Действия над массивами данных

Лабораторная работа №22

Действия над массивами данных

 

Понятие массива

Мaccив -нaбop пocлeдoвaтeльнo индeкcиpyeмыx элeмeнтoв, имeющиx oдинaкoвый внyтpeнний тип данных. Примерами таких данных могут быть результаты экспериментов, цифры статисти­ческой отчетности, табличные значения той или иной функции, список фами­лий студентов в группе, их оценок по какому-либо предмету и т.п.

Использование массивов в программах позволяет существенно умень­шить размер программы и время разработки за счет использования цикличе­ской обработки данных. Например, необходимо хранить все фамилии 25 студентов группы. Для этого можно просто определить и использовать 25 раз­личных переменных типа String. Но, вместо этого, можно объявить один массив, содержащий 25 однотипных элементов.

Другой пример- поле для игры в «Морской бой», которое можно представить в виде двумерного массива из логических переменных, причем, если в точке с координатами  есть корабль, то значение переменной равно True (истина), а если нет, то False (ложь).

Таблица значений определенной функции (например, y=x ²) тоже представляет собой двумерный массив, но уже числового вида:

 

x	0	1	2	3	4
y	0	1	4	9	16

 

Каждый элемент массива характеризуется порядковым номером (ин­дексом), который однозначно определяет положение элемента в массиве. Ин­дексы используются для организации доступа к элементам массива. Количест­во индексов (размерностей) определяет порядок массива, который в языке Visual Basic не может быть больше 60.

Одномерный массив можно представить в виде строки или столбца соот­ветствующих элементов, значение каждого из которых определяется его по­рядковым номером (индексом). Одномерный массив называется векто­ром.

Вектор, элементы которого записаны в строку, называется вектором-строкой. Например:

Вектор, элементы которого записаны в столбец, называется вектором-столбцом. Например:

Прямоугольная таблица, составленная из элементов и имеющая n строк и m столбцов, называется двумерным массивом или матрицей размера n x m. Элементы матрицы обозначаются в виде , где i - номер строки, j - номер столбца, на пересечении которых находится этот элемент. Например:

 

Так как кaждый элeмeнт мaccивa имeeт oпpeдeляющий eгo yникaльный нoмep (индeкc), то измeнeниe oднoгo элeмeнтa мaccивa нe пpивoдит к измeнeнию дpyгиx элементов.

Массив представляет собой одну переменную с множеством ячеек памяти для хранения значений, тогда как обычная переменная имеет только одну ячейку, в которой может храниться только одно значение.

Например, для записи денежных трат на каждый день календарного года можно описать один массив с 365 элементами, вместо того, чтобы описывать 365 переменных. При необходимости сослаться на все элементы массива можно ссылаться на массив как целое, но возможны также и ссылки на его отдельные элементы, т.к. каждый элемент массива содержит одно значение.

Массивы подразделяются на статические и динамические.

Статические массивы - это массивы, у которых количество элементов и размерность не изменяются в процессе выполнения программы. Границы статического массива устанавливаются на этапе разработки.

Динамические массивы могут изменять свою размерность в ходе выполнения программы в со­ответствии с конкретными условиями.

Часто перед выполнением программы количество элементов массива или его размерность неиз­вестны. Поэтому в процессе выполнения программы возникает необходимость изменять размер массива. В этом случае первоначально массив следует объя­вить как динамический. А что значит объявить массив? Рассмотрим это далее.

 

Объявление массивов

 

Перед использованием в программе массивы должны быть объявлены (описаны). Это требование обязательно как для массивов, которые вводятся в качестве исход­ных данных, так и для тех, которые формируются в самой программе в резуль­тате каких-либо вычислений.

Цель описания массива состоит в том, чтобы предупредить вычислитель­ную систему об ожидаемом типе и количестве элементов массива, под которые система резервирует необходимое число ячеек оперативной памяти, а также о размерности массива, т.е. о числе индексов каждого элемента.

