Arrays, föreläsning 4

1. Arrays, föreläsning 4 Indicerade variabler

2. Arrays • ARRAYER kan vara VEKTORARRAYER eller MATRISARRAYER • Deklaration och användning av array (=vektorarray) • Array och for-loop • Slumptal • Arrayer i två dimensioner (= matrisarray, matris) • s izeof • bool i c99 • Sortering

3. Ett första exempel int a[3]; a[0]=2; a[1]=7; a[2]=9; printf("Test: %d, %d, %d",a[0],a[1],a[2]); Resultat: Test: 2, 7, 9 a[0] a[1] a[2] 2 7 9 a

4. Arrays med for #include <stdio.h> #defineLANGD 5 intmain(void) { inta[LANGD]; int i; for(i=0;i<LANGD;i++) { a[i]=i+1; } for(i=0;i<LANGD;i++) { printf("Pa plats: %d har vi %d\n",i,a[i]); } return 0; } Pa plats: 0 har vi 1 Pa plats: 1 har vi 2 Pa plats: 2 har vi 3 Pa plats: 3 har vi 4 Pa plats: 4 har vi 5

5. Läsa in till och summera array #include <stdio.h> #defineLANGD 5 intmain(void) { inta[LANGD]; int i; for(i=0;i<LANGD;i++) { scanf("%d",&a[i]); } intsum=0; for(i=0;i<LANGD;i++) { sum = sum+a[i]; } printf("Summan blir: %d \n",sum); return 0; }

6. Slumptal • En dator kan inte generera slumptal då den är helt deterministisk, däremot kan den generera pseudo-slumptal som kan fås att upplevas som slumptal: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main(void) { srand(time(NULL)); //Anropas EN gångförattsättafrö int tarning1 = rand()%6+1; //blirslumptal 1-6 int tarning2 = rand()%6+1; printf("du fick %d och %d",tarning1, tarning2); return 0; } • rand() beräknar nästa slumptal i serien. Resultatet blir mellan 0 och RAND_MAX

7. Exempel med tärningsstatistik Antal 2: 318. Andel: 3.18% Antal 3: 505. Andel: 5.05% Antal 4: 854. Andel: 8.54% Antal 5: 1129. Andel: 11.29% Antal 6: 1395. Andel: 13.95% Antal 7: 1704. Andel: 17.04% Antal 8: 1365. Andel: 13.65% Antal 9: 1112. Andel: 11.12% Antal 10: 823. Andel: 8.23% Antal 11: 516. Andel: 5.16% Antal 12: 279. Andel: 2.79% #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> intmain(void) { int s[13],kast,k; srand(time(0)); for(k=2;k<=12;k++) s[k]=0; for(k=1;k<=10000;k++) { kast=rand()%6+rand()%6+2; s[kast]++; } for(k=2;k<=12;k++) printf("Antal %2d: %d. Andel: %.2f%%\n",k,s[k],100*s[k]/10000.); return 0; }

8. Matriser 1, 2, 3, 4 5, 6, 7, 8 9,10,11,12 intrad=3,kolumn=4; int a[rad][kolumn]; inti,j; int plats=1; for(i=0;i<rad;i++) { for(j=0;j<kolumn;j++) { a[i][j]=plats; plats++; } } Observera att det går att ha arrayer med ännu fler dimensioner!

9. sizeof-operatorn • sizeof-operatorn svarar på hur många bytes (1 byte är 8 bitar, en bit är 1 eller 0) en typ eller variabel är sizeof(char); //ger alltid 1 sizeof(int);//kan variera på 32-bitars dator oftast 4 int j; sizeof(j);//går också bra • Vad ska man ha detta till? Tex: inti,a[5]; for(i=0;i<sizeof(a)/sizeof(a[0]);i++) a[i]=1;

10. Boolska värden i C99 • C saknaren speciell typ för att representera sant och falskt (de flesta språk har det) och använder istället 1 och 0. I C99 har man lagt till en header som delvis fixar detta. Boken använder detta så därför går vi igenom det nu: #include <stdio.h> #include <stdbool.h> intmain(void) { bool flag; flag = true;//eller false if(flag) { printf("Sant!"); } return 0; } • flag är egentligen en int men kan bara anta värdet 0 och 1. flag=5 ger flag värdet 1

11. Sortering Även om datorer idag används till väldigt mycket olika saker är fortfarande två av de viktigaste funktionerna att lagra data och att tillhandahålla valda delar av dessa data. Mycket forskning har gjorts i hur detta skall göras på bästa/effektivast sätt.

