Книга: Искусство программирования на языке сценариев командной оболочки

Пример 25-1. Простой массив

Пример 25-1. Простой массив

#!/bin/bash

area[11]=23

area[13]=37

area[51]=UFOs

# Массивы не требуют, чтобы последовательность элементов в массиве была непрерывной.

# Некоторые элементы массива могут оставаться неинициализированными.

# "Дыркм" в массиве не являются ошибкой.

echo -n "area[11] = "

echo ${area[11]} # необходимы {фигурные скобки}

echo -n "area[13] = "

echo ${area[13]}

echo "содержимое area[51] = ${area[51]}."

# Обращение к неинициализированным элементам дает пустую строку.

echo -n "area[43] = "

echo ${area[43]}

echo "(элемент area[43] -- неинициализирован)"

echo

# Сумма двух элементов массива, записанная в третий элемент

area[5]=`expr ${area[11]} + ${area[13]}`

echo "area[5] = area[11] + area[13]"

echo -n "area[5] = "

echo ${area[5]}

area[6]=`expr ${area[11]} + ${area[51]}`

echo "area[6] = area[11] + area[51]"

echo -n "area[6] = "

echo ${area[6]}

# Эта попытка закончится неудачей, поскольку сложение целого числа со строкой не допускается.

echo; echo; echo

# -----------------------------------------------------------------

# Другой массив, "area2".

# И другой способ инициализации массива...

# array_name=( XXX YYY ZZZ ... )

area2=( ноль один два три четыре )

echo -n "area2[0] = "

echo ${area2[0]}

# Ага, индексация начинается с нуля (первый элемент массива имеет индекс [0], а не [1]).

echo -n "area2[1] = "

echo ${area2[1]} # [1] -- второй элемент массива.

# -----------------------------------------------------------------

echo; echo; echo

# -----------------------------------------------

# Еще один массив, "area3".

# И еще один способ инициализации...

# array_name=([xx]=XXX [yy]=YYY ...)

area3=([17]=семнадцать [21]=двадцать_один)

echo -n "area3[17] = "

echo ${area3[17]}

echo -n "area3[21] = "

echo ${area3[21]}

# -----------------------------------------------

exit 0

Bash позволяет оперировать переменными, как массивами, даже если они не были явно объявлены таковыми.

string=abcABC123ABCabc

echo ${string[@]} # abcABC123ABCabc

echo ${string[*]} # abcABC123ABCabc

echo ${string[0]} # abcABC123ABCabc

echo ${string[1]} # Ничего не выводится!

# Почему?

echo ${#string[@]} # 1

# Количество элементов в массиве.

# Спасибо Michael Zick за этот пример.

Эти примеры еще раз подтверждают отсутствие контроля типов в Bash.

Пример 25-2. Форматирование стихотворения

#!/bin/bash

# poem.sh

# Строки из стихотворения (одна строфа).

Line[1]="Мой дядя самых честных правил,"

Line[2]="Когда не в шутку занемог;"

Line[3]="Он уважать себя заставил,"

Line[4]="И лучше выдумать не мог."

Line[5]="Его пример другим наука..."

# Атрибуты.

Attrib[1]=" А.С. Пушкин"

Attrib[2]=""Евгений Онегин""

for index in 1 2 3 4 5 # Пять строк.

do

printf " %sn" "${Line[index]}"

done

for index in 1 2 # Две строки дополнительных атрибутов.

do

printf " %sn" "${Attrib[index]}"

done

exit 0

При работе с отдельными элементами массива можно использовать специфический синтаксис, даже стандартные команды и операторы Bash адаптированы для работы с массивами.

array=( ноль один два три четыре пять )

echo ${array[0]} # ноль

echo ${array:0} # ноль

# Подстановка параметра -- первого элемента.

echo ${array:1} # оль

# Подстановка параметра -- первого элемента,

#+ начиная с позиции #1 (со 2-го символа).

echo ${#array} # 4

# Длина первого элемента массива.

array2=( [0]="первый элемент" [1]="второй элемент" [3]="четвертый элемент" )

echo ${array2[0]} # первый элемент

echo ${array2[1]} # второй элемент

echo ${array2[2]} #

# Элемент неинициализирован, поэтому на экран ничего не выводится.

echo ${array2[3]} # четвертый элемент

При работе с массивами, некоторые встроенные команды Bash имеют несколько иной смысл. Например, unset -- удаляет отдельные элементы массива, или даже массив целиком.