Описание статических массивов так же, как и переменных, осуществля­ется оператором Dim, в которой указывается имя массива и тип содержащихся в нем данных. Кроме того, в отличие от описания переменных, указывается размерность (индексы) массива и количество элементов входя­щих в каждую из размерностей (индексов). Вместо ключевого слова Dim, можно использовать также Public. Правила применения этих операторов такие же, как и для переменных.

Синтаксис оператора Dim:

 

Dim ИмяМассива (Индексы) [As Тип]

 

где ИмяМассива - имя массива, удовлетворяющее стандартным правилам именования переменных.

Тип -тип данных переменной (поддерживаются типы Byte, Boolean, Integer, Long, Currency, Single, Double, Decimal (в настоящее время не поддерживается), Date, String (для строк переменной длины), String * длина (для строк фиксированной длины), Object, Variant).

Индексы - размерности массива. Данный параметр имеет следующий синтаксис:

 

[Нижний То] Верхний [,[Нижний То] Верхний]...

 

Т.е. количество элементов в индексе указывается диапазоном от нижнего до верхнего индекса.

Если нижний индекс не указывается, то счет элементов начинается с номера по умолчанию.

Когда нижний индекс не задан явно, нижняя граница массива определяет­ся оператором Option Base. В Visual Basic no умолчанию индексирование всегда начинается с нуля, т.е. индекс 0 обозначает первый элемент массива, ин­декс 1 — второй и т.д. Оператор Option Base позволяет задать индексацию массива с 1. Этот оператор должен находиться вне процедур и функций «контейнера» (формы, модуля). Допустимыми значениями для Option Base являются только 0 и 1.

Оператор Dim должен помещаться в программе раньше любых строк программы, выполняющих те или иные действия с элементами соответствующих мас­сивов.

Некоторые возможные способы объявления массива сведены в табл. 4.

 

Таблица 4

Способ объявления массива	Пример объявления массива	Количество элементов В массиве
Option Base 0 (или отсутствует) и массив задается верхним индексом	Dim x (3) as Integer	Массив состоит из 4 элементов: x (0), x (1), x (2), x (3)
	Dim x (2,2) as Integer	Массив состоит из 9 элементов (3 строки, 3 столбца): x (0,0) x (0,1) x (0,2) x (1,0) x (1,1) x (1,2) x (2,0) x (2,1) x (1,2)
Option Base 1, массив задается верхним индексом	Dim x (3) as Integer	Массив состоит из 3 элементов: x (1), x (2), x (3)
	Dim x (2,2) as Integer	Массив состоит из 4 элементов (2 строки, 2 столбца): x (1,1) x (1,2) x (2,1) x (1,2)
Option Base 0 (или отсутст­вует), Option Base 1, массив задается диапазоном индексов	Dim x (1 to 3) as Integer	Массив состоит из 3 элементов: x (1), x (2), x (3)
	Dim x (1 to 2, 1 to 2) as Integer	Массив состоит из 4 элементов: x (1,1) x (1,2) x (2,1) x (1,2)
Для многомерных массивов: Option Base 0 (или отсутствует), массив может задаваться как верхним индексом так и диапазоном индексов	Dim x (1 to 2, 2) as Integer	Массив состоит из 6 элементов (2 строки, 3 столбца): x (1,0) x (1,1) x (1,2) x (2,0) x (2,1) x (1,2)
	Dim x (3, 1 to 2) as Integer	Массив состоит из 8 элементов (4 строки, 2 столбца): x (0,1) x (0,2) x (1,1) x (1,2) x (2,1) x (1,2) x (3,1) x (3,2)
Для многомерных массивов: Option Base 1, массив может задаваться и верхним индексом и диапазоном индексов	Dim x (1 to 2, 2) as Integer	Массив состоит из 4 элементов (2 строки, 2 столбца): x (1,1) x (1,2) x (2,1) x (1,2)
	Dim x (3, 1 to 2) as Integer	Массив состоит из 6 элементов (3 строки, 2 столбца): x (1,1) x (1,2) x (2,1) x (1,2) x (3,1) x (3,2)

 

Динамический массив создается в два этапа. Сначала массив определяет­ся с помощью операторов Static, Dim, Private, или Public с пустыми скобками, как показано в следующем примере.

