8.15.5.Поиск в массивах
Для поиска значения в массиве необходимо проверить каждое значение.Это можно сделать вручную,если известен размер массива.Например:
SELECT * FROM sal_emp WHERE pay_by_quarter = 10000 OR pay_by_quarter = 10000 OR pay_by_quarter = 10000 OR pay_by_quarter = 10000;
Однако это быстро становится утомительным для больших массивов и бесполезно, если размер массива неизвестен. Альтернативный метод описан в Разделе 9.24 . Вышеупомянутый запрос можно заменить на:
SELECT * FROM sal_emp WHERE 10000 = ANY (pay_by_quarter);
Кроме того,можно найти строки,в которых все значения массива равны 10000:
SELECT * FROM sal_emp WHERE 10000 = ALL (pay_by_quarter);
В качестве альтернативы можно использовать функцию . Например:
SELECT * FROM (SELECT pay_by_quarter, generate_subscripts(pay_by_quarter, 1) AS s FROM sal_emp) AS foo WHERE pay_by_quarter = 10000;
Эта функция описана в .
Вы также можете искать в массиве с помощью оператора , который проверяет, перекрывается ли левый операнд с правым операндом. Например:
SELECT * FROM sal_emp WHERE pay_by_quarter && ARRAY;
Этот и другие операторы массива подробно описаны в Разделе 9.19 . Его можно ускорить с помощью соответствующего индекса, как описано в Разделе 11.2 .
Вы также можете искать определенные значения в массиве, используя функции и . Первый возвращает индекс первого вхождения значения в массив; последний возвращает массив с индексами всех вхождений значения в массиве. Например:
SELECT array_position(ARRAY, 'mon'); array_position ---------------- 2 (1 row) SELECT array_positions(ARRAY, 1); array_positions ----------------- {1,4,8} (1 row)
Объявление
Существует два варианта синтаксиса для создания пустого массива:
Практически всегда используется второй вариант синтаксиса. В скобках мы можем указать начальные значения элементов:
Элементы массива нумеруются, начиная с нуля.
Мы можем получить элемент, указав его номер в квадратных скобках:
Мы можем заменить элемент:
…Или добавить новый к существующему массиву:
Общее число элементов массива содержится в его свойстве :
Вывести массив целиком можно при помощи .
В массиве могут храниться элементы любого типа.
Например:
Висячая запятая
Список элементов массива, как и список свойств объекта, может оканчиваться запятой:
«Висячая запятая» упрощает процесс добавления/удаления элементов, так как все строки становятся идентичными.
8.15.1.Декларация типов массивов
Для иллюстрации использования типов массивов мы создаем эту таблицу:
CREATE TABLE sal_emp ( name text, pay_by_quarter integer[], schedule text[][] );
Как показано, тип данных массива именуется добавлением квадратных скобок ( ) к имени типа данных элементов массива. Приведенная выше команда создаст таблицу с именем со столбцом типа ( ), одномерным массивом типа ( ), который представляет зарплату сотрудника по кварталам, и двумерным массивом ( ) , который представляет собой недельный график сотрудника.
Синтаксис позволяет указывать точный размер массивов, например:
CREATE TABLE tictactoe ( squares integer );
Однако текущая реализация игнорирует любые установленные ограничения на размер массива,т.е.поведение такое же,как и для массивов неуказанной длины.
Текущая реализация также не требует заявленного количества измерений. Считается, что все массивы элементов определенного типа относятся к одному типу, независимо от размера или количества измерений. Итак, объявление размера массива или количества измерений в — это просто документация; это не влияет на поведение во время выполнения.
Альтернативный синтаксис, соответствующий стандарту SQL с использованием ключевого слова , может использоваться для одномерных массивов. можно было бы определить как:
pay_by_quarter integer ARRAY,
Или,если размер массива не должен быть указан:
pay_by_quarter integer ARRAY,
Определение массива объектов
Система типов используемая C# построена на системе наследования, в корне которой лежит класс , являющийся базой для всех типов данных. Такой подход помогает создавать массивы , в ячейках которых можно хранить любые данные. Массив объектов как раз и используется для хранения разнотипных элементов. В C# ссылка на объект может указывать на любой экземпляр производного типа. Однако у такой структуры есть свои недостатки. Такая методика несколько усложняет код и увеличивает время выполнения программы.
