Tài liệu Ngôn ngữ lập trình c&c++ ( Phạm Hồng Thái) P7 ppt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Khoa Công nghệ Thông tin
PHẠM HỒNG THÁI



ng
 L



III. MẢNG DỮ LIỆU
1. Mảng một chiều
a. Ý nghĩa
Khi cần lưu trữ một dãy n phần tử dữ liệu chúng ta cần khai báo n biến tương ứng
với n tên gọi khác nhau. Điều này sẽ rất khó khăn cho người lập trình để có thể nhớ và
quản lý hết được tất cả các biến, đặc biệt khi n lớn. Trong thực tế, hiển nhiên chúng ta
gặp rất nhiều dữ liệu có liên quan đến nhau về một mặt nào đó, ví dụ chúng có cùng kiểu
và cùng thể hiện một đối tượng: như các toạ độ của một vectơ, các số hạng của một ma
trận, các sinh viên của một lớp hoặc các dòng kí tự của một văn bản … Lợi dụng đặc
điểm này toàn bộ dữ liệu (cùng kiểu và cùng mô tả một đối tượng) có thể chỉ cần chung
một tên gọi để phân biệt với các đối tượng khác, và để phân biệt các dữ liệu trong cùng
đối tượng ta sử dụng cách đánh số thứ tự cho chúng, từ đó việc quản lý biến sẽ dễ dàng
hơn, chương trình sẽ gọn và có tính hệ thống hơn.
Giả sử ta có 2 vectơ trong không gian ba chiều, mỗi vec tơ cần 3 biến để lưu 3 toạ
độ, vì vậy để lưu toạ độ của 2 vectơ chúng ta phải dùng đến 6 biến, ví dụ x1, y1, z1 cho
vectơ thứ nhất và x2, y2, z2 cho vectơ thứ hai. Một kiểu dữ liệu mới được gọi là mảng
một chiều cho phép ta chỉ cần khai báo 2 biến v1 và v2 để chỉ 2 vectơ, trong đó mỗi v1
Chương 3. Cấu trúc điều khiển và dữ liệu kiểu mảng

hoặc v2 sẽ chứa 3 dữ liệu được đánh số thứ tự từ 0 đến 2, trong đó ta có thể ngầm định
thành phần 0 biểu diễn toạ độ x, thành phần 1 biểu diễn toạ độ y và thành phần có số
thứ tự 2 sẽ biểu diễn toạ độ z.
Tóm lại, mảng là một dãy các thành phần có cùng kiểu được sắp kề nhau liên tục
trong bộ nhớ. Tất cả các thành phần đều có cùng tên là tên của mảng. Để phân biệt các
thành phần với nhau, các thành phần sẽ được đánh số thứ tự từ 0 cho đến hết mảng.
Khi cần nói đến thành phần cụ thể nào của mảng ta sẽ dùng tên mảng và kèm theo số
thứ tự của thành phần đó.
Dưới đây là hình ảnh của một mảng gồm có 9 thành phần, các thành phần được
đánh số từ 0 đến 8.

0 1 2345678

b. Khai báo
<tên kiểu> <tên mảng>[số thành phần] ; // không khởi tạo

<tên kiểu> <tên mảng>[số thành phần] = { dãy giá trị } ; // có khởi tạo

<tên kiểu> <tên mảng>[ ] = { dãy giá trị } ; // có khởi tạo
− Tên kiểu là kiểu dữ liệu của các thành phần, các thành phần này có kiểu giống
nhau. Thỉnh thoảng ta cũng gọi các thành phần là phần tử.
− Cách khai báo trên giống như khai báo tên biến bình thường nhưng thêm số
thành phần trong mảng giữa cặp dấu ngoặc vuông [] còn được gọi là kích
thước của mảng. Mỗi tên mảng là một biến và để phân biệt với các biến thông
thường ta còn gọi là biến mảng.
− Một mảng dữ liệu được lưu trong bộ nhớ bởi dãy các ô liên tiếp nhau. Số
lượng ô bằng với số thành phần của mảng và độ dài (byte) của mỗi ô đủ để
chứa thông tin của mỗi thành phần. Ô đầu tiên được đánh thứ tự bởi 0, ô tiếp
theo bởi 1, và tiếp tục cho đến hết. Như vậy nếu mảng có n thành phần thì ô
cuối cùng trong mảng sẽ được đánh số là n - 1.