Пример 25-3. Некоторые специфичные особенности массивов

#!/bin/bash

declare -a colors

# Допускается объявление массива без указания его размера.

echo "Введите ваши любимые цвета (разделяя их пробелами)."

read -a colors # Введите хотя бы 3 цвета для демонстрации некоторых свойств массивов.

# Специфический ключ команды 'read',

#+ позволяющий вводить несколько элементов массива.

echo

element_count=${#colors[@]}

# Получение количества элементов в массиве.

# element_count=${#colors[*]} -- дает тот же результат.

#

# Переменная "@" позволяет "разбивать" строку в кавычках на отдельные слова

#+ (выделяются слова, разделенные пробелами).

index=0

while [ "$index" -lt "$element_count" ]

do # Список всех элементов в массиве.

echo ${colors[$index]}

let "index = $index + 1"

done

# Каждый элемент массива выводится в отдельной строке.

# Если этого не требуется, то используйте echo -n "${colors[$index]} "

#

# Эквивалентный цикл "for":

# for i in "${colors[@]}"

# do

# echo "$i"

# done

# (Спасибо S.C.)

echo

# Еще один, более элегантный, способ вывода списка всех элементов массива.

echo ${colors[@]} # ${colors[*]} дает тот же результат.

echo

# Команда "unset" удаляет элементы из массива, или даже массив целиком.

unset colors[1] # Удаление 2-го элемента массива.

# Тот же эффект дает команда colors[1]=

echo ${colors[@]} # Список всех элементов массива -- 2-й элемент отсутствует.

unset colors # Удаление всего массива.

# Тот же эффект имеют команды unset colors[*]

#+ и unset colors[@].

echo; echo -n "Массив цветов опустошен."

echo ${colors[@]} # Список элементов массива пуст.

exit 0

Как видно из предыдущего примера, обращение к ${array_name[@]} или ${array_name[*]} относится ко всем элементам массива. Чтобы получить количество элементов массива, можно обратиться к ${#array_name[@]} или к ${#array_name[*]}. ${#array_name} -- это длина (количество символов) первого элемента массива, т.е. ${array_name[0]}.

Пример 25-4. Пустые массивы и пустые элементы

#!/bin/bash

# empty-array.sh

# Выражаю свою благодарность Stephane Chazelas за этот пример,

#+ и Michael Zick за его доработку.

# Пустой массив -- это не то же самое, что массив с пустыми элементами.

array0=( первый второй третий )

array1=( '' ) # "array1" имеет один пустой элемент.

array2=( ) # Массив "array2" не имеет ни одного элемента, т.е. пуст.

echo

ListArray()

{

echo

echo "Элементы массива array0: ${array0[@]}"

echo "Элементы массива array1: ${array1[@]}"

echo "Элементы массива array2: ${array2[@]}"

echo

echo "Длина первого элемента массива array0 = ${#array0}"

echo "Длина первого элемента массива array1 = ${#array1}"

echo "Длина первого элемента массива array2 = ${#array2}"

echo

echo "Число элементов в массиве array0 = ${#array0[*]}" # 3

echo "Число элементов в массиве array1 = ${#array1[*]}" # 1 (сюрприз!)

echo "Число элементов в массиве array2 = ${#array2[*]}" # 0

}

# ===================================================================

ListArray

# Попробуем добавить новые элементы в массивы

# Добавление новых элементов в массивы.

array0=( "${array0[@]}" "новый1" )

array1=( "${array1[@]}" "новый1" )

array2=( "${array2[@]}" "новый1" )

ListArray

# или

array0[${#array0[*]}]="новый2"

array1[${#array1[*]}]="новый2"

array2[${#array2[*]}]="новый2"

ListArray

# Теперь представим каждый массив как 'стек' ('stack')

# Команды выше, можно считать командами 'push' -- добавление нового значения на вершину стека

# 'Глубина' стека:

height=${#array2[@]}

echo

echo "Глубина стека array2 = $height"

# Команда 'pop' -- выталкивание элемента стека, находящегося на вершине:

unset array2[${#array2[@]}-1] # Индексация массивов начинается с нуля

height=${#array2[@]}

echo

echo "POP"

echo "Глубина стека array2, после выталкивания = $height"

