Учебный модуль для работы с массивами

В PascalABC.NET, как и в Delphi, имеются как статические, так и динамические массивы. Разумеется, использовать при обучении оба вида массивов - непозволительная роскошь. И было принято решение: основной акцент при изучении массивов в курсе "Основы программирования" сделать именно на динамические массивы.

Почему? По ряду причин.

• Они меняют свой размер по ходу работы программы.
• Они легко передаются в подпрограммы и помнят свой размер.
• В стандартных .NET-библиотеках содержится достаточно большое количество подпрограмм для работы с динамическими массивами.

Недостаток видится только один - нетрадиционность такого подхода при обучении на Паскале. Ну что ж, будем ломать стереотипы. Во всех современных языках массивы уже давно - динамические.

Со времени последней статьи о массивах в PascalABC.NET произошел ряд изменений. Во-первых, появились двумерные динамические массивы, которые описываются следующим образом:

var a: array [,] of integer;

a := new integer[3,4];

SetLength(a,3,4);

for var i:=0 to a.GetLength(0) - 1 do
begin
  for var j:=0 to a.GetLength(1) - 1 do
    write(a[i,j],' ');
  writeln; 
end;

Заметим, что модуль лишь облегчает выполнение часто встречающихся операций, но не содержит подпрограмм решения учебных задач типа вставки, удаления, сдвига элементов и пр.

Рассмотрим несколько примеров его использования.

Пример 1. Создание случайного одномерного массива и его сортировка.

uses Arrays;
 
var a: array of integer;
 
begin
  a := CreateRandomIntegerArray(10);
  WritelnArray(a);
  Sort(a);
  WritelnArray(a);
end.

Здесь функция CreateRandomIntegerArray выделяет память из 10 элементов под динамический массив и заполняет его случайными значениями в диапазоне от 0 до 99, процедура WritelnArray выводит массив на экран, разделяя данные пробелами и процедура Sort сортирует массив по возрастанию.

Приведем этот же пример с небольшими вариациями.

Пример 1a.

uses Arrays;
begin
  var a := CreateRandomIntegerArray(10,1,9);
  WritelnArray(a,', ');
  SortDescending(a);
  WritelnArray(a,'; ');
end.

Здесь используется автоопределение типа при инициализирующем присваивании, массив заполняется случайными числами в диапазоне от 1 до 9, затем его элементы выводятся, разделяясь запятыми, затем он сортируется по убыванию.

Трудно было удержаться и от введения методов расширений, позволяющих добавлять новые методы ко всем массивам. В модуле Arrays реализованы лишь методы расширения для вывода массивов - заполнение и сортировка осуществляется только внешними подпрограммами. Приведем код примера 1 с методами расширения:

Пример 1б.

uses Arrays;
begin
  var a := CreateRandomIntegerArray(10);
  a.Writeln; // Вывод массива; в качестве разделителя используется пробел
  Sort(a);
  a.Writeln;
end.

Наконец, рассмотрим пример заполнения и вывода двумерного динамического массива. Чтобы были понятны типы, опишем его явно.

Пример 2.

uses Arrays;
 
var a: array [,] of real;
 
begin
  a := CreateRandomRealMatrix(4,5);
  WriteMatrix(a,2);
end.

Здесь создается матрица 4 на 5, заполняется случайными вещественным значениями (по умолчанию от 0 до 10) и выводится на экран, при этом количество знаков после десятичной точки равно 2.

Это практически все возможности небольшого модуля Arrays, облегчающего выполнение рутинных операций с динамическими массивами.