תרגול 3 מערכים ופונקציות

Transcription

1 מבוא למדעי המחשב 2017 תרגול 3 מערכים ופונקציות מערכים מאפשרים עבודה עם מקבצים של נתונים פונקציות מאפשרות אבסטרקציה והאחדה של הקוד

2 ראינו בהרצאה מערכים הצהרה, אתחול, גישה לאיברים במערך יצוג בזיכרון ובטבלת המשתנים אורך, השוואה, הערך,null ועוד... פונקציות מוטיבציה הגדרה ומבנה דוגמאות

3 בתרגול היום מערכים הבדלים בין טיפוסים לא פרימיטיביים לטיפוסים פרימיטיביים דוגמאות שימוש במערכים מספר תרגילונים פונקציות פתיחת וסגירת טבלאות משתנים בהפעלת פונקציות דוגמאות שונות לפונקציות העמסה מערכים דו-ממדיים

4 מערכים מאפשרים עבודה עם מקבצים של נתונים

5 השמה לטיפוסים לא פרימיטיביים Type Name Value int x 3 int y 3 Int[] xarray 1000 (address) Int[] yarray 1000 (address) Memory address 1000: // primitive int x = 3; int y = x; x = 7; // non-primitive int[] xarray = new int[3]; int[] yarray = xarray; xarray[1] = 6;

6 פרימיטיבי לעומת לא פרימיטיבי

7 דוגמא: סכום איבר-איבר של זוג מערכים // two arrays int[] a = {0, 1, 2; int[] b = {3, 4, 5; // a place holder for the array of sums int[] c = new int[a.length]; // sum the arrays for (int i = 0; i < c.length; i=i+1) { c[i] = a[i] + b[i]; // print the array of the sums for (int i = 0; i < c.length; i=i+1) { System.out.print(c[i] + " ");

8 דוגמא: היסטוגרמה final int MAX_GRADE = 10; final int NUM_OF_STUDENTS = 500; // array of grades between 0 to MAX_GRADE int[] grades = new int[num_of_students]; for (int i = 0; i < grades.length; i=1+1) { grades[i] = (int)(math.random() * (MAX_GRADE+1); // count the number of appearance of each grade int[] histogram = new int[max_grade+1]; for (int i = 0; i < grades.length; i=1+1) { int grade = grades[i]; histogram[grade] = histogram[grade] + 1; // print the histogram for (int i = 0; i < histogram.length; i=1+1) { System.out.println(i + ": " + histogram[i]);

9 שאלה 1 שאלה: מה נקבל כאשר נבקש myarray.length לפני הקצאת המערך? int[] myarray; System.out.println(myArray.length); תשובה: שגיאת קומפילציה, הקומפיילר מזהה את השגיאה ועוצר את תהליך הקומפילציה.

10 שאלה 2?null ואם נבקש myarray.length כאשר נעשתה לו השמה שאלה: int[] myarray = null; System.out.println(myArray.length); תשובה: שגיאת זמן ריצה )מסוג )NullPointerException המציינת שניסינו לפנות למשתנה שערכו הוא.null הקומפיילר אינו מזהה את השגיאה.

11 שאלה 3 שאלה: מה יקרה במקרה הזה? int[] myarray = new int[0]; System.out.println(myArray.length);.0 יודפס למסך אורך המערך, כלומר יודפס תשובה:

12 שאלה 4 שאלה: מה יהיה הפלט במקרה הזה? int[] myarray = {1, 2, 3, 4, 5; System.out.println(myArray); תשובה: ג'יבריש, לדוגמא: [I@15db9742 עקרונית, ניתן להסתכל על זה כעל הכתובת של המערך.

13 פונקציות מאפשרות אבסטרקציה והאחדה של הקוד

14 מבנה הפונקציה

15 public class Sum { public static void main(string[] args) { int lastind = 10; int sum = sumnums(lastind ); דוגמא System.out.println( The sum of numbers from 1 to + lastind + = + sum); System.out.println( The sum of numbers from 1 to = + sumnums(8)); // returns the sum of numbers from 1 to end public static int sumnums(int end) { int sum = 0; for(int i = 1; i <= end; i = i+1) sum = sum + i; return sum; 17

16

17 פונקציית החלפה )swap( למשתנים פרימיטיביים? שאלה: הפונקציה הבאה אמורה להחליף את ערכי שני המשתנים אך אינה עובדת. מדוע? public static void swap(int a, int b) { int tmp = a; a = b; b = tmp; תשובה: המשתנים,a b הם משתנים מקומיים של הפונקציה.