Пример:
using System; class GFG { static public void Main() { object[] arr = new object;// Создаем и инициализируем object array arr = 1.859; arr = 7; arr = 'g'; arr = "hello"; arr = null;// это не отобразиться на выходе arr = new object();// выведет System.Object foreach(var item in arr) { Console.WriteLine(item);// выводим элементы в консоль } } }
Результат
1,859 7 g hello System.Object
Как объявить массив
Объявить (или инициализировать) массив можно несколькими способами.
Можно инициализировать массив поэлементно, указывая индекс.
Для этого сначала придумайте имя для Вашего массива. Например, дадим массиву имя «$Mass1». Теперь мы можем инициализировать массив и занести туда какие-то переменные.
Как Вы видите, сначала идет имя нашего массива (при объявлении не забываем знак «$»), далее квадратные скобки, в которых указывается индекс элемента, далее знак присваивания «=» и само значение элемента. В данном примере значения представляют собой целые числа, в конце точка с запятой.
Можно сделать тоже самое, но не указывая индексы. При этом php автоматически присвоит индекс для каждого следующего элемента на единицу больше последнего. Другими словами, добавит элемент в конец массива.
Но, как Вы заметили, квадратные скобки все же нужны. Php должен знать, что имеет дело с массивом.
Есть и другой способ, в котором не потребуются квадратные скобки и можно указать все элементы массива сразу в одну строку. Однако, вместо квадратных скобок потребуется специальное слово «array», которое и расскажет php о том, что мы имеем дело с массивом.
Делается это так:
Вот так мы можем создавать массивы и заполнять их различными элементами.
На самом деле это не все способы, так как существуют еще и ассоциативные и многомерные массивы, но о ним мы поговорим в следующей статье. Все по-порядку.
Мы научились создавать массивы. Давайте теперь поговорим о том, как можно получить и изменить определенный элемент массива.
8.14.3. Accessing Arrays
Now, we can run some queries on the table. First, we show
how to access a single element of an array. This query
retrieves the names of the employees whose pay changed in the
second quarter:
SELECT name FROM sal_emp WHERE pay_by_quarter <> pay_by_quarter; name ------- Carol (1 row)
The array subscript numbers are written within square
brackets. By default PostgreSQL uses a one-based numbering
convention for arrays, that is, an array of n elements starts with array and ends with array[n].
This query retrieves the third quarter pay of all
employees:
SELECT pay_by_quarter FROM sal_emp; pay_by_quarter ---------------- 10000 25000 (2 rows)
We can also access arbitrary rectangular slices of an array,
or subarrays. An array slice is denoted by writing lower-bound:upper-bound
for one or more array dimensions. For example, this query
retrieves the first item on Bill’s schedule for the first two
days of the week:
SELECT schedule FROM sal_emp WHERE name = 'Bill'; schedule ------------------------ {{meeting},{training}} (1 row)
If any dimension is written as a slice, i.e., contains a
colon, then all dimensions are treated as slices. Any dimension
that has only a single number (no colon) is treated as being
from 1 to the number specified. For example, is treated as , as in this example:
SELECT schedule FROM sal_emp WHERE name = 'Bill'; schedule ------------------------------------------- {{meeting,lunch},{training,presentation}} (1 row)
To avoid confusion with the non-slice case, it’s best to use
slice syntax for all dimensions, e.g., , not .
An array subscript expression will return null if either the
array itself or any of the subscript expressions are null.
Also, null is returned if a subscript is outside the array
bounds (this case does not raise an error). For example, if
schedule currently has the dimensions
then referencing schedule yields NULL. Similarly, an array
reference with the wrong number of subscripts yields a null
rather than an error.
An array slice expression likewise yields null if the array
itself or any of the subscript expressions are null. However,
in other cases such as selecting an array slice that is
completely outside the current array bounds, a slice expression
yields an empty (zero-dimensional) array instead of null. (This
does not match non-slice behavior and is done for historical
reasons.) If the requested slice partially overlaps the array
bounds, then it is silently reduced to just the overlapping
region instead of returning null.