 

Dim sngArray() As Single

Затем в программе следует вычислить необходимый размер массива в некоторой переменной, например N, и изменить размер динамического массива с помощью оператора ReDim.

Синтаксис оператора ReDim:

 

ReDim [Preserve] ИмяМассива(Индексы) [As Тип]

 

ИмяМассива, Тип – параметры, аналогичные описанным выше в операторе Dim при объявлении статического массива;

Preserve  - параметр (необязательный), это ключевое слово, используемое для сохранения данных в существующем массиве

В отличие от оператора Dim, оператор ReDim используется только в процедурах. При этом тип данных указывать не обязательно, особенно если он уже определен оператором Dim. Оператор ReDim можно использовать для изменения числа элементов или размерности массива. Однако нельзя объявить массив с данными одного типа, а затем использовать ReDim для при­ведения массива к другому типу, за исключением случая, когда массив содер­жит переменные типа Variant. Только в этом случае допустимо приведение массива к явному типу данных.

Таким образом, размерность массива можно при необходимости изме­нить. Однако при этом возникает опасность потерять его содержимое, так как после изменения размерности элементам массива присваиваются значения по умол­чанию.

 

Пример. Пусть у нас задан массив:

 

2

8

6

3

7

5

6

 

 

Dim a() as Integer 'Объявляем массив

ReDim a(1 to 8) 'Изменяем размерность массива

 

В результате получим массив:

 

0

0

0

0

0

0

0

0

 

Количество элементов массива стало равно 8, однако все элементы массива стали равны нулю.

В VBA предусмотрена возможность изменять размерность массива без потери содержимого. Для этого следует использовать ReDim вме­сте с ключевым словом Preserve. При этом следует учитывать, что для многомерных массивов можно изменять только «последнее» измерение. Например, если массив имеет только одну размерность, то можно изменить ее, так как она является единственной и «последней» размерностью. Если же массив имеет две или более размерностей, то для сохранения содержимого массива, возможно изменение значения только «последней» из них. Не допускается изменение числа размерностей.

Проиллюстрируем изложенное фрагментом программы

 

Dim a() As Single

ReDim a (10, 10)

ReDim Preserve a(10, 15) 'правильно

ReDim Preserve a(15, 15) 'ошибка

В четвертой строке допущена ошибка, т.к. изменяется и первая, и вторая размерности.

При изменении размерности можно изменять и верхнюю, и нижнюю границы индекса. Но если при этом используется ключевое слово Preserve, то разрешено изменять только верхнюю границу, что видно из примера:

 

Dim a()As Single

'Переопределение массивов

ReDim a(1 То 10)

ReDim Preserve a(l To 15) 'правильно

ReDim Preserve a(10 То 15) 'ошибка

 

Оператор ReDim можно применять для изменения динамического массива неоднократно. Однако следует запомнить, что если уменьшить размер массива, данные из удаленных элементов будут потеряны.

Оператор ReDim Preserve увеличивает размер массива, сохраняя при этом его содержимое. В следующем примере показывается, как можно увеличить массив varArray на 10 элементов без уничтожения текущих значений элементов массива.

 

ReDim Preserve varArray(UBound(varArray) + 10)

Функция UBound (будет описана далее) возвращает значение типа Long, содержащее максимально доступный индекс указанной размерности массива.

В следующем примере оператор ReDim используется для первоначального и повторного выделения памяти для динамических массивов.

 

Option Base 1

Dim MyArray() As Integer ' Объявляет динамический массив.

Redim MyArray(5) ' выделяется память для размещения

' 5 элементов.

For I = 1 To 5 ' Выполняет цикл 5 раз.

MyArray(I) = I ' Инициализирует массив.

Next I

 

Теперь нам нужно изменить размер массива и его элементы. Это осуществляется с помощью следующего оператора

 

Redim MyArray(10) ' Увеличивает размер массива до 10 элементов.

For I = 1 To 10 ' Выполняет цикл 10 раз.

MyArray(I) = I ' Инициализирует массив.

Next I

 

Далее изменив размер массива, сохраним существующие элементы.