18 פונקציית החלפה )swap( לאיברי מערך public static void swap(int[] a, int i, int j) { int tmp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = tmp; public static void main(string[] args){ int[] a = {0, 10, 20, 30, 40; System.out.println(Arrays.toString(a)); swap(a, 1, 3); System.out.println(Arrays.toString(a)); שאלה: מה יודפס כאשר מריצים את ה?main [0, 10, 20, 30, 40] [0, 30, 20, 10, 40] תשובה:

19 פונקציית החלפה )swap( לאיברי מערך public static void swap(int[] a, int i, int j) { if ((a == null (i >= a.length j >= a.length)) i<0 j < 0 ) throw new RuntimeException("Illegal argument provided: either null array or out-of-bound indices."); שאלה: מה עושות השורות החדשות שהוספנו לפונקציה?swap מה יודפס עכשיו כאשר מריצים את ה?main int tmp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = tmp; public static void main(string[] args){ int[] a = {0, 10, 20, 30, 40; System.out.println(Arrays.toString(a)); swap(a, 1, 9); System.out.println(Arrays.toString(a)); תשובה: [0, 10, 20, 30, 40] Exception in thread "main" java.lang.runtimeexception: Illegal argument provided: either null array or out-ofbound indices. at playground.playground.swap(playground.java:9) at playground.playground.main(playground.java:20)

20 מציאת מיקום המינימום החל מנקודה נתונה public static int minindex(int[] array, int from) { int minindex = from; int minvalue = array[from]; for (int i = from+1; i < array.length; i=i+1) { if (array[i] < minvalue) { minindex = i; minvalue = array[i]; return minindex;

21 פונקציית הכנסה )חלק ממיון הכנסה( /** * Inserts the element at index i of arr into its correct position to the left. * Assumes that arr!=null, and 0<=i<=arr.length-1. This method is integral * part of the Insertion Sort algorithm. arr the array to be arranged. i the index marking the value to be insert to its correct place. */ private static void insert(int[] arr, int i){ int value = arr[i]; // shift the larger elements to the right while (i > 0 & arr[i-1] > value){ arr[i] = arr[i-1]; i = i-1; arr[i] = value;

22 העמסה )overloading( Math.min(int,int) Math.min(double,double) System.out.println(int) System.out.println(char) שתי פונקציות בעלות שם זהה, אבל חתימה שונה! לדוגמא:.double אופרטורים אריתמטיים הם דוגמאות נוספות להעמסה. למשל, אופרטור החלוקה יכול לקבל שני ארגומנטים מסוג int או מסוג

23 מערכים דו-מימדיים מערכים של מערכים

24 איתחול ואורך אתחול מערך דו-ממדי: int[][] a = new int [3][2]; "מערך" "של מערכי "int a ניתן לקבוע את ערכי האתחול: int[][] b = {{1,3,{5,6,7,{4; b 1 3 System.out.println(a.length(; System.out.println(b[0].length); System.out.println(b[1].length); System.out.println(b[1][0]); // 3 // 2 // 3 //

25 public static void main(string[] args) { double[][] a = {{8.1, 4.2, {11.7, {, {0, 1, 2, 3; printtwodimentionalarray(a); System.out.println("The sum is: " + sum(a)); public static void printtwodimentionalarray(double[][] a) { for (int i = 0; i < a.length; i=i+1) { for (int j = 0; j < a[i].length; j=j+1) System.out.print(a[i][j] + " "); System.out.println(); public static double sum(double[][] a) { double sum = 0; for (int i = 0; i < a.length; i=i+1 for (int j = 0; j < a[i].length; j=j+1) sum = sum + a[i][j]; return sum; דוגמא

26 סיכום ומשימות תרגלנו: מערכים לטיפול במקבצי נתונים פונקציות לאבסטרקציה והאחדה של קוד מערכים דו-מימדיים מערכים של מערכים עוד כשבועיים משימות: עבודה 2 תרגילון 3 בוחן אמצע