The current dimensions of any array value can be retrieved
with the function:
SELECT array_dims(schedule) FROM sal_emp WHERE name = 'Carol'; array_dims ------------ (1 row)
produces a
text result, which is convenient for
people to read but perhaps inconvenient for programs.
Dimensions can also be retrieved with and , which return the upper and lower
bound of a specified array dimension, respectively:
SELECT array_upper(schedule, 1) FROM sal_emp WHERE name = 'Carol'; array_upper ------------- 2 (1 row)
will return the
length of a specified array dimension:
2.6 Вычисление произведения элементов массива
Формулы, по которым вычисляется
произведение элементов массива, аналогичны формулам вычисления сумм:
, (2.4)
. (2.5)
Поэтому вычисление произведения
элементов массива выполнятся по алгоритмам аналогичным вычислению суммы.
Отличие заключается в том, что начальное значение произведения p
должно быть равным 1, а в цикле по параметру i надо
вычислять p=p*ai. Таким образом, если в графических схемах
алгоритмов, рисунок 2.5 – 2.7 вместо s=0 и s=s+ai
записать p=1 и p=p*ai, то получим
алгоритмы вычисления произведения элементов массива.
Решение
Среднее геометрическое k
элементов массива – это корень степени k из произведения этих
элементов. Таким образом, сначала необходимо вычислить произведение Р
ненулевых элементов массива и их количество k, а затем среднее
геометрическое Sg по формуле:
. (2.6)
Например, если элементы массива равны
A= {1, 0, 2, 4, 0} то –
Графическая схема алгоритма решения
задачи изображена на рисунке 2.11. В приведенном алгоритме в цикле по i
(блоки 5 – 9) помимо вычисления произведения вычисляется и количество
ненулевых элементов массива. После цикла с помощью ветвления, проверяется, есть
ли в массиве ненулевые элементы (k>0 – условие наличия в массиве
ненулевых элементов), в этом случае вычисляется и выводится среднее
геометрическое. В противном случае выводится сообщение «В массиве все
элементы равны нулю«. В программе переменные Р и Sg
имеют вещественный тип двойной точности (double), т.к. произведение
вещественных чисел может быть очень большим числом.
Используемые переменные: n – число элементов массива; a[] – статический массив; P – произведение не нулевых элементов k – количество не нулевых элементов Sg – среднее геометрическое i – параметр цикла; |
#include <stdio.h> #include <math.h> main() { float a; int n, i , k; double P, Sg; puts(«Введите число scanf(«%d»,&n); for (i=0;i<n;i++) { printf(«Введите число } P=1; k=0; for(i=0;i<n;i++) if(a!=0) {P*=a; k++;} puts(«Массив a»); for(i=0;i<n;i++) printf(«a=%6.2f if(k>0) { if(P>0) Sg=powl(P,1.0/k); else Sg= –powl(fabs(P),1.0/k); printf(«Среднее printf(«P=%.4lf else puts(«В массиве все return(0); } |
Рисунок 2.11 Графическая схема и
программа для примера 2.6
В программе для возведения P
в степень 1/k используется функция powl(основание, степень),
первый аргумент которой может быть только положительным числом. Поэтому для
отрицательного P использовано выражение ,
запись которого на языке С имеет вид: –powl(fabs(P), 1.0/k).
Пример парсинга JSON
Разберем, как мы можем проанализировать и произвести чтение файла json, для этого нужно создать наш собственный файл, он будет называться jsonTestFile.json. Он имеет следующую структуру:
jsonTestFile.json: { "id": 1, "firstname": "Katerina", "languages": , "job": { "site": "www.hr-vector.com", "name": "Java Code" } }
Теперь необходимо создать файл Java в проекте с именем JsonParseTest и вставить следующий код.