 

Redim Preserve MyArray(15) ' Увеличивает размер массива до 15 элементов.

Функция Array

 

Возвращает значение типа Variant, содержащее массив.

 

Синтаксис функции Array

 

Array(списокАргументов)

 

С писокАргументов представляет разделенный запятыми список значений, присваиваемых элементам массива, содержащегося внутри значения типа Variant. Если аргументы не указываются, создается массив нулевой длины.

Для определения элемента массива записывается имя переменной, за которым следуют скобки, содержащие номера индексов нужного элемента. В следующем примере первый оператор создает переменную A типа Variant. Второй оператор присваивает целый массив переменной A. Последний оператор показывает, как присвоить переменной В значение второго элемента массива.

 

Dim A As Variant  'объявляется переменная типа Variant

A = Array(10,20,30) ' массив в скобках присваивает переменной A

'Переменной B присваивается значение элемента массива A(2)

B = A(2)

 

 

Нижняя граница индексов массива, созданного с помощью функции Array, всегда равняется нулю. В отличие от массивов других типов, она не определяется нижней границей, заданной в операторе Option Base.

Примечание. Значение типа Variant, не описанное как массив, все равно может содержать массив. Переменная типа Variant может содержать массив любого типа, за исключением строк фиксированной длины и определяемых пользователем типов.

В следующем примере функция Array используется для возвращения значения типа Variant, содержащего массив.

 

Option Base 1

Dim MyWeek, MyDay

MyWeek = Array("Пн", "Вт", "Ср", "Чт", "Пт", "Сб", "Вс")

MyDay = MyWeek(2) ' MyDay содержит "Вт".

MyDay = MyWeek(4) ' MyDay содержит "Чт".

 

Функция LBound

 

Возвращает значение типа Long, содержащее минимально доступный индекс указанной размерности массива.

 

Синтаксис функции LBound

 

LBound(имяМассива[, размерность])

 

Синтаксис функции LBound содержит следующие элементы:

 

имяМассива – имя переменной массива, удовлетворяющее стандартным правилам именования переменных.

размерность     (необязательный), Variant (Long) – целое число, указывающее размерность, нижнюю границу которой возвращает функция. Для первой размерности следует указать 1, для второй 2 и т.д. Если аргумент размерность опущен, подразумевается значение 1.

В следующем примере LBound возвращает значения, для массива:

 

Dim Lower

Dim A(1 To 100, 0 To 3, -3 To 4)

Dim AnyArray(10)

X = LBound(A, 1) 'Возвращается 1

X = LBound(A, 2) 'Возвращается 0

X = LBound(A, 3) 'Возвращается -3

'Возвращает 0 или 1 (в зависимости от оператора Option Base).

Lower = Lbound(AnyArray)   

 

По умолчанию нижняя граница любой размерности имеет значение 0 или 1, в зависимости от значения задаваемого в операторе Option Base. Нижней границей в массивах, созданных с помощью функции Array, всегда является нуль; вне зависимости от значения задаваемого в операторе Option Base.

Массивы, размерности которых задаются с помощью предложения To в операторе Dim, Private, Public, ReDim или Static, могут иметь в качестве нижней границы индекса любое целое значение.

 

Функция UBound

 

Возвращает значение типа Long, содержащее максимально доступный индекс указанной размерности массива.

Синтаксис функции UBound

 

UBound(имяМассива[, размерность])

 

Синтаксис функции UBound содержит следующие элементы:

 

имяМассива – имя переменной массива, удовлетворяющее стандартным правилам именования переменных.

размерность – необязательный, Variant (Long) - целое число, указывающее размерность, верхнюю границу которой возвращает функция. Для первой размерности используется значение 1, для второй 2 и т.д. Если аргумент размерность опущен, подразумевается значение 1.

Функция UBound вместе с функцией LBound используется для определения размеров массива.

В следующем примере функция UBound используется для определения максимально доступного индекса указанной размерности массива.

 

Dim Upper

Dim MyArray(1 To 10, 5 To 15, 10 To 20) ' Объявляет переменные-массивы.

