Массив (программирование)

Методы pop/push, shift/unshift

Очередь – один из самых распространённых вариантов применения массива. В области компьютерных наук так называется упорядоченная коллекция элементов, поддерживающая два вида операций:

добавляет элемент в конец.
удаляет элемент в начале, сдвигая очередь, так что второй элемент становится первым.

Массивы поддерживают обе операции.

На практике необходимость в этом возникает очень часто. Например, очередь сообщений, которые надо показать на экране.

Существует и другой вариант применения для массивов – структура данных, называемая стек.

Она поддерживает два вида операций:

добавляет элемент в конец.
удаляет последний элемент.

Таким образом, новые элементы всегда добавляются или удаляются из «конца».

Примером стека обычно служит колода карт: новые карты кладутся наверх и берутся тоже сверху:

Массивы в JavaScript могут работать и как очередь, и как стек. Мы можем добавлять/удалять элементы как в начало, так и в конец массива.

В компьютерных науках структура данных, делающая это возможным, называется двусторонняя очередь.

Методы, работающие с концом массива:

Удаляет последний элемент из массива и возвращает его:

Добавляет элемент в конец массива:

Вызов равнозначен .

Методы, работающие с началом массива:

Удаляет из массива первый элемент и возвращает его:

Добавляет элемент в начало массива:

Методы и могут добавлять сразу несколько элементов:

Что такое массив?

К счастью, структуры не являются единственным агрегированным типом данных в языке C++. Есть еще массив — совокупный тип данных, который позволяет получить доступ ко всем переменным одного и того же типа данных через использование одного идентификатора.

Рассмотрим случай, когда нужно записать результаты тестов 30 студентов в классе. Без использования массива нам придется выделить почти 30 одинаковых переменных!

// Выделяем 30 целочисленных переменных (каждая с разным именем)
int testResultStudent1;
int testResultStudent2;
int testResultStudent3;
// …
int testResultStudent30;

1
2
3
4
5
6

// Выделяем 30 целочисленных переменных (каждая с разным именем)

inttestResultStudent1;

inttestResultStudent2;

inttestResultStudent3;

// …

inttestResultStudent30;

С использованием массива всё гораздо проще. Следующая строка эквивалентна коду, приведенному выше:

int testResult; // выделяем 30 целочисленных переменных, используя фиксированный массив

1	inttestResult30;// выделяем 30 целочисленных переменных, используя фиксированный массив

В объявлении переменной массива мы используем квадратные скобки , чтобы сообщить компилятору, что это переменная массива (а не обычная переменная), а в скобках — количество выделяемых элементов (это называется длиной или размером массива).

В примере, приведенном выше, мы объявили фиксированный массив с именем и длиной 30. Фиксированный массив (или «массив фиксированной длины») представляет собой массив, размер которого известен во время компиляции. При создании , компилятор выделит 30 целочисленных переменных.

Что же такое массивы?

По определению, Массив — это нумерованный набор переменных.

Переменные в массиве – это элементы массива. Их позиция в массиве задается индексом.

Если понять это не очень просто, то представьте себе «волшебную» коробку. В ней Вы можете создавать сколько угодно отделов и складывать что-то в эти отделы. При необходимости, Вы можете: удалять отделы; создавать новые; вытаскивать и использовать содержимое, которое в них находится; заменять содержимое отдельных отсеков чем-то другим; Вы можете даже хранить в одном из отсеков другой массив, который также содержит разные отделы.

Таким образом, Массив – это тип данных, который содержит в себе набор элементов. Сразу хочется сказать, что элементы эти, если мы говорим о языке php, не обязательно должны являться однотипными!