JsonParseTest.java:
package com.hrvector.javabasics.jsonparsertest; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; import java.util.Iterator; import org.json.simple.JSONArray; import org.json.simple.JSONObject; import org.json.simple.parser.JSONParser; import org.json.simple.parser.ParseException; public class JsonParseTest { private static final String filePath = "C:\\Users\\katerina\\Desktop\\jsonTestFile.json"; public static void main(String[] args) { try { // считывание файла JSON FileReader reader = new FileReader(filePath); JSONParser jsonParser = new JSONParser(); JSONObject jsonObject = (JSONObject) jsonParser.parse(reader); // получение строки из объекта String firstName = (String) jsonObject.get("firstname"); System.out.println("The first name is: " + firstName); // получение номера из объекта long id = (long) jsonObject.get("id"); System.out.println("The id is: " + id); // получение массива JSONArray lang= (JSONArray) jsonObject.get("languages"); // берем элементы массива for(int i=0; i<lang.size(); i++){ System.out.println("The " + i + " element of the array: "+lang.get(i)); } Iterator i = lang.iterator(); // берем каждое значение из массива json отдельно while (i.hasNext()) { JSONObject innerObj = (JSONObject) i.next(); System.out.println("language "+ innerObj.get("lang") + " with level " + innerObj.get("knowledge")); } // обрабатываем структуру в объекте JSONObject structure = (JSONObject) jsonObject.get("job"); System.out.println("Into job structure, name: " + structure.get("name")); } catch (FileNotFoundException ex) { ex.printStackTrace(); } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); } catch (ParseException ex) { ex.printStackTrace(); } catch (NullPointerException ex) { ex.printStackTrace(); } } }
Объясним данный код. После создания экземпляра JSONParser мы создаем объект JSONObject.
Он содержит коллекцию пар ключ-значение, из которых мы можем получить каждое значение. Чтобы распарсить объекты, вызывается метод get() экземпляра JSONObject, определяющий указанный ключ в качестве аргумента.
Важно применить подходящий метод. Для типов массивов в файле json используется JSONArray, который представляет упорядоченную последовательность значений
В программном коде итератор должен использоваться для получения каждого значения массива json.
Структура в файле предполагает создание нового объекта JSONObject для получения значений.
Полученный результат парсинга приведен ниже.
Output: The first name is: Katerina The id is: 1 The 0 element of the array: {"knowledge":"proficient","lang":"en"} The 1 element of the array: {"knowledge":"advanced","lang":"fr"} language en with level proficient language fr with level advanced Into job structure, name: Java Code
Передача массива в функцию
Обработку массивов удобно организовывать с помощью специальных функций. Для обработки массива в качестве аргументов функции необходимо передать
- адрес массива,
- размер массива.
Исключение составляют функции обработки строк, в которые достаточно передать только адрес.
При передаче переменные в качестве аргументов функции данные передаются как копии. Это означает, что если внутри функции произойдет изменение значения параметра, то это никак не повлияет на его значение внутри вызывающей функции.
Если в функцию передается адрес переменной (или адрес массива), то все операции, выполняемые в функции с данными, находящимися в пределах видимости указанного адреса, производятся над оригиналом данных, поэтому исходный массив (или значение переменной) может быть изменено вызываемой функцией.Пример на Си Дан массив из 10 элементов. Поменять местами наибольший и начальный элементы массива. Для операций поиска максимального элемента и обмена использовать функцию.
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>// Функция обменаvoid change(int *x, int n){ // x — указатель на массив (адрес массива) // n — размер массива int i; int max, index; max = x; index = 0; // Поиск максимального элемента for (i = 1; i<n; i++) { if (x>max) { max = x; index = i; } } // Обмен x = x; x = max;}// Главная функцияint main(){ int a; int i; for (i = 0; i<10; i++) { printf(«a = «, i); scanf(«%d», &a); } change(a, 10); // вызов функции обмена // Вывод элементов массива for (i = 0; i<10; i++) printf(«%d «, a); getchar(); getchar(); return 0;}
Результат выполненияПример на Си Дан массив размерности n. Вычислить произведение четных элементов
12345678910111213141516171819202122232425262728293031
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>// Функция вычисления произведения чётных элементовint func(int *x, int n) // произведение четных элементов{ int p = 1; // начальное значение произведения int i; for (i = 0; i<n; i++) { if (x % 2 == 0) // остаток от деления на 2 равен 0? p = p * x; } return p;}// Главная функцияint main() { int a; // объявлен массив a из 5 элементов int i; int pr; // Ввод элементов массива for (i = 0; i<5; i++) { printf(«a = «, i); scanf(«%d», &a); // &a — адрес i-го элемента массива } pr = func(a, 5); // вычисление произведения printf(«\n pr = %d», pr); // вывод произведения четных элементов getchar(); getchar(); return 0;}
Результат выполнения
Язык Си
Организация массива
Память под массив может выделяться автоматически или динамически.