Dim AnyArray(10)

Upper = UBound(MyArray, 1) ' Возвращает 10.

Upper = UBound(MyArray, 3) ' Возвращает 20.

Upper = UBound(AnyArray) ' Возвращает 10.

 

Функция IsArray

 

Возвращает значение типа Boolean, показывающее, является ли переменная массивом.

 

Синтаксис функции IsArray

 

IsArray(имяПеременной)

 

Функция IsArray возвращает True, если переменная содержит массив; в противном случае возвращается False. Функцию IsArray используют для проверки значений типа Variant, содержащих массивы.

В следующем примере функция IsArray используется для проверки, является ли переменная массивом.

 

'Следующая строка описывает массив.

Dim MyArray(1 To 5) As Integer, YourArray, MyCheck

YourArray = Array(1, 2, 3)' Вызывает функцию Array.

MyCheck = IsArray(MyArray)' Возвращает True.

MyCheck = IsArray(YourArray) ' Возвращает True.

 

 

Оператор Erase

 

Повторно инициализирует элементы массивов фиксированной длины и освобождает память, отведенную для динамического массива.

 

Синтаксис оператора Erase

 

Erase списокМассивов

 

где списокМассивов представляет имена одной или нескольких очищаемых переменных массивов, разделенных запятой.

Важно знать, имеет ли массив фиксированный размер (обычный массив) или является динамическим, поскольку оператор Erase выполняется по-разному, в зависимости от типа массива. Оператор Erase не освобождает память для массивов фиксированной длины. В табл. 5 показано как оператор Erase действует на элементы массивов фиксированной длины:

 

Таблица 5

 

Тип массива	Действие Erase на массив фиксированной длины
Массив чисел	Присваивает каждому элементу значение 0.
Массив строк (переменной длины)	Присваивает каждому элементу значение пустой строки ("").
Массив строк (фиксированной длины)	Присваивает каждому элементу значение нуля.
Массив типа Variant	Присваивает каждому элементу значение Empty.
Массив типа, определяемого пользователем	Присваивает каждому элементу значение, как отдельной переменной.
Массив объектов	Присваивает каждому элементу специальное значение Nothing.

 

Для динамических массивов оператор Erase освобождает используемую память. Для того, чтобы из программы вновь стала возможна ссылка на динамический массив, необходимо переопределить размерности переменной массива с помощью оператора ReDim.

В следующем примере оператор Erase используется для повторной инициализации элементов массивов фиксированной длины и освобождения памяти, отведенной для динамического массива.

 

' Объявление переменных-массивов.

Dim NumArray(10) As Integer 'Массив значений типа Integer.

Dim StrVarArray(10) As String 'Массив строк переменной длины.

Dim StrFixArray(10) As String * 10 'Массив строк

'фиксированной длины.

Dim VarArray(10) As Variant 'Массив типа Variant.

Dim DynamicArray() As Integer 'Динамический массив.

ReDim DynamicArray(10) 'Занимает память.

Erase NumArray 'Каждый элемент становится равным 0.

Erase StrVarArray 'Каждый элемент становится пустой

' строкой ("").

Erase StrFixArray 'Каждый элемент становится равным 0.

Erase VarArray 'Каждый элемент становится пустым.

Erase DynamicArray 'Освобождает память, используемую массивом.

Оператор Randomize

 

Инициализирует датчик случайных чисел.

 

Синтаксис оператора Randomize

 

Randomize [число]

 

Необязательный аргумент число представляет значение типа Variant или любое допустимое числовое выражение.

Оператор Randomize использует аргумент число для инициализации датчика случайных чисел функции Rnd, передавая ему новое опорное число. Если аргумент число опущен, в качестве нового опорного числа используется значение, возвращаемое системным таймером.

Функция Rnd

 

Возвращает значение типа Single, содержащее случайное число.

Синтаксис функции Rnd

 

Rnd[(число)]

 

Необязательный аргумент число представляет значение типа Single или любое допустимое числовое выражение. Варианты аргумента число и возвращаемые значения функцией Rnd сведены в табл. 7.