Пример программы с использованием массива

Здесь мы можем наблюдать как определение, так и индексирование массива:

#include <iostream>

int main()
{
int array; // массив из пяти чисел
array = 3; // индекс первого элемента — 0 (нулевой элемент)
array = 2;
array = 4;
array = 8;
array = 12; // индекс последнего элемента — 4

std::cout << «The array element with the smallest index has the value » << array << «\n»;
std::cout << «The sum of the first 5 numbers is » << array + array + array + array + array << «\n»;

return 0;
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

#include <iostream>

intmain()

{

intarray5;// массив из пяти чисел

array=3;// индекс первого элемента — 0 (нулевой элемент)

array1=2;

array2=4;

array3=8;

array4=12;// индекс последнего элемента — 4

std::cout<<«The array element with the smallest index has the value «<<array<<«\n»;

std::cout<<«The sum of the first 5 numbers is «<<array+array1+array2+array3+array4<<«\n»;

return;

}

Результат выполнения программы:

Встроенный веб-сервер

Внимание

Этот веб-сервер был разработан для помощи в разработке. Он также может
быть полезным в тестовых целях или для демонстрации приложения, запускаемого
в полностью контролируемом окружении. Он не выполняет функции полноценного
веб-сервера и не должен использоваться в общедоступных сетях.

Начиная с PHP 5.4.0, модуль CLI SAPI содержит встроенный веб-сервер.

Веб-сервер выполняет только один однопоточный процесс, поэтому приложения PHP
будут останавливаться, если запрос заблокирован.

URI запросы обслуживаются из текущей директории, в которой был запущен PHP,
если не используется опция -t для явного указания корневого документа.
Если URI запроса не указывает на определенный файл, то будет возвращен
index.php или index.html в указанной директории. Если ни один из файлов не существует,
то поиск этих файлов будет продолжен в родительской директории и так далее до тех пор,
пока они не будут найдены или был достигнут корень документа. Если найден
index.php или index.html, он возвращается, а в $_SERVER будет
находится последняя часть URL. В противном случае возвращается 404 код ответа.

Если PHP-файл указывается в командной строке, когда запускается веб-сервер,
то он рассматривается как скрипт «маршрутизации» (router). Скрипт выполняется
в самом начале каждого HTTP-запроса. Если этот скрипт возвращает
, то запрашиваемый ресурс возвращается как есть.
В противном случае браузеру будет возвращен вывод этого скрипта.

Стандартные MIME-типы возвращаются для файлов со следующими расширениями: .3gp,
.apk, .avi, .bmp, .css, .csv, .doc, .docx, .flac, .gif, .gz,
.gzip, .htm, .html, .ics, .jpe, .jpeg, .jpg, .js, .kml, .kmz,
.m4a, .mov, .mp3, .mp4, .mpeg, .mpg, .odp, .ods, .odt, .oga, .ogg,
.ogv, .pdf, .pdf, .png, .pps, .pptx, .qt, .svg, .swf, .tar, .text,
.tif, .txt, .wav, .webm, .wmv, .xls, .xlsx, .xml, .xsl, .xsd и .zip.

История правок: Поддерживаемые MIME-типы (расширения файлов)
Версия	Описание
5.5.12	.xml, .xsl, и .xsd
5.5.7	.3gp, .apk, .avi, .bmp, .csv, .doc, .docx, .flac, .gz, .gzip, .ics, .kml, .kmz, .m4a, .mp3, .mp4, .mpg, .mpeg, .mov, .odp, .ods, .odt, .oga, .pdf, .pptx, .pps, .qt, .swf, .tar, .text, .tif, .wav, .wmv, .xls, .xlsx и .zip
5.5.5	.pdf
5.4.11	.ogg, .ogv, и .webm
5.4.4	.htm и .svg

История изменений
Версия	Описание
7.4.0	Вы можете настроить встроенный веб-сервер так, чтобы он выполнял разветвление нескольких воркеров для проверки кода, который требует нескольких одновременных запросов к встроенному веб-серверу. Задайте в переменной окружения `PHP_CLI_SERVER_WORKERS` количество требуемых воркеров перед запуском сервера. Не поддерживается в Windows.