− Dạng khai báo thứ 2 cho phép khởi tạo mảng bởi dãy giá trị trong cặp dấu {},
mỗi giá trị cách nhau bởi dấu phảy (,), các giá trị này sẽ được gán lần lượt cho
các phần tử của mảng bắt đầu từ phần tử thứ 0 cho đến hết dãy. Số giá trị có
thể bé hơn số phần tử. Các phần tử mảng chưa có giá trị sẽ không được xác
định cho đến khi trong chương trình nó được gán một giá trị nào đó.
− Dạng khai báo thứ 3 cho phép vắng mặt số phần tử, trường hợp này số phần tử
được xác định bởi số giá trị của dãy khởi tạo. Do đó nếu vắng mặt cả dãy khởi

60
Chương 3. Cấu trúc điều khiển và dữ liệu kiểu mảng
tạo là không được phép (chẳng hạn khai báo int a[] là sai).
Ví dụ:
• Khai báo biến chứa 2 vectơ
a, b
trong không gian 3 chiều:
float a[3] , b[3] ;

• Khai báo 3 phân số
a, b, c;
trong đó a = 1/3 và b = 3/5
:

int a[2] = {1, 3} , b[2] = {3, 5} , c[2] ;
ở đây ta ngầm qui ước thành phần đầu tiên (số thứ tự 0) là tử và thành phần
thứ hai (số thứ tự 1) là mẫu của phân số.
• Khai báo mảng
L
chứa được tối đa 100 số nguyên dài:
long L[100] ;
• Khai báo mảng dong (dòng), mỗi dòng chứa được tối đa 80 kí tự:

char dong[80] ;

• Khai báo dãy
Data
chứa được 5 số thực độ chính xác gấp đôi:
double Data[] = { 0,0,0,0,0 }; // khởi tạo tạm thời bằng 0
c. Cách sử dụng
i. Để chỉ thành phần thứ i (hay chỉ số i) của một mảng ta viết tên mảng kèm
theo chỉ số trong cặp ngoặc vuông []. Ví dụ với các phân số trên a[0], b[0],
c[0] để chỉ tử số và a[1], b[1], c[1] để chỉ mẫu số của 3 phân số a,b,c.
ii. Tuy mỗi mảng biểu diễn một đối tượng nhưng chúng ta không thể áp dụng
các thao tác lên toàn bộ mảng mà phải thực hiện thao tác thông qua từng
thành phần của mảng. Ví dụ chúng ta không thể nhập dữ liệu cho mảng a[10]
bằng câu lệnh:
cin >> a ; // sai

mà phải nhập cho từng phần tử từ a[0] đến a[9] của a. Dĩ nhiên trong trường
hợp này chúng ta phải cần đến lệnh lặp for:
int i ;
for (i = 0 ; i < 10 ; i++) cin >> a[i] ;
Tương tự, giả sử chúng ta cần cộng 2 phân số a, b và đặt kết quả vào c.
Không thể viết:

c = a + b ; // sai
mà cần phải tính từng phần tử của c:

61
Chương 3. Cấu trúc điều khiển và dữ liệu kiểu mảng
c[0] = a[0] * b[1] + a[1] * b[0] ; // tử số
c[1] = a[1] * b[1] ; // mẫu số