ListArray

# Вывести только 2-й и 3-й элементы массива array0

from=1 # Индексация массивов начинается с нуля

to=2 #

declare -a array3=( ${array0[@]:1:2} )

echo

echo "Элементы массива array3: ${array3[@]}"

# Замена элементов по шаблону

declare -a array4=( ${array0[@]/второй/2-й} )

echo

echo "Элементы массива array4: ${array4[@]}"

# Замена строк по шаблону

declare -a array5=( ${array0[@]//новый?/старый} )

echo

echo "Элементы массива array5: ${array5[@]}"

# Надо лишь привыкнуть к такой записи...

declare -a array6=( ${array0[@]#*новый} )

echo # Это может вас несколько удивить

echo "Элементы массива array6: ${array6[@]}"

declare -a array7=( ${array0[@]#новый1} )

echo # Теперь это вас уже не должно удивлять

echo "Элементы массива array7: ${array7[@]}"

# Выглядить очень похоже на предыдущий вариант...

declare -a array8=( ${array0[@]/новый1/} )

echo

echo "Элементы массива array8: ${array8[@]}"

# Итак, что вы можете сказать обо всем этом?

# Строковые операции выполняются последовательно, над каждым элементом

#+ в массиве var[@].

# Таким образом, BASH поддерживает векторные операции

# Если в результате операции получается пустая строка, то

#+ элемент массива "исчезает".

# Вопрос: это относится к строкам в "строгих" или "мягких" кавычках?

zap='новый*'

declare -a array9=( ${array0[@]/$zap/} )

echo

echo "Элементы массива array9: ${array9[@]}"

# "...А с платформы говорят: "Это город Ленинград!"..."

declare -a array10=( ${array0[@]#$zap} )

echo

echo "Элементы массива array10: ${array10[@]}"

# Сравните массивы array7 и array10

# Сравните массивы array8 и array9

# Ответ: в "мягких" кавычках.

exit 0

Разница между ${array_name[@]} и ${array_name[*]} такая же, как между $@ и $*. Эти свойства массивов широко применяются на практике.

# Копирование массивов.

array2=( "${array1[@]}" )

# или

array2="${array1[@]}"

# Добавить элемент.

array=( "${array[@]}" "новый элемент" )

# или

array[${#array[*]}]="новый элемент"

# Спасибо S.C.

Операция подстановки команд -- array=( element1 element2 ... elementN ), позволяет загружать содержимое текстовых файлов в массивы.

#!/bin/bash

filename=sample_file

# cat sample_file

#

# 1 a b c

# 2 d e fg

declare -a array1

array1=( `cat "$filename" | tr 'n' ' '`) # Загрузка содержимого файла

# $filename в массив array1.

# Вывод на stdout.

# с заменой символов перевода строки на пробелы.

echo ${array1[@]} # список элементов массива.

# 1 a b c 2 d e fg

#

# Каждое "слово", в текстовом файле, отделяемое от других пробелами

#+ заносится в отдельный элемент массива.

element_count=${#array1[*]}

echo $element_count # 8

Пример 25-5. Копирование и конкатенация массивов

#! /bin/bash

# CopyArray.sh

#

# Автор: Michael Zick.

# Используется с его разрешения.

# "Принять из массива с заданным именем записать в массив с заданным именем"

#+ или "собственный Оператор Присваивания".

CpArray_Mac() {

# Оператор Присваивания

echo -n 'eval '

echo -n "$2" # Имя массива-результата

echo -n '=( ${'

echo -n "$1" # Имя исходного массива

echo -n '[@]} )'

# Все это могло бы быть объединено в одну команду.

# Это лишь вопрос стиля.

}

declare -f CopyArray # "Указатель" на функцию

CopyArray=CpArray_Mac # Оператор Присваивания

Hype()

{

# Исходный массив с именем в $1.

# (Слить с массивом, содержащим "-- Настоящий Рок-н-Ролл".)

# Вернуть результат в массиве с именем $2.

local -a TMP

local -a hype=( -- Настоящий Рок-н-Ролл )

$($CopyArray $1 TMP)

TMP=( ${TMP[@]} ${hype[@]} )

$($CopyArray TMP $2)

}

declare -a before=( Advanced Bash Scripting )

declare -a after

echo "Массив before = ${before[@]}"

Hype before after

echo "Массив after = ${after[@]}"

# Еще?

echo "Что такое ${after[@]:4:2}?"

declare -a modest=( ${after[@]:2:1} ${after[@]:3:3} )

# ---- выделение подстроки ----

echo "Массив Modest = ${modest[@]}"

# А что в массиве 'before' ?

echo "Массив Before = ${before[@]}"

exit 0

--

Массивы допускают перенос хорошо известных алгоритмов в сценарии на языке командной оболочки. Хорошо ли это -- решать вам.