 

Таблица 7

 

Число	Rnd возвращает
Меньше нуля	Каждый раз одно и то же число, используя аргумент число в качестве опорного числа.
Больше нуля	Следующее случайное число в последовательности.
Равно нулю	Случайное число, возвращенное при предыдущем вызове этой функции.
Не указано	Следующее случайное число в последовательности.

 

Функция Rnd возвращает значение, меньшее 1 и большее или равное нулю.

Перед вызовом функции Rnd для инициализации генератора случайных чисел значением, возвращаемым системным таймером можно использовать оператор Randomize без аргумента.

Ниже приведен программный код формулы, предназначенной для получения случайных целых чисел в заданном диапазоне:

 

CInt((верхняяГраница – нижняяГраница + 1) * Rnd + нижняяГраница)

 

Здесь верхняяГраница соответствует максимальному числу в диапазоне, а нижняяГраница - минимальному числу в диапазоне.

В следующем примере оператор Randomize используется для инициализации генератора случайных чисел. Поскольку числовой аргумент оператора Randomize опущен, в качестве нового опорного числа используется значение, возвращаемое функцией Timer.

 

Dim x as Integer

Randomize ' Инициализирует генератор случайных чисел.

x = CInt((6 * Rnd) + 1)'Возвращает случайное число от 1 до 6.

 

Еще один пример показывает, как создается вектор , значения элементов ко­торого расположены в диапазоне от -10 до 25 случайным образом.

 

Sub massiv2()

Dim X(1 to 50) As Single

Dim i As Integer

'Включить генератор случайных чисел

Randomize

For i = 1 To 50

X(i) = -10 + (25 - (-10)) * Rnd

Next i

End Sub

 

Ввод массива можно осуществить с помощью элементов управления формы, таких как List (список), ComboBox (комбинированное поле), которые представляют собой списки элементов. Также для ввода массива можно использовать файлы данных. Кроме того, в приложения Word и Excel ввод массива можно осуществить с помощью таблиц.

Пример. Создать одномерный массив из элементов, находящихся в таблице документа Word.

Допустим, в документе Word имеется таблицы, состоящие из одной колонки или из одной строки со значениями:

 

5

8

4

3

9

2

4

 

2

8

6

3

7

5

6

 

Покажем, как данные из таких таблиц можно присвоить одномерному массиву.

В редакторе VBA вставим модуль, внутри которого поместим процедуру:

 

Sub ReturnCellContentsToArray()

   

Dim intCells As Integer 'Объявляем число ячеек

Dim celTable As Cell 'Объявляем объект - ячейка

Dim sngCells() As Single 'Объявляем динамический массив

Dim intCount As Integer 'индексы массива

'Объявление диапазона внутри ячейки,

' содержимое этого диапазона помещается в массив

Dim rngText As Range

   

'Считывание данных происходит, если в документе

'существует хотя бы одна таблица

If ActiveDocument.Tables.Count >= 1 Then

'Работа внутри диапазона таблицы

With ActiveDocument.Tables(1).Range

   'определение количества ячеек в таблице

   intCells =.Cells.Count

   'переопределение массива

   ReDim sngCells(intCells)

   intCount = 1 'начальный индекс

   'Для каждой ячейки в коллекции ячеек таблицы

   For Each celTable In.Cells

     'Установка диапазона внутри каждой из ячеек

     Set rngText = celTable.Range

     'Т.к. в диапазоне внутри ячейки содержится

     'скрытый символ уменьшаем данный диапазон

     'на один символ

     rngText.MoveEnd Unit:=wdCharacter, Count:=-1

     'присваиваем массиву содержимое диапазона

     'внутри ячейки без скрытого символа

     sngCells(intCount) = CSng(rngText)

     'увеличиваем индекс на единицу

     intCount = intCount + 1

   Next celTable

End With

End If

   

End Sub

 

С помощью этого кода можно также считывать данные и из таблицы, которая состоит из нескольких строк и нескольких столбцов. В этом случае данные считываются в одномерный массив из таблицы слева – направо и сверху – вниз.

При создании программ часто возникает задача записи в мас­сив значений функции на определенном интервале. В этом случае следует вос­пользоваться динамическим массивом.