Пример #1 Запуск веб-сервера

$ cd ~/public_html
$ php -S localhost:8000

В консоли выведется:

PHP 5.4.0 Development Server started at Thu Jul 21 10:43:28 2011
Listening on localhost:8000
Document root is /home/me/public_html
Press Ctrl-C to quit

После URI-запросов http://localhost:8000/ и http://localhost:8000/myscript.html
в консоли выведется примерно следующее:

PHP 5.4.0 Development Server started at Thu Jul 21 10:43:28 2011
Listening on localhost:8000
Document root is /home/me/public_html
Press Ctrl-C to quit.
 ::1:39144 GET /favicon.ico - Request read
 ::1:39146 GET / - Request read
 ::1:39147 GET /favicon.ico - Request read
 ::1:39148 GET /myscript.html - Request read
 ::1:39149 GET /favicon.ico - Request read

Обратите внимание, что до PHP 7.4.0 статические ресурсы с символическими ссылками не были доступны в Windows, если только скрипт маршрутизатора не обработал бы их.

Пример #2 Запуск с указанием корневой директории

$ cd ~/public_html
$ php -S localhost:8000 -t foo/

В консоли выведется:

PHP 5.4.0 Development Server started at Thu Jul 21 10:50:26 2011
Listening on localhost:8000
Document root is /home/me/public_html/foo
Press Ctrl-C to quit

Пример #3 Использование скрипта маршрутизации

В этом примере, запросы изображений будут отображать их, но запросы HTML-файлов
будут возвращать «Добро пожаловать в PHP».

$ php -S localhost:8000 router.php

Пример #4 Проверка использования веб-сервера CLI

Для совместного использования скрипта маршрутизации при разработке с
веб-сервером CLI и в дальнейшем с рабочим (production) веб-сервером:

$ php -S localhost:8000 router.php

Пример #5 Поддержка неподдерживаемых типов файлов

Если вам нужно обслуживать статические ресурсы с MIME-типами, неподдерживаемыми
веб-сервером CLI, используйте это:

$ php -S localhost:8000 router.php

Пример #6 Доступ к веб-серверу CLI с удаленных машин

Вы можете сделать веб-сервер доступным на 8000 порту для всех сетевых интерфейсов:

$ php -S 0.0.0.0:8000

Начальная инициализация массива.

Напишем простую программу. Создадим массив, после чего найдём его максимальный элемент.

#include <conio.h>
#include <stdio.h>

void main() {
	int a = {1, 2, 5, 3, 9, 6, 7, 7, 2, 4};
	unsigned i;
	int max;

	max = a;
	for (i = 1; i<10; i++) {
		if (a > max) {
			max = a;
		}
	}

	printf("max element is %d", max);
	getch();
}

Разберём пример. Сначала мы создаём массив и инициализируем его при создании. После этого присваиваем максимальному найденному элементу значение первого элемента массива.

	max = a;

После чего проходим по массиву. Так как мы уже просмотрели первый элемент (у него индекс 1), то нет смысла снова его просматривать.

Тот же пример, только теперь пользователь вводит значения


#include <conio.h>
#include <stdio.h>
 
void main() {
    int a;
    unsigned i;
    int max;
 
	printf("Enter 10 numbers\n");
	for (i = 0; i<10; i++) {
		printf("%d. ", i);
		scanf("%d", &a);
	}

    max = a;
    for (i = 1; i<10; i++) {
        if (a > max) {
            max = a;
        }
    }
 
    printf("max element is %d", max);
    getch();
}

В том случае, если при инициализации указано меньше значений, чем размер массива, остальные элементы заполняются нулями.

#include <conio.h>
#include <stdio.h>

void main() {
	int a = {1,2,3};
	unsigned i;

	for (i = 0; i<10; i++) {
		printf("%d ", a);
	}

	getch();
}

Если необходимо заполнить весь массив нулями, тогда пишем

int a = {0};

Можно не задавать размер массива явно, например

int a[] = {1, 2, 3};

массив будет иметь размер 3

Как узнать размер массива

Довольно часто для различных вычислений необходимо знать размер массива, другими словами, количество его элементов.