Пример 25-6. Старая, добрая: "Пузырьковая" сортировка

#!/bin/bash

# bubble.sh: "Пузырьковая" сортировка.

# На каждом проходе по сортируемому массиву,

#+ сравниваются два смежных элемента, и, если необходимо, они меняются местами.

# В конце первого прохода, самый "тяжелый" элемент "опускается" в конец массива.

# В конце второго прохода, следующий по "тяжести" элемент занимает второе место снизу.

# И так далее.

# Каждый последующий проход требует на одно сравнение меньше предыдущего.

# Поэтому вы должны заметить ускорение работы сценария на последних проходах.

exchange()

{

# Поменять местами два элемента массива.

local temp=${Countries[$1]} # Временная переменная

Countries[$1]=${Countries[$2]}

Countries[$2]=$temp

return

}

declare -a Countries # Объявление массива,

#+ необязательно, поскольку он явно инициализируется ниже.

# Допустимо ли выполнять инициализацию массива в нескольки строках?

# ДА!

Countries=(Нидерланды Украина Заир Турция Россия Йемен Сирия

Бразилия Аргентина Никарагуа Япония Мексика Венесуэла Греция Англия

Израиль Перу Канада Оман Дания Уэльс Франция Кения

Занаду Катар Лихтенштейн Венгрия)

# "Занаду" -- это мифическое государство, где, согласно Coleridge,

#+ Kubla Khan построил величественный дворец.

clear # Очистка экрана.

echo "0: ${Countries[*]}" # Список элементов несортированного массива.

number_of_elements=${#Countries[@]}

let "comparisons = $number_of_elements - 1"

count=1 # Номер прохода.

while [ "$comparisons" -gt 0 ] # Начало внешнего цикла

do

index=0 # Сбросить индекс перед началом каждого прохода.

while [ "$index" -lt "$comparisons" ] # Начало внутреннего цикла

do

if [ ${Countries[$index]} > ${Countries[`expr $index + 1`]} ]

# Если элементы стоят не по порядку...

# Оператор > выполняет сравнение ASCII-строк

#+ внутри одиночных квадратных скобок.

# if [[ ${Countries[$index]} > ${Countries[`expr $index + 1`]} ]]

#+ дает тот же результат.

then

exchange $index `expr $index + 1` # Поменять местами.

fi

let "index += 1"

done # Конец внутреннего цикла

let "comparisons -= 1" # Поскольку самый "тяжелый" элемент уже "опустился" на дно,

#+ то на каждом последующем проходе нужно выполнять на одно сравнение меньше.

echo

echo "$count: ${Countries[@]}" # Вывести содержимое массива после каждого прохода.

echo

let "count += 1" # Увеличить счетчик проходов.

done # Конец внешнего цикла

exit 0

--

Можно ли вложить один массив в другой?

#!/bin/bash

# Вложенный массив.

# Автор: Michael Zick.

AnArray=( $(ls --inode --ignore-backups --almost-all

--directory --full-time --color=none --time=status

--sort=time -l ${PWD} ) ) # Команды и опции.

# Пробелы важны . . .

SubArray=( ${AnArray[@]:11:1} ${AnArray[@]:6:5} )

# Массив имеет два элемента, каждый из которых, в свою очередь, является массивом.

echo "Текущий каталог и дата последнего изменения:"

echo "${SubArray[@]}"

exit 0

--

Вложенные массивы, в комбинации с косвенными ссылками, предоставляют в распоряжение программиста ряд замечательных возможностей

Пример 25-7. Вложенные массивы и косвенные ссылки

#!/bin/bash

# embedded-arrays.sh

# Вложенные массивы и косвенные ссылки.

# Автор: Dennis Leeuw.

# Используется с его разрешения.

# Дополнен автором документа.

ARRAY1=(

VAR1_1=value11

VAR1_2=value12

VAR1_3=value13

ARRAY2=(

VARIABLE="test"

STRING="VAR1=value1 VAR2=value2 VAR3=value3"

ARRAY21=${ARRAY1[*]}

) # Вложение массива ARRAY1 в массив ARRAY2.

function print () {

OLD_IFS="$IFS"

IFS=$'n' # Вывод каждого элемента массива

#+ в отдельной строке.