12. Sortering (forts) Målet är att man så fort som möjligt ska kunna få tag på valda delar av lagrade data. För att hitta rätt data behöver man söka igenom tillgänglig data. Detta kan effektiviseras med bra sökalgoritmer och genom sortering av data i förväg. (Allra effektivast blir det om man använder nycklar och tabeller för att organisera data – relations-databaser)

13. Ex: Bubbelsortering Vi ska börja med att titta på hur man kan sortera data med en metod som kallas ”bubbelsortering”. Andra sorteringsalgoritmer tas upp i kommande föreläsningar. I exemplet tittar vi på hur man sorterar heltal, men metoden fungerar lika bra på alla sorters data som kan ordnas i en bestämd sekvens, t.ex decimaltal, bokstäver, ord. Algoritmen vi ska titta på kallas bubbelsortering eftersom de större talen tillåts bubbla upp (till höger).Ex:

14. Steg 1 (14 bubblar upp) Jämför talen två och två från vänster till höger. Om talet till vänster är större byter man plats. Jämför tal 0 och 1: Talet till vänster är större så vi byter plats! Nu jämför vi tal 1 och 2: Talet till vänster är mindre så ingen åtgärd. Nu jämför vi tal 2 och 3: Talet till vänster är större så vi byter plats: Nu jämför vi tal 3 och 4: Talet till vänster är större så vi byter plats:

15. Resultat: Steg 1 Vad har vi då åstadkommit? Jo vi kan vara säkra på att det största talet befinner sig längst till höger. Detta gäller oberoende hur det såg ut från början. Övertyga gärna dig själv om detta! Vad gör vi nu? Jo samma sak med fältet utom den sista platsen.

16. Steg 2 (12 bubblar upp) Jämför tal 0 och 1: Ingen åtgärd. Nu jämför vi tal 1 och 2: Talet till vänster är större så vi byter plats: Nu jämför Vi tal 2 och 3: Talet till vänster är större så vi byter plats: Vi kan nu vara säkra på att det näst sista talet är det näst högsta. Nu behöver vi bara upprepa algoritmen två gånger till för att vara säkra på att alla tal kommer i nummerordning.

17. Steg 3 och 4 Steg 3: Jämför tal 0 och 1: Ingen åtgärd. Nu jämför vi tal 1 och 2: Talet till vänster är större så vi byter plats: Steg 4: Jämför tal 0 och 1: Talet till vänster är större så vi byter plats: Vi kan nu vara säkra på att alla tal är i nummerordning!

18. Algoritm i pseudokod: Sortera fält f med antal element n: För i från 0 till n – 2: För j från 0 till n– 2 – i: Om f[j]>f[j+1] byt plats För varje varv bubblar ett nytt tal upp. Den inre loopen bubblar upp ett tal. for(i=0;i<antal-1;i++) { for(j=0;j<antal-1-i;j++) { if(tal[j]>tal[j+1]) { tmp=tal[j]; tal[j]=tal[j+1]; tal[j+1]=tmp; } } } Varför fungerar inte:tal[j]=tal[j+1] tal[j+1]=tal[j]

19. intmain() { int antal=10; int tal[antal]; srand(1); int i; for(i=0;i<antal;i++) { tal[i]=rand()%20; } for(i=0;i<antal;i++) printf("%d,",x[i]); printf("\n"); intj,tmp; for(i=0;i<antal-1;i++) { for(j=0;j<antal-1-i;j++) { if(tal[j]>tal[j+1]) { tmp=tal[j]; tal[j]=tal[j+1]; tal[j+1]=tmp; } } } for(i=0;i<antal;i++) printf("%d,",x[i]); printf("\n"); }

20. Studieanvisningar F4 • Skriv ett program som läser in 10 siffror från användaren till en array och som sedan kontrollerar hur många åttor arrayen innehåller och skriver ut detta • Skriv ett program som lagrar 2 slumptal i en array och sedan sorterar dessa • Försök att förstå sorteringsalgoritmen och ändra sedan koden så att den sorterar med störst först • Läs 7.6 och BooleanValues in C99 sid 85 i 5.2 • Läs 8.1, observera att vi inte gått igenom initialisering alls men det ingår absolut • Gör K8 P1, P2, P3Börja med att sätta dig in i programmet!Vad gör n%10? 234%10 ger 4Vad gör n/=10? 234/=10 ger 23 • Läs 8.2 och 8.3 (8.3 har vi inte heller gått igenom!) • Gör K8 P7 • Gör P9 om du hinner E-excercises, P-programmingprojects