Labor, 3. hét: tömbök

Pohl László, Czirkos Zoltán · 2017.08.14.

Tömbök létrehozása és kezelése. Egyszerű algoritmusok megvalósítása tömbökön.

Felkészülés a laborra:

1. Haladási napló

Töltsd ki a haladási naplódat a linkre kattintva: /admin?haladasinaplo.

Itt minden héten lesznek új kérdések, amik segítik a felkészülést. De a régiekre adott válaszokat is frissíteni tudod, amikor úgy érzed, megtanultál már egy adott témakört!

2. Számok szorzata

Legyen a szorzat 1.
Legyen n értéke 10.
Ismétlés, amíg n≥2
    A szorzat legyen szorzat × n.
    Csökkentem n-et eggyel.
Ismétlés eddig
Kiírom a szorzatot.

Írj programot úgy, hogy az első 10 szám (1…10) szorzatát, vagyis a 10 faktoriálisát számolja ki! Mintának használhatod az oldalt látható pszeudokódot. Tegyél a ciklus belsejébe egy olyan programsort is, amely kiírja a ciklusváltozó értékét, és a szorzatot tároló változó értékét is!

Megoldás

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int szorzat;
    int n;

    szorzat = 1;
    n = 10;
    while (n >= 2) {
        printf("szorzat: %d, n: %d\n", szorzat, n);
        szorzat = szorzat*n;
        n = n-1;
    }
    printf("%d", szorzat);

    return 0;
}

3. Karakterkódok

Mit csinál az alábbi program? Hogy működik? Hogyan lehet kilépni belőle, mit jelent az end of file? Miért szerepel kétszer is a printf()-ben a betu változó? A scanf("%c", &betu) == 1 kifejezésnek egyszerre két szerepe is van, melyik ez a kettő?

#include <stdio.h>

int main(void) {
    char betu;
    while (scanf("%c", &betu) == 1)
        printf("betu='%c', betu=%d\n", betu, betu);
    
    return 0;
}

Vedd észre, hogy a programod csak akkor írja ki a betűket és a számokat, amikor sok karakter, egy teljes sor begépelése után megnyomtad az Enter-t. Ez nem azt jelenti, hogy a scanf() nem karakterenként olvas! A programod igenis karakterenként fogja megkapni a bemenetét, mert a scanf %c egy karaktert kér – csak az operációs rendszer mindig megvárja egy teljes sor beírását, mielőtt odaadná a szöveget a programodnak. Ez azért jó, mert így a felhasználó tud javítani a beírt szövegen elgépelés esetén, a program pedig már csak a javított szöveget kapja meg.

Megoldás

A program karakterenként beolvassa a felhasználó által beírt szöveget: scanf "%c", és aztán kiírja ezeket a karaktereket printf %c, és melléjük a karakterkódot %d. A printf() kétszer kapja meg ugyanazt a számot (a karakterkódot), csak először a kódnak megfelelő karaktert írja ki %c, és utána a számot magát %d. A programból fájl vége jel adásával lehet kilépni, ami Windowson F6Enter vagy Ctrl+ZEnter, Linuxon Ctrl+d.

A while () fejében lévő kifejezés két szerepe: a) beolvasni egy karaktert, b) ellenőrizni, hogy sikeres volt-e a beolvasás, és ezt ciklusfeltételként használni.

4. Túlindexelés

Mi történik a következő program futtatásakor? Próbáld ki! Magyarázd meg az eredményt!

#include <stdio.h>
 
int main(void) {
    int tomb[10];
    int i;
    
    for (i = 0; i < 10; i += 1)
        tomb[i] = i * 10;

    i = 0;
    while (i < 20) {
        printf("%d. elem: %d\n", i, tomb[i]);
        i += 1;
    }
 
    return 0;
}

Megoldás

A tömb 10 elemű, mégis 20 elemet ír ki belőle a ciklus. Túlindexelés történik, olyan memóriaterületről olvasunk adatot, ami már nem a tömbhöz tartozik, és ezért véletlenszerűnek tűnő számok jelennek meg.

Írd át a while (i < 20) sort while (true)-vá. (Ehhez egy újabb #include sor is kelleni fog.) Mit jelent az, hogy while (true)? Mi lesz ennek a hatása a tömböt illetően?

Megoldás

A while (true) végtelen ciklust jelent, mert a ciklus belépési feltétele mindig igaz. Így a program „örökké” növeli az indexet, viszont előbb-utóbb már olyan memóriaterülethez ér, amelyik nem tartozik hozzá – ilyenkor az operációs rendszer leállítja a programot.

5. Legkisebb

Írj programot, amely tartalmaz egy tíz elemű tömböt, az általad megadott kezdeti értékekkel inicializálva! (Tehát nem kell a programnak egyesével beolvasnia azokat a billentyűzetről.) Írd ki ezt a tömböt!

A tömb: 25 69 54 8 77 6 29 10 3 98

Írd át úgy a programot, hogy megjelenjen a tömbelemek előtt a tömbindex is!