TEST1="ARRAY2[*]"

local ${!TEST1} # Посмотрите, что произойдет, если убрать эту строку.

# Косвенная ссылка.

# Позволяет получить доступ к компонентам $TEST1

#+ в этой функции.

# Посмотрим, что получилось.

echo

echo "$TEST1 = $TEST1" # Просто имя переменной.

echo; echo

echo "{$TEST1} = ${!TEST1}" # Вывод на экран содержимого переменной.

# Это то, что дает

#+ косвенная ссылка.

echo

echo "-------------------------------------------"; echo

echo

# Вывод переменной

echo "Переменная VARIABLE: $VARIABLE"

# Вывод элементов строки

IFS="$OLD_IFS"

TEST2="STRING[*]"

local ${!TEST2} # Косвенная ссылка (то же, что и выше).

echo "Элемент VAR2: $VAR2 из строки STRING"

# Вывод элемента массива

TEST2="ARRAY21[*]"

local ${!TEST2} # Косвенная ссылка.

echo "Элемент VAR1_1: $VAR1_1 из массива ARRAY21"

}

print

echo

exit 0

--

С помощью массивов, на языке командной оболочки, вполне возможно реализовать алгоритм Решета Эратосфена. Конечно же -- это очень ресурсоемкая задача. В виде сценария она будет работать мучительно долго, так что лучше всего реализовать ее на каком либо другом, компилирующем, языке программирования, таком как C.

Пример 25-8. Пример реализации алгоритма Решето Эратосфена

#!/bin/bash

# sieve.sh

# Решето Эратосфена

# Очень старый алгоритм поиска простых чисел.

# Этот сценарий выполняется во много раз медленнее

# чем аналогичная программа на C.

LOWER_LIMIT=1 # Начиная с 1.

UPPER_LIMIT=1000 # До 1000.

# (Вы можете установить верхний предел и выше... если вам есть чем себя занять.)

PRIME=1

NON_PRIME=0

declare -a Primes

# Primes[] -- массив.

initialize ()

{

# Инициализация массива.

i=$LOWER_LIMIT

until [ "$i" -gt "$UPPER_LIMIT" ]

do

Primes[i]=$PRIME

let "i += 1"

done

# Все числа в заданном диапазоне считать простыми,

# пока не доказано обратное.

}

print_primes ()

{

# Вывод индексов элементов массива Primes[], которые признаны простыми.

i=$LOWER_LIMIT

until [ "$i" -gt "$UPPER_LIMIT" ]

do

if [ "${Primes[i]}" -eq "$PRIME" ]

then

printf "%8d" $i

# 8 пробелов перед числом придают удобочитаемый табличный вывод на экран.

fi

let "i += 1"

done

}

sift () # Отсеивание составных чисел.

{

let i=$LOWER_LIMIT+1

# Нам известно, что 1 -- это простое число, поэтому начнем с 2.

until [ "$i" -gt "$UPPER_LIMIT" ]

do

if [ "${Primes[i]}" -eq "$PRIME" ]

# Не следует проверять вторично числа, которые уже признаны составными.

then

t=$i

while [ "$t" -le "$UPPER_LIMIT" ]

do

let "t += $i "

Primes[t]=$NON_PRIME

# Все числа, которые делятся на $t без остатка, пометить как составные.

done

fi

let "i += 1"

done

}

# Вызов функций.

initialize

sift

print_primes

# Это называется структурным программированием.

echo

exit 0

# ----------------------------------------------- #

# Код, приведенный ниже, не исполняется из-за команды exit, стоящей выше.

# Улучшенная версия, предложенная Stephane Chazelas,

# работает несколько быстрее.

# Должен вызываться с аргументом командной строки, определяющем верхний предел.

UPPER_LIMIT=$1 # Из командной строки.

let SPLIT=UPPER_LIMIT/2 # Рассматривать делители только до середины диапазона.