В php сделать это можно при помощи функции «count»:

echo count($Mass1);

Или при помощи функции «sizeof»:

echo sizeof($Mass1);

Оба варианта выведут на экран значение – «5». Вы можете и не выводить это значение на экран, а просто занести его в переменную и потом использовать там, где Вам нужно.

Думаю, что на сегодня на этом мы закончим, а в следующей статье продолжим работу и знакомство с массивами.

Если эта тема для Вас актуальна, то оставьте свой комментарий.

Также Вы можете поделиться статьей со своими друзьями при помощи кнопок социальных сетей, которые Вы найдете чуть ниже.

Если Вы еще не подписаны на обновления блога, то форма подписки также ниже.

Желаю Вам успехов и до встречи в следующих публикациях.

Внутреннее устройство массива

Массив – это особый подвид объектов. Квадратные скобки, используемые для того, чтобы получить доступ к свойству – это по сути обычный синтаксис доступа по ключу, как , где в роли у нас , а в качестве ключа – числовой индекс.

Массивы расширяют объекты, так как предусматривают специальные методы для работы с упорядоченными коллекциями данных, а также свойство . Но в основе всё равно лежит объект.

Следует помнить, что в JavaScript существует 8 основных типов данных. Массив является объектом и, следовательно, ведёт себя как объект.

…Но то, что действительно делает массивы особенными – это их внутреннее представление. Движок JavaScript старается хранить элементы массива в непрерывной области памяти, один за другим, так, как это показано на иллюстрациях к этой главе. Существуют и другие способы оптимизации, благодаря которым массивы работают очень быстро.

Но все они утратят эффективность, если мы перестанем работать с массивом как с «упорядоченной коллекцией данных» и начнём использовать его как обычный объект.

Например, технически мы можем сделать следующее:

Это возможно, потому что в основе массива лежит объект. Мы можем присвоить ему любые свойства.

Но движок поймёт, что мы работаем с массивом, как с обычным объектом. Способы оптимизации, используемые для массивов, в этом случае не подходят, поэтому они будут отключены и никакой выгоды не принесут.

Варианты неправильного применения массива:

Добавление нечислового свойства, например: .
Создание «дыр», например: добавление , затем (между ними ничего нет).
Заполнение массива в обратном порядке, например: , и т.д.

Массив следует считать особой структурой, позволяющей работать с упорядоченными данными. Для этого массивы предоставляют специальные методы. Массивы тщательно настроены в движках JavaScript для работы с однотипными упорядоченными данными, поэтому, пожалуйста, используйте их именно в таких случаях. Если вам нужны произвольные ключи, вполне возможно, лучше подойдёт обычный объект .

4.2. Ссылки на массивы

Пусть у нас объявлен массив

Ссылка на этот массив объявляется и инициализируется следующим образом:

Как и для любой ссылки, инициализация переменной типа ссылка на массив является обязательной. Тип ссылки на массива обозначается как .

Также ссылку на массив можно инициализировать разыменованным указателем на массив.

Как и указатель, ссылка «знает» размер массива. Поэтому при инициализации размеры должны совпадать.

Доступ к элементу массива через ссылку осуществляется так же, как и через идентификатор массива.

Ссылки на массивы как раз и являются теми средствами, с помощью которых можно обойти сведение.

Функция

ожидает аргументы типа , указатели для нее не подходят.

При использовании псевдонимов можно получить более привычный синтаксис объявления ссылки на массив.

Также можно использовать , компилятор выводит тип переменной как ссылка на массив.

Обратите внимание на наличие после , без него произошло бы сведение, и тип вывелся бы как. При конкретизации шаблона функции

При конкретизации шаблона функции

тип параметра шаблонной функции также будет выведен как ссылка на массив, если аргумент является массивом.