Например, создадим программу для записи в массив значений функции при изменении  от 3 до 7 с шагом 0.25.

 

Sub massiv3()

'Объявление динамического массива

Option Base 1

Dim y() As Single

'Индекс определяемого элемента

Dim i As Integer

Dim X As Single

For X = 3 To 7 Step 0.25

' Перейти к следующему элементу

i = i + 1

'Изменить размер массива

ReDim Preserve y(i)

y(i) = Exp(2 - X) + Sqr(X)

Next X

End Sub

 

Для вывода значений элементов одномерного массива необхо­димо организовать цикл по индексу массива, а в цикле вывести значение соот­ветствующего элемента на печать.

В следующем примере элементы массива записываются в переменную str_msg, а затем выводятся в диалоговом окне MsgBox. Предполагается, что выводимый массив уже существует.

 

str_msg = ""

For j = 1 To i - 1

str_msg = str_msg & X(j) & ", "

Next j

 'вызываем стандартное диалоговое окно с кнопкой OK и помещаем надпись

MsgBox "Введено: " & str_msg,, "Вывод массива"

 

Вместо диалогового окна массив можно вывести в объекты Label (метка), TextBox (текстовое поле), List (список), ComboBox (комбинированное поле) на форме, а также в документ Word.

 

Операции с массивами

 

Выбор элементов из массива

 

Задачи этого типа могут формулироваться по-разному, но в общем случае сводятся к выбору из данного массива элементов с заданными свойствами. Например: в заданном числовом массиве подсчитать количество положительных, отрицательных или нулевых элементов; в массиве целых чи­сел подсчитать количество четных или нечетных элементов; в таблице функции выбрать значения по модулю большие (или меньшие) заданного; найти сумму или произведение элементов из определенного интервала и т. п.

 

Пример. Сформировать вектор Y, состоящий из элементов кратных трём целочислен­ного вектора .

Для решения поставленной задачи необходимо в цикле для каждого эле­мента вектора X проверить, делится ли значение элемента на 3 без остатка. Если это условие выполняется, то добавить значение элемента в вектор Y. Так как нельзя заранее точно определить количество элементов в векторе Y, то следует описать его как динамический.

 

Sub Massiv8()

Dim Y() As Integer

Dim n As Integer 'Количество элементов в векторе Y

Dim X(35) As Integer

Dim i As Integer

'Ввод вектора Х

'-----------------

'Формирование вектора Y

n = О

For i = 1 To 35

If X(i) Mod 3 = 0 Then n = n + 1

ReDim Preserve Y(n)

Y(n) = X(i)

End If

Next

 

'Вывод массива

'---------------------

End Sub

 

Пример. Подсчитать количество элементов матрицы , значения ко­торых лежат в диапазоне от -30 до 50.

 

Sub Massiv9()

Dim A(l To 6, 1 To 8) As Single

Dim i As Integer, i As Integer

Dim n As Integer 'Искомая величина

'Ввод матрицы А

'---------------------

'Подсчет количества элементов по условию задачи

п = 0

For i = 1 To 6

For j = 1 To 8

If A(i, j) >= -30 And A(i, j) <= 50 Then

   n = n + 1

End If

Next j

Next i

End Sub

Сортировка массивов

 

Сортировкой массива (или ранжирование) называется расположение элементов массива в порядке возрастания или убывания их значений (размещение элементов по рангу). Об­щий метод решения задачи ранжирования состоит в просмотре массива, срав­нении друг с другом каждой пары рядом стоящих элементов и перемене их местами, если они стоят «не по рангу».

Для решения задачи ранжирования можно использовать метод «пузырька». Суть метода состоит в следующем. Например, необходимо упорядочить массив X по возрастанию. Согласно методу «пузырька», последовательно просматривается массив, сравнивая каждый i -й его элемент со следующим - м и проверяя их на условие . При этом все пары соседних элементов, удовлетворяющие этому условию, т.е. стоящие «по рангу», пропускаются, а пары, не удовлетво­ряющие ему, т.е. стоящие не «по рангу», переставляются местами. В заранее заданной переменной, например Flag, запоминается, были ли перестановки за весь цикл просмотра.