Primes=( '' $(seq $UPPER_LIMIT) )

i=1

until (( ( i += 1 ) > SPLIT )) # Числа из верхней половины диапазона могут не рассматриваться.

do

if [[ -n $Primes[i] ]]

then

t=$i

until (( ( t += i ) > UPPER_LIMIT ))

do

Primes[t]=

done

fi

done

echo ${Primes[*]}

exit 0

Сравните этот сценарий с генератором простых чисел, не использующим массивов, Пример A-18.

--

Массивы позволяют эмулировать некоторые структуры данных, поддержка которых в Bash не предусмотрена.

Пример 25-9. Эмуляция структуры "СТЕК" ("первый вошел -- последний вышел")

#!/bin/bash

# stack.sh: Эмуляция структуры "СТЕК" ("первый вошел -- последний вышел")

# Подобно стеку процессора, этот "стек" сохраняет и возвращает данные по принципу

#+ "первый вошел -- последний вышел".

BP=100 # Базовый указатель на массив-стек.

# Дно стека -- 100-й элемент.

SP=$BP # Указатель вершины стека.

# Изначально -- стек пуст.

Data= # Содержимое вершины стека.

# Следует использовать дополнительную переменную,

#+ из-за ограничений на диапазон возвращаемых функциями значений.

declare -a stack

push() # Поместить элемент на вершину стека.

{

if [ -z "$1" ] # А вообще, есть что помещать на стек?

then

return

fi

let "SP -= 1" # Переместить указатель стека.

stack[$SP]=$1

return

}

pop() # Снять элемент с вершины стека.

{

Data= # Очистить переменную.

if [ "$SP" -eq "$BP" ] # Стек пуст?

then

return

fi # Это предохраняет от выхода SP за границу стека -- 100,

Data=${stack[$SP]}

let "SP += 1" # Переместить указатель стека.

return

}

status_report() # Вывод вспомогательной информации.

{

echo "-------------------------------------"

echo "ОТЧЕТ"

echo "Указатель стека SP = $SP"

echo "Со стека был снят элемент ""$Data"""

echo "-------------------------------------"

echo

}

# =======================================================

# А теперь позабавимся.

echo

# Попробуем вытолкнуть что-нибудь из пустого стека.

pop

status_report

echo

push garbage

pop

status_report # Втолкнуть garbage, вытолкнуть garbage.

value1=23; push $value1

value2=skidoo; push $value2

value3=FINAL; push $value3

pop # FINAL

status_report

pop # skidoo

status_report

pop # 23

status_report # Первый вошел -- последний вышел!

# Обратите внимание как изменяется указатель стека на каждом вызове функций push и pop.

echo

# =======================================================

# Упражнения:

# -----------

# 1) Измените функцию "push()" таким образом,

# + чтобы она позволяла помещать на стек несколько значений за один вызов.

# 2) Измените функцию "pop()" таким образом,

# + чтобы она позволяла снимать со стека несколько значений за один вызов.

# 3) Попробуйте написать простейший калькулятор, выполняющий 4 арифметических действия?

# + используя этот пример.

exit 0

--

Иногда, манипуляции с "индексами" массивов могут потребовать введения переменных для хранения промежуточных результатов. В таких случаях вам предоставляется лишний повод подумать о реализации проекта на более мощном языке программирования, например Perl или C.

Пример 25-10. Исследование математических последовательностей

#!/bin/bash

# Пресловутая "Q-последовательность" Дугласа Хольфштадтера *Douglas Hofstadter):

# Q(1) = Q(2) = 1

# Q(n) = Q(n - Q(n-1)) + Q(n - Q(n-2)), для n>2

# Это "хаотическая" последовательность целых чисел с непредсказуемым поведением.

# Первые 20 членов последовательности:

# 1 1 2 3 3 4 5 5 6 6 6 8 8 8 10 9 10 11 11 12

# См. книгу Дугласа Хольфштадтера, "Goedel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid",

# p. 137, ff.

LIMIT=100 # Найти первые 100 членов последовательности

LINEWIDTH=20 # Число членов последовательности, выводимых на экран в одной строке

Q[1]=1 # Первые два члена последовательности равны 1.