Особенно удобно использовать шаблоны с выводом типа и размера массива.

При конкретизации такого шаблона компилятор выводит тип элементов и размер массива (который гарантировано больше нуля). В качестве аргументов можно использовать только массивы, указатели будут отвергнуты. Именно этот прием используется при реализации макроса и шаблона функции , а так же шаблонов функций и , которые обеспечивают для массивов реализацию диапазонного и делают более комфортной работу с алгоритмами. В разделе 5 приведен пример реализации такого шаблона.

5. Многомерные массивы

C++ не поддерживает настоящие многомерные массивы, то есть выражение некорректно, но многомерность моделируется в виде «массива массивов», то есть можно использовать выражение .

Если некоторый тип, и выражения, допустимые для определения размера массива, то инструкция

объявляет как массив массивов, массив из элементов, каждый из которых является массивом из элементов типа . Такой массив будем называть двумерным массивом. Выражение , где от до , от до , дает доступ к элементам этого массива. Первый индекс выбирает массив из массива массивов, второй выбирает элемент в этом массиве. Значение можно назвать внешним размером двумерного массива, внутренним. Тип многомерного массива обозначается как .

Выражение является массивом из элементов типа . Соответственно к нему может быть применено сведение, у него можно взять адрес или использовать для инициализации ссылки.

Сведение преобразует массив к указателю на элемент. Для двумерного массива этот элемент сам является массивом, а значит двумерный массив сводится к указателю на массив.

Таким образом, при передаче двумерного массива в функцию следующие варианты объявления соответствующего параметра эквивалентны:

Это означает, что внешний размер двумерного массива теряется и его надо передавать отдельным параметром.

При использовании псевдонимов можно получить более лаконичный синтаксис объявления двумерных массивов.

Это то же самое, что

Двумерные массивы инициализируются следующим образом:

Если нужно гарантировать только инициализацию по умолчанию, то можно использовать пустой список инициализации . Определения размера по списку инициализации возможно только по внешнему размеру.

Можно получить указатель на двумерный массив:

Также можно получить ссылку. Вот пример использования ссылки на двумерный массив.

Будет выведено:

Двумерный массив хорошо согласуется с математическими матрицами. В объявлении

можно интерпретировать как число строк матрицы, как число столбцов, тогда это элемент матрицы находящийся на пересечении -й строки и -го столбца, а это массив размера , который представляет -ю строку матрицы. Соответственно, такая матрица располагается в памяти по строкам. Правда в математике принято нумеровать строки и столбцы с единицы, а не с нуля.

6. Динамические массивы

В C++ отсутствует тип «динамический массив». Имеются только операторы для создания и удаления динамического массива, доступ к нему осуществляется через указатели на начало массива (своего рода полное сведение). Размер такого массива надо хранить отдельно. Динамические массивы желательно инкапсулировать в C++ классы.

Объявление и инициализация массивов

Для объявления массива в языке Си используется следующий синтаксис:

тип имя={инициализация};

Инициализация представляет собой набор начальных значений элементов массива, указанных в фигурных скобках, и разделенных запятыми.

int a = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; // массив a из 10 целых чисел

int b = {0}; // массив b из 10 элементов, инициализированных 0

Если массив проинициализирован при объявлении, то константные начальные значения его элементов указываются через запятую в фигурных скобках. В этом случае количество элементов в квадратных скобках может быть опущено.

int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

[]Пример на Си

12345678

#include <stdio.h>int main(){ int a[] = { 5, 4, 3, 2, 1 }; // массив a содержит 5 элементов printf(«%d %d %d %d %d\n», a, a, a, a, a); getchar(); return 0;}

Результат выполнения программы:

Однако часто требуется задавать значения элементов массива в процессе выполнения программы. При этом используется объявление массива без инициализации. В таком случае указание количества элементов в квадратных скобках обязательно.