В результате выполнения одного цикла просмотра самый больший по значению элемент перемещается в конец массива. Отсюда и название метода, т.е. элемент массива, подобно пузырьку воздуха, «всплывает» наверх.

Если в результате выполнения цикла просмотра, перестановок не про­изошло, то массив уже упорядочен. Если перестановки были, то следует повто­рить цикл просмотра, исключив последний элемент. Перестановки продолжаются до тех пор, пока в результате цикла просмотра не произойдет перестановок, т.е. переменная Flag примет значение False.

Сравнение пар чисел  и  следует вести при изменении индекса от  до , где  – переменное количество просматриваемых элементов. Последнее из этих значений i будет соответствовать сравнению предпоследнего элемента массива с последними, ибо последний элемент сравнивать уже не с чем.

Для программной реализации перестановки двух элементов используется следующий алгоритм обмена значений двух переменных А и В: значение пере­менной А запоминается во вспомогательной переменной С, затем переменной А присваивается значение переменной В, а переменной В - значение перемен­ной С.

Пример. Ранжировать в порядке возрастания вектор .

 

Sub Massiv11()

Rem Сортировка массива по возрастанию

Dim A(1 To 20) As Single

Dim С As Single 'Вспомогательная переменная

Dim Flag As Boolean 'Флаг перестановок

Dim i As Integer, n As Integer

 

'Ввод массива

 

'Включить генератор случайных чисел

Randomize

For i = 1 To 20

A(i) = Rnd

'MsgBox A(i)

Next i

 

 

'Ранжирование массива

n = 20 'Количество элементов в массиве

Do

Flag = False 'Перестановок не было

n = n - 1 'Индекс последнего элемента при сравнении

'Цикл просмотра

For i = 1 To n

'Проверка расположения элементов по рангу

If A(i) > A(i + 1) Then

   'Перестановка

   С = A(i)

   A(i) = A(i + 1)

   A(i + 1) = С

   Flag = True 'Произошла перестановка

End If

Next i

Loop While Flag 'Перейти к началу цикла,

'если были перестановки

 

'Вывод отсортированного массива

For j = 1 To 20

str_msg = str_msg & Chr(13) & A(j) & ", "

Next

 'вызываем стандартное диалоговое окно с кнопкой OK и помещаем надпись

MsgBox "Введено: " & str_msg,, "Вывод ранее введенного массива"

End Sub

 

Для ранжирования массива по убыванию в приведенном фрагменте про­граммы достаточно в операторе If знак > поменять на знак <.

Кроме сортировки методом «пузырька» существует другие методы сортировки массивов, отличающиеся скоростью работы алгоритма.

 

Транспонирование матриц

 

Матрица В, у которой строки заменены столбцами по отношению к ис­ходной матрице А, т.е. , называется транспонированной.

Например:

Чтобы транспонировать матрицу, необходимо организовать двойной цикл по строкам и столбцам исходной матрицы А и в цикле элементам транс­понированной матрицы В присвоить значения элементов матрицы А, причем номер строки элемента матрицы В должен быть равен номеру столбца элемен­та матрицы А, а номер столбца элемента матрицы В должен быть равен номеру строки элемента матрицы А. Количество строк транспонированной матрицы В должно быть равно количеству столбцов исходной матрицы А, а количество столбцов матрицы В должно быть равно количеству строк матрицы А. Далее приведен пример программы транспонирования матрицы.

 

Sub Massiv12()

Dim A(3, 5) As Single, В(5, 3) As Single

Dim i As Integer, j As Integer

 

'Ввод матрицы А

'-------------

 

' Транспонирование матрицы А

For i = 1 To 3

For j = 1 To 5

B(j, i) = A(i, j)

Next j

Next i

 

End Sub

 

Сложение и вычитание матриц

 

Суммой матриц  и  является матрица , элементы ко­торой равны суммам соответствующих элементов матриц А и В, т. е.

Разностью матриц  и  является матрица , элементы которой равны разностям соответствующих элементов матриц А и В, т. е.