Q[2]=1

echo

echo "Q-последовательность [первые $LIMIT членов]:"

echo -n "${Q[1]} " # Вывести первые два члена последовательности.

echo -n "${Q[2]} "

for ((n=3; n <= $LIMIT; n++)) # C-подобное оформление цикла.

do # Q[n] = Q[n - Q[n-1]] + Q[n - Q[n-2]] для n>2

# Это выражение необходимо разбить на отдельные действия,

# поскольку Bash не очень хорошо поддерживает сложные арифметические действия над элементами массивов.

let "n1 = $n - 1" # n-1

let "n2 = $n - 2" # n-2

t0=`expr $n - ${Q[n1]}` # n - Q[n-1]

t1=`expr $n - ${Q[n2]}` # n - Q[n-2]

T0=${Q[t0]} # Q[n - Q[n-1]]

T1=${Q[t1]} # Q[n - Q[n-2]]

Q[n]=`expr $T0 + $T1` # Q[n - Q[n-1]] + Q[n - Q[n-2]]

echo -n "${Q[n]} "

if [ `expr $n % $LINEWIDTH` -eq 0 ] # Если выведено очередные 20 членов в строке.

then # то

echo # перейти на новую строку.

fi

done

echo

exit 0

# Этот сценарий реализует итеративный алгоритм поиска членов Q-последовательности.

# Рекурсивную реализацию, как более интуитивно понятную, оставляю вам, в качестве упражнения.

# Внимание: рекурсивный поиск членов последовательности будет занимать *очень* продолжительное время.

--

Bash поддерживает только одномерные массивы, но, путем небольших ухищрений, можно эмулировать многомерные массивы.

Пример 25-11. Эмуляция массива с двумя измерениями

#!/bin/bash

# Эмуляция двумерного массива.

# Второе измерение представлено как последовательность строк.

Rows=5

Columns=5

declare -a alpha # char alpha [Rows] [Columns];

# Необязательное объявление массива.

load_alpha ()

{

local rc=0

local index

for i in A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y

do

local row=`expr $rc / $Columns`

local column=`expr $rc % $Rows`

let "index = $row * $Rows + $column"

alpha[$index]=$i # alpha[$row][$column]

let "rc += 1"

done

# Более простой вариант

# declare -a alpha=( A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y )

# но при таком объявлении второе измерение массива завуалировано.

}

print_alpha ()

{

local row=0

local index

echo

while [ "$row" -lt "$Rows" ] # Вывод содержимого массива построчно

do

local column=0

while [ "$column" -lt "$Columns" ]

do

let "index = $row * $Rows + $column"

echo -n "${alpha[index]} " # alpha[$row][$column]

let "column += 1"

done

let "row += 1"

echo

done

# Более простой эквивалент:

# echo ${alpha[*]} | xargs -n $Columns

echo

}

filter () # Отфильтровывание отрицательных индексов.

{

echo -n " "

if [[ "$1" -ge 0 && "$1" -lt "$Rows" && "$2" -ge 0 && "$2" -lt "$Columns" ]]

then

let "index = $1 * $Rows + $2"

echo -n " ${alpha[index]}" # alpha[$row][$column]

fi

}

rotate () # Поворот массива на 45 градусов

{

local row

local column

for (( row = Rows; row > -Rows; row-- )) # В обратном порядке.

do

for (( column = 0; column < Columns; column++ ))

do

if [ "$row" -ge 0 ]

then

let "t1 = $column - $row"

let "t2 = $column"

else

let "t1 = $column"

let "t2 = $column + $row"

fi

filter $t1 $t2 # Отфильтровать отрицательный индекс.

done

echo; echo

done

# Поворот массива выполнен на основе примеров (стр. 143-146)

# из книги "Advanced C Programming on the IBM PC", автор Herbert Mayer

# (см. библиографию).

}

#-----------------------------------------------------#

load_alpha # Инициализация массива.

print_alpha # Вывод на экран.

rotate # Повернуть на 45 градусов против часовой стрелки.

#-----------------------------------------------------#

# Упражнения:

# -----------

# 1) Сделайте инициализацию и вывод массива на экран

# + более простым и элегантным способом.

#

# 2) Объясните принцип работы функции rotate().

exit 0

По существу, двумерный массив эквивалентен одномерному, с тем лишь различием, что для индексации отдельных элементов используются два индекса -- "строка" и "столбец".

Более сложный пример эмуляции двумерного массива вы найдете в Пример A-11.