A tömb: [0]=25 [1]=69 [2]=54 [3]=8 [4]=77 [5]=6 [6]=29 [7]=10 [8]=3 [9]=98

Írj programrészt, amely megmondja, melyik a legkisebb szám a tömbből! Írd ki ezt a számot! (Próbáld ki a programod úgy is, hogy a legkisebb szám a tömb legelején és legvégén van!)

A tömb: [0]=25 [1]=69 [2]=54 [3]=8 [4]=77 [5]=6 [6]=29 [7]=10 [8]=3 [9]=98
A legkisebb szám: 3

Alakítsd át a minimumkeresést úgy, hogy ne csak a legkisebb szám értékét, hanem annak helyét, azaz tömbbeli indexét is meg tudd mondani! Ehhez szükséged lesz egy int minhely változóra, amely azt fogja megjegyezni, hányadik indexen volt a legkisebb szám.

Az igazán jó megoldás az, ha továbbra is egy ciklusod lesz, amelyik ezt a keresést végzi. Tehát nem úgy kell működnie, hogy előbb megjegyzi a legkisebb számot (3), utána pedig újból végigszalad a tömbön, hogy rájöjjön, hol is volt az (8-as hely). A helyet már a keresés közben is meg lehet jegyezni. A futási eredmény legyen ilyen:

A tömb: [0]=25 [1]=69 [2]=54 [3]=8 [4]=77 [5]=6 [6]=29 [7]=10 [8]=3 [9]=98
A legkisebb szám: 3
A legkisebb indexe: 8

Végül pedig írd úgy ki a tömböt, hogy a legkisebb elem mellé egy jelölést teszel:

Jelölve: 25 69 54 8 77 6 29 10 3[MIN] 98

Megoldás

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int tomb[10] = { 25, 69, 54, 8, 77, 6, 29, 10, 3, 98 };
    int i;

    /* Kiírás */
    printf("A tömb:");
    for (i = 0; i < 10; ++i)
        printf(" %d", tomb[i]);
    printf("\n\n");

    /* Kiírás */
    printf("A tömb:");
    for (i = 0; i < 10; ++i)
        printf(" [%d]=%d", i, tomb[i]);
    printf("\n\n");

    /* Keresés */
    int minhely = 0;
    for (i = 1; i < 10; ++i)
        if (tomb[i] < tomb[minhely])
            minhely = i;
    printf("A legkisebb szám: %d\n", tomb[minhely]);
    printf("A legkisebb indexe: %d\n", minhely);

    /* Jelölt kiírás */
    printf("Jelölve:");
    for (i = 0; i < 10; ++i) {
        printf(" %d", tomb[i]);
        if (i == minhely)
            printf("[MIN]");
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

6. Tömb léptetése

25 69 54  8 77  6 29 10  3 98
69 54  8 77  6 29 10  3 98 25
54  8 77  6 29 10  3 98 25 69
 8 77  6 29 10  3 98 25 69 54
77  6 29 10  3 98 25 69 54  8
 6 29 10  3 98 25 69 54  8 77
29 10  3 98 25 69 54  8 77  6

Írj egy programot, amely tartalmaz egy általad megadott értékekkel feltöltött, tíz elemű tömböt! Írja ki a program ezt a tömböt a képernyőre!

Léptesd egy tömb összes elemét eggyel az eleje felé. A tömb egyik végén kilépő elem jöjjön be a túlsó végén. Ismételd meg ezt a műveletet tízszer, közben mindig írd ki a tömböt! Az eredmény a jobb oldalon láthatóhoz hasonló kell legyen.

Vigyázz, nem az a feladat, hogy egy trükkös kiírást csinálj! A tömböt kell úgy megváltoztatni, hogy elmozduljanak benne az elemek. A kiírásnak mindig a tömb elejétől a végéig kell haladnia, minden sorban. A kód felépítése tehát ez kell legyen:

CIKLUS

    a tömb kiírása        itt csak printf van, nem változik a tömb

    léptetés 1-gyel balra itt változik a tömb, és nincs printf

CIKLUS VÉGE

Tipp

Segédtömbre ehhez nincs szükség! Az első felülírható a másodikkal, a második a harmadikkal… Kérdés, az utolsó helyre ilyenkor mi kerül. Rajzold le, és gondold végig úgy, minek kell történnie!

Megoldás

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int tomb[10] = { 25, 69, 54, 8, 77, 6, 29, 10, 3, 98 };

    /* Kiírás és elemek léptetése 10szer */
    int j;
    for (j = 0; j < 10; j++) {
        int i;
        /* Kiírás */
        for(i = 0; i < 10; i++)
            printf("%2d ",tomb[i]);
        printf("\n");

        /* Léptetés */
        int tmp = tomb[0]; /* Az első elemet kell félretenni */
        for (i = 0; i < 9; i++)
            tomb[i] = tomb[i+1]; /* Léptetés */
        tomb[9] = tmp; /* Az utolsó elem a régi első lesz */
    }

    return 0;
}

7. További feladatok

Ha elkészültél, folytasd a feladatgyűjtemény ehhez a témakörhöz kapcsolódó tömbös feladataival!