Книга: Язык Си - руководство для начинающих

МНОГОМЕРНЫЕ МАССИВЫ

     Темпест Клауд, метеоролог, занимающаяся явлением перисто-сти облаков, хочет проанализировать данные о ежемесячном количестве осадков на протяжении пяти лет. В самом начале она должна решить, как представлять данные. Можно использовать 60 переменных, по одной на каждый месяц. (Мы уже упоминали о таком подходе ранее, но в данном случае он также неудачен.) Лучше было бы взять массив, состоящий из 60 элементов, но это устроило бы нас только до тех пор, пока можно хранить раздельно данные за каждый год. Мы могли бы также использовать 5 массивов по 12 элементов каждый, но это очень примитивно и может создать действительно большие неудобства, если Темнеет решит изучать данные о количестве осадков за 50 лет вместо пяти. Нужно придумать что-нибудь получше.

     Хорошо было бы использовать массив массивов. Основной массив состоял бы тогда из 5 элементов, каждый из которых в свою очередь был бы массивом из 12 элементов. Вот как это записывается:

static float rain[5][12];

     Можно также представить массив rain в виде двумерного массива, состоящего из 5 строк и 12 столбцов.

     При изменении второго индекса на единицу мы передвигаемся вдоль строки, а при изменении первого индекса на единицу, передвигаемся вертикально вдоль столбца. В нашем примере второй индекс дает нам месяцы, а первый - годы.

РИС. 12.3. Двумерный массив.

     Используем этот двумерный массив в метеорологической программе. Цель нашей программы - найти общее количество осадков для каждого года, среднегодовое количество осадков и среднее количество осадков за каждый месяц. Для получения общего количества осадков за год следует сложить все данные, находящиеся в нужной строке. Чтобы найти среднее количество осадков за данный месяц, мы сначала складываем все данные в указанном столбце. Двумерный массив позволяет легко представить и выполнить эти действия. Рис. 12.4 содержит программу.

/* найти общее количество осадков для каждого года, среднего */

/* довое, среднемесячное количество осадков, за несколько лет */

#define TWLV 12 /* число месяцев в году */

#define YRS 5 /* число лет */

main( )

{

static float rain [YRS][TWLV] = {

{10.2, 8.1, 6.8, 4.2, 2.1, 1.8, 0.2, 0.3, 1.1, 2.3, 6.1, 7.4},

{9.2, 9.8, 4.4, 3.3, 2.2, 0.8, 0.4, 0.0, 0.6, 1.7, 4.3, 5.2},

{6.6, 5.5, 3.8, 2.8, 1.6, 0.2, 0.0, 0.0, 0.0, 1.3, 2.6, 4.2},

{4.3, 4.3, 4.3, 3.0, 2.0, 1.0, 0.2, 0.2, 0.4, 2.4, 3.5, 6.6},

{8.5, 8.2, 1.2, 1.6, 2.4, 0.0, 5.2, 0.9, 0.3, 0.9, 1.4, 7.2}

};

/* инициализация данных по количеству осадков за 1970-1974 */

int year, month;

float subtot, total;

printf("ГОД КОЛИЧЕСТВО ОСАДКОВ (дюймы)nn");

for(year = 0, total = 0; year < YRS; year++)

{ /* для каждого года, суммируем количество осадков для каждого месяца */

for(month = 0, subtot = 0; month < TWLV; month++)

    subtot + = rain [year][month];

printf("%5d %15.lfn", 1970 + year, subtot);

total + = subtot; /* общее для всех лет */

}

printf(" n среднегодовое количество осадков

        составляет %.lf дюймов. n n ", total/YRS );

printf(" Янв. Фев. Map. Апр.Май Июн.Июл. Авг.Сент.");

printf(" Окт. Нояб. Дек.n" );

for(month = 0; month < TWLV; month++)

{   /* для каждого месяца, суммируем

    количество осадков за все годы */

for(year = 0, subtot = 0; year < YRS; year++)

subtot += rain[year][month];

printf(" %4.lf ", subtot/YRS); }

printf(" n");

}

РИС. 12.4. Метеорологическая программа.

ГОД КОЛИЧЕСТВО ОСАДКОВ (дюймы)

1970 50.6

1971 41.9

1972 28.6

1973 32.3

1974 37.8

Среднегодовое количество осадков составляет 38.2 дюйма.

ЕЖЕМЕСЯЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО:

Янв. Фев. Mар. Апр. Mай. Июн. Июл. Авг.      Ceнт. OКТ. Нояб. Дек.

7.8   7.2    4.1   3.0    2.1    0.8   1.2    0.3         0.5    1.7    3.6     6.l

В этой программе следует отметить два основных момента: инициализацию и вычисления. Инициализация сложнее, поэтому мы сначала рассмотрим вычисления.

Чтобы найти общее количество осадков за год, мы не изменяем year, а заставляем переменную month пройти все свои значения. Так выполняется внутренний цикл for, находящийся в первой части программы. Затем мы повторяем процесс для следующего значения year. Это внешний цикл первой части программы. Структура вложенного цикла, подобная описанной, подходит для работы с двумерным массивом. Один цикл управляет одним индексом, а второй цикл - другим.

Вторая часть программы имеет такую же структуру, но теперь мы изменяем year во внутреннем цикле, a month во внешнем. Помните, что при однократном прохождении внешнего цикла внутренний цикл выполняется полностью. Таким образом, программа проходит в цикле через все годы, прежде чем изменится месяц, и дает нам общее количество осадков за пять лет для первого месяца, затем общее количество за пять лет для второго месяца и т. д.

Оглавление книги