int a;

123456789101112131415161718

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>int main(){ int a; // объявлен массив a из 5 элементов int i; // Ввод элементов массива for (i = 0; i<5; i++) { printf(«a = «, i); scanf(«%d», &a); // &a — адрес i-го элемента массива } // Вывод элементов массива for (i = 0; i<5; i++) printf(«%d «, a); // пробел в формате печати обязателен getchar(); getchar(); return 0;}

Результат выполнения программы

Типы данных и массивы

Массив может быть любого типа данных. Например, объявляем массив типа double:

#include <iostream>

int main()
{
double array; // выделяем 3 переменные типа double
array = 3.5;
array = 2.4;
array = 3.4;

std::cout << «The average is » << (array + array + array) / 3 << «\n»;

return 0;
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

#include <iostream>

intmain()

{

doublearray3;// выделяем 3 переменные типа double

array=3.5;

array1=2.4;

array2=3.4;

std::cout<<«The average is «<<(array+array1+array2)3<<«\n»;

return;

}

Результат выполнения программы:

Массивы также можно сделать из структур, например:

struct Rectangle
{
int length;
int width;
};
Rectangle rects; // объявляем массив с 4-мя прямоугольниками

1
2
3
4
5
6

structRectangle

{

intlength;

intwidth;

};

Rectangle rects4;// объявляем массив с 4-мя прямоугольниками

Чтобы получить доступ к члену структуры из элемента массива, сначала нужно выбрать элемент массива, затем использовать оператор выбора члена структуры, а затем требуемый член структуры:

rects.length = 15;

1	rects.length=15;

Специфические типы массивов

Динамические массивы

Динамическими называются массивы, размер которых может изменяться во время выполнения программы. Обычные (не динамические) массивы называют ещё фиксированными или статическими.

Динамические массивы могут реализовываться как на уровне языка программирования, так и на уровне системных библиотек. Во втором случае динамический массив представляет собой объект стандартной библиотеки, и все операции с ним реализуются в рамках той же библиотеки. Так или иначе, поддержка динамических массивов предполагает наличие следующих возможностей:

Описание динамического массива. На уровне языка это может быть специальная синтаксическая конструкция, на уровне библиотеки — библиотечный тип данных, значение которого объявляется стандартным образом. Как правило, при описании (создании) динамического массива указывается его начальный размер, хотя это и не обязательно.
Операция определения текущего размера динамического массива.
Операция изменения размера динамического массива.

Ниже приведён пример конструкций для работы с динамическими массивами на Delphi.

var  // Описания динамических массивов
  byteArray   Array of Byte;           // Одномерный массив
  multiArray  Array of Array of string;  // Многомерный массив
...
  SetLength(byteArray, 1); // Установка размера массива в 1 элемент.
  byteArray := 16;       // Запись элемента.
  SetLength(byteArray, Length(byteArray)+1); // Увеличение размера массива на единицу
  byteArrayLength(byteArray) - 1 := 10;    // Запись значения в последний элемент.
  WriteLn(byteArrayLength(byteArray) - 1]); // Вывод последнего элемента массива. 
...
  SetLength(multiArray, 20, 30); // Установка размера двумерного массива
  multiArray10,15 := 12;
  SetLength(multiArray, 10, 15); // Уменьшение размера 
  WriteLn(Length(multiArray), '  ', Length(multiArray])

Гетерогенные массивы

Гетерогенным называется массив, в разные элементы которого могут быть непосредственно записаны значения, относящиеся к различным типам данных. Массив, хранящий указатели на значения различных типов, не является гетерогенным, так как собственно хранящиеся в массиве данные относятся к единственному типу — типу «указатель». Гетерогенные массивы удобны как универсальная структура для хранения наборов данных произвольных типов. Реализация гетерогенности требует усложнения механизма поддержки массивов в трансляторе языка.