Автоматическое выделение памяти используют, когда размер массива известен на этапе компиляции (т. е. при написании кода).
Динамическое выделение памяти используют, когда размер массива неизвестен на этапе компиляции (допустим, запрашивается у пользователя).
Оба типа массивов могут быть как глобальными (определёнными вне функций), так и локальными (определёнными внутри функции или блока). Здесь для автоматических массивов существует одна тонкость. Память для локального автоматического массива выделяется в стеке. Поэтому размер такого массива должен быть небольшим. В противном случае можно получить переполнение стека и, как следствие, аварийное завершение программы. Переполнение стека также можно получить и при небольших размерах локального автоматического массива, при многократных рекурсивных вызовах функции. Поэтому, когда вы определяете в функции автоматический массив, вы должны точно знать, что делаете.
Глобальные автоматические массивы в плане переполнения стека безопасны. Но они будут видны во всём коде, лексикографически расположенному после объявления массивов, что может спровоцировать их использование напрямую, минуя их передачу в функции через параметры. Это приведёт к возникновению побочных эффектов работы функций, что затрудняет отладку и делает программы менее надёжными. Такого использования глобальных массивов следует избегать.
Для массивов, использующих динамическое выделение памяти, память распределяется из «кучи» (heap). Куча — это память, выделяемая программе операционной системой, для использования этой программой. Размер кучи, как правило, значительно больше размера стека, а для ОС, поддерживающих парадигму виртуальной памяти, размер кучи теоретически может ограничиваться только разрядностью приложения.
Использование автоматических массивов
Автоматические массивы используют, когда размер массива известен на этапе компиляции.
Размер массива в коде настоятельно рекомендуется указывать с помощью именованной константы. Это полезно по нескольким соображениям:
- имя константы должно указывать на область её применения — самодокументирование кода;
- при необходимости изменить в коде размер массива потребуется внести правку только в одном месте;
- размер массива, как правило, используется в циклах прохода по массиву, проверки границы и пр., поэтому использование символического имени избавит от необходимости тщательной проверки и правки всего кода при изменении размера массива.
Тип константного выражения для определения размера (количество элементов) автоматического массива должен быть целочисленный: , , , , etc.
Память, отведённая под автоматические массивы, освобождается при выходе из области видимости переменной-массива. Для локальных массивов это функция или блок. Глобальные массивы уничтожаются при выходе из программы.
Пример определения глобального автоматического массива длиной 10 элементов типа :
Пример определения локального автоматического массива длиной 10 элементов типа :
Использование массивов с динамическим выделением памяти
Массивы с динамическим выделением памяти используют, когда размер массива не известен на этапе компиляции
Реальный размер массива может вычисляться в программе или вводиться пользователем — неважно
Память для массива выделяется оператором в форме .
Тип выражения, определяющего размер (количество элементов) массива должен быть целочисленным. Также это выражение может быть и константным.
Когда работа с массивом закончена, память, выделенную под массив необходимо освободить. Это делается с помощью оператора в форме . После того, как память освобождена, работать с массивом нельзя.
Пример использования массива с динамическим выделением памяти:
Массивы в C# и работа с ними
Массив — структура данных, содержащая ряд значений одинакового типа, расположенных последовательно, и обозначенная при помощи специального синтаксиса. Проще говоря, это набор однотипных значений хранящихся в последовательно расположенных ячейках памяти. Это полезная вещь избавила разработчиков от необходимости создавать тысячи переменных для каждого отдельно взятого значения. Вместо этого, с появлением такой структуры, мы просто делаем объявление переменной массива и добавляем туда поля одного типа данных, группируя их по определенному признаку. Уже оттуда можно получить доступ к конкретному элементу используя его порядковый номер (индекс).