Để khắc phục nhược điểm này, trong các chương sau C++ cung cấp một kiểu dữ
liệu mới gọi là lớp, và cho phép NSD có thể định nghĩa riêng phép cộng cho 2 mảng
tuỳ ý, khi đó có thể viết một cách đơn giản và quen thuộc c = a + b để cộng 2 phân số.
d. Ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1 : Tìm tổng, tích 2 phân số.
void main()
{
int a[2], b[2], tong[2], tich[2] ;
cout << "Nhập a. Tử = " ; cin >> a[0] ; cout << "mẫu = " ; cin >> a[1] ;
cout << "Nhập b. Tử = " ; cin >> b[0] ; cout << "mẫu = " ; cin >> b[1] ;
tong[0] = a[0]*b[1] + a[1]*b[0] ; tong[1] = a[1] * b[1] ;
tich[0] = a[0]*b[0]; tich[1] = a[1] * b[1] ;
cout << "Tổng = " << tong[0] << '/' << tong[1] ;
cout << "Tích = " << tich[0] << '/' << tich[1] ;
}

Ví dụ 2 : Nhập dãy số nguyên, tính: số số hạng dương, âm, bằng không của dãy.
void main()
{
float a[50], i, n, sd, sa, s0; // a chứa tối đa 50 số

cout << "Nhập số phần tử của dãy: " ; cin >> n; // nhập số phần tử
for (i=0; i<n; i++) { cout << "a[" << i << "] = " ; cin >> a[i]; } // nhập dãy số
sd = sa = s0 = 0 ;
for (i=1; i<n; i++) {
if (a[i] > 0 ) sd++;
if (a[i] < 0 ) sa++;
if (a[i] == 0 ) s0++;
}
cout << "Số số dương = " << sd << " số số âm = " << sa ;

62
Chương 3. Cấu trúc điều khiển và dữ liệu kiểu mảng
cout << "Số số bằng 0 = " << s0 ;
}

Ví dụ 3 : Tìm số bé nhất của một dãy số. In ra số này và vị trí của nó trong dãy.
Chương trình sử dụng mảng a để lưu dãy số, n là số phần tử thực sự trong dãy,
min
lưu số bé nhất tìm được và k là vị trí của
min
trong dãy.
min
được khởi tạo bằng
giá trị đầu tiên (a[0]), sau đó lần lượt so sánh với các số hạng còn lại, nếu gặp số hạng
nhỏ hơn,
min
sẽ nhận giá trị của số hạng này. Quá trình so sánh tiếp tục cho đến hết
dãy. Vì số số hạng của dãy là biết trước (n), nên số lần lặp cũng được biết trước (n-1
lần lặp), do vậy chúng ta sẽ sử dụng câu lệnh for cho ví dụ này.
void main()
{
float a[100], i, n, min, k; // a chứa tối đa 100 số
cout << "Nhập số phần tử của dãy: " ; cin >> n;
for (i=0; i<n; i++) { cout << "a[" << i << "] = " ; cin >> a[i]; }
min = a[0]; k = 0;
for (i=1; i<n; i++) if (a[i] < min ) { min = a[i]; k = i; }
cout << "Số bé nhất là " << min << "tại vị trí " << k;
}

Ví dụ 4 : Nhập và sắp xếp tăng dần một dãy số. Thuật toán được tiến hành bằng cách
sắp xếp dần từng số hạng bé nhất lên đầu dãy. Giả sử đã sắp được i-1 vị trí, ta sẽ tìm số
bé nhất trong dãy còn lại (từ vị trí thứ i đến n-1) và đưa số này lắp vào vị trí thứ i. Để
thực hiện, chúng ta so sánh a[i] lần lượt với từng số a[j] trong dãy còn lại (tức j đi từ
i+1 đến n), nếu gặp a[j] bé hơn a[i] thì đổi chỗ hai số này với nhau.
void main()
{
float a[100], i, j, n, tam;
cout << "Cho biết số phần tử n = " ; cin >> n ;
for (i=0; i<n; i++) {cout<<"a[" <<i<< "] = "; cin >> a[i] ;} // nhập dữ liệu
for (i=0; i<n; i++) {
for (j=i+1; j<n; j++)
if (a[i] > a[j]) { tam = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = tam; } // đổi chỗ
}

63