Из основных преимущества массивов можно выделить: доступность значений хранящихся в различных ячейках памяти и более простое манипулирование данными (сортировка, перемещение и другие операции). Недостатки массива — ограничение его размера и условие однотипности (гомогенности) хранимых данных.
Далее поговорим о массивах на примере их реализации в языке C#.
Операции на массиве
Еще ряд полезных операций с массивами:
(на всякий случай повторю, чтобы было легче найти) — элемент массива с номером .
(на всякий случай повторю, чтобы было легче найти) — длина массива.
— приписывает к массиву новый элемент со значением , в результате длина массива становится на 1 больше. Конечно, вместо x может быть любое арифметическое выражение.
— симметричная операция, удаляет последний элемент из массива. Длина массива становится на 1 меньше. Если нужно запомнить значение удаленного элемента, надо просто сохранить результат вызова в новую переменную: .
— это массив, полученный приписыванием массива самого к себе три раза. Например, — это . Конечно, на месте тройки тут может быть любое арифметическое выражение. Самое частое применение этой конструкции — если вам нужен массив длины , заполненный, например, нулями, то вы пишете .
— присваивание массивов. Теперь в записан тот же массив, что и в . Тот же — в прямом смысле слова: теперь и , и соответствуют одному и тому же массиву, и изменения в отразятся в и наоборот
Еще раз, потому что это очень важно. Присваивание массивов (и вообще любых сложных объектов) в питоне не копирует массив, а просто обе переменные начинают ссылаться на один и тот же массив, и изменения массива через любую из них меняет один и тот же массив
При этом на самом деле тут есть многие тонкости, просто будьте готовы к неожиданностям.
(«срез») — делает новый массив, состоящий из элементов старого массива начиная со первого (помните про нумерацию с нуля!) и заканчивая третьим (т.е. до четвертого, но не включительно, аналогично тому, как работает ); этот массив сохраняется в . Для примера выше получится . Конечно, на месте 1 и 4 может быть любое арифметическое выражение. Более того, эти индексы можно вообще не писать, при этом автоматически подразумевается начало и конец массива. Например, — это первые три элемента массива (нулевой, первый и второй), — все элементы кроме нулевого, — все элементы кроме последнего (!), а — это копия всего массива. И это именно копия, т.е. запись именно копирует массив, получающиеся массивы никак не связаны, и изменения в не влияют на (в отличие от ).
Немного о «length»
Свойство автоматически обновляется при изменении массива. Если быть точными, это не количество элементов массива, а наибольший цифровой индекс плюс один.
Например, единственный элемент, имеющий большой индекс, даёт большую длину:
Обратите внимание, что обычно мы не используем массивы таким образом. Ещё один интересный факт о свойстве – его можно перезаписать
Ещё один интересный факт о свойстве – его можно перезаписать.
Если мы вручную увеличим его, ничего интересного не произойдёт. Зато, если мы уменьшим его, массив станет короче. Этот процесс необратим, как мы можем понять из примера:
Таким образом, самый простой способ очистить массив – это .
Ввод-вывод двумерного массива
Обычно двумерный массив вам задается как строк по чисел в каждой, причем числа и вам задаются заранее. Такой двумерный массив вводится эдакой комбинацией двух способов ввода одномерного массива, про которые я писал выше:
n, m = map(int, input().split()) # считали n и m из одной строки # m дальше не будет нужно a = [] for i in range(n): a.append(list(map(int, input().split())))
Мы считываем очередную строку и получаем очередной «внутренний» массив: , и приписываем его () ко внешнему массиву.
Обратите внимание, что здесь мы уже четко решили, что первый индекс нашего массива соответствует строкам входного файла, а второй индекс — столбцам, т.е. фактически мы уже выбрали левую из двух картинок выше
Но это связано не с тем, как питон работает с двумерными массивами, а с тем, как заданы входные данные во входном файле.
Вывод двумерного массива, если вам его надо вывести такой же табличкой, тоже делается комбинацией способов вывода одномерного массива, например, так:
for i in range(len(a)): print(*a)
или так:
for i in range(len(a)): for j in range(len(a)): print(a, end=" ") print() # сделать перевод строки