تبليغاتX
برنامه نویسی به زبان ++c - جلسه سیزدهم(ارسال آرایه به توابع و جستجو و مرتب نمودن آن)
برنامه نویسی به زبان ++c
اینجا یه وبلاگ مفید برنامه نویسی برای برنامه نویسان ++C و همه علاقه مندان به برنامه نویسیه
جلسه سیزدهم(ارسال آرایه به توابع و جستجو و مرتب نمودن آن)

ارسال آرايه ها به توابع

برای ارسال يک آرايه به عنوان آرگومان به يک تابع ، کافيست نام آرايه را بدون علامت براکت ([]) به کار ببريد . به عنوان مثال اگر آرايه ای با نام x به صورت زير تعريف شده باشد :

int x[24];

برای ارسال آن به تابع modifyArray کافيست تابع را به صورت زير:

modifyArray(x,24);

فراخوانی کنيد . دستور فوق آرايه و طول آن را به تابع modifyArray  ارسال می کند . معمولاً هنگامی که آرايه ای را به تابعی ارسال می کنند ، طول آرايه را نيز همراه آرايه به عنوان يک آرگومان جداگانه به تابع می فرستند.

++C آرايه ها را با شيوه شبيه سازی شده ارسال آرگومان ها با ارجاع به تابع ارسال می نمايد ، لذا تابع فراخوانی شده مقدار عناصر آرايه ارسالی را می تواند تغيير دهد . هنگامی که نام تابع را به عنوان آرگومان تابع به کار می بريم ، آدرس خانه حافظه اولين عنصر آرايه به تابع ارسال می شود لذا تابع می داند که عناصر آرايه در کجای حافظه قرار گرفته اند . بنابراين هنگامی که تابع فراخوانی شده عناصر آرايه را تغيير می دهد ، اين تغييرات روی عناصر آرايه اصلی که به تابع ارسال شده است ، انجام می پذيرد .

نکته : توجه داشته باشيد که عناصر آرايه را به صورت جداگانه همانند ارسال متغيرها و يا مقادير عددی به تابع ارسال کرد . در اين صورت تغيير بر روی آرگومان ارسالی ، تأثيری بر روی عنصر آرايه نخواهد داشت . در حقيقت اين شيوه ، همان ارسال با مقدار می باشد .

برای اينکه تابعی قادر به دريافت يک آرايه به عنوان ورودی باشد ، هنگام تعريف تابع در ليست آرگومانهای آن ، اين مطلب بايد مشخص گردد . به عنوان مثال تعريف تابع modifyArray را به صورت زير می توان نوشت :

void modifyArray (int b[] ,int array size)

دستور فوق مشخص می کند که تابع modifyArray قادر به دريافت آدرس آرايه ای از اعداد صحيح توسط آرگومان b و تعداد عناصر آرايه توسط آرگومان arraySize می باشد . ضمناً تعداد عناصر آرايه را لازم نيست بين براکت ها ([]) بنويسيد ، اگر اين کار نيز صورت پذيرد ، کامپايلر آن را ناديده می گيرد . توجه داشته باشيد که پيش تعريف تابع فوق را به صورت زير بنويسيد :

void modifyArray (int [] , int);

برنامه زير نحوه ارسال يک آرايه را به تابع و تفاوت ارسال يک عنصر آرايه به تابع و ارسال کل آرايه به تابع را نشان می دهد .

#include

 

void modifyArray( int [], int );

void modifyElement( int );

 

void main()

{

  const int arraySize = 5;

  int a[ arraySize ] = { 0, 1, 2, 3, 4 };

 

  cout<<"Effects of passing entire array by reference:"

      <<"\n\nThe values of the original array are:\n";

 

  // output original array

  for ( int i = 0; i < arraySize; i++ )

    cout << "\t"<< a[ i ];

 

  cout << endl;

 

  // pass array a to modifyArray by reference

  modifyArray( a, arraySize );

 

  cout << "The values of the modified array are:\n";

 

  // output modified array

  for ( int j = 0; j < arraySize; j++ )

    cout << "\t" << a[ j ];

 

  // output value of a[ 3 ]

  cout<<"\n\n\n"

      <<"Effects of passing array element by value:"

      <<"\n\nThe value of a[3] is " << a[ 3 ] << '\n';

 

  // pass array element a[ 3 ] by value

  modifyElement( a[ 3 ] );

 

  // output value of a[ 3 ]

  cout << "The value of a[3] is " << a[ 3 ] << endl;

 

}

 

// in function modifyArray, "b" points to

// the original array "a" in memory

void modifyArray( int b[], int sizeOfArray )

{

  // multiply each array element by 2

  for ( int k = 0; k < sizeOfArray; k++ )

  b[ k ] *= 2;

}

 

// in function modifyElement, "e" is a local copy of

// array element a[ 3 ] passed from main

void modifyElement( int e )

{

  // multiply parameter by 2

  cout << "Value in modifyElement is "

       << ( e *= 2 ) << endl;

}

خروجی برنامه فوق به صورت زير می باشد :

Effects of passing entire array by reference:

 

The values of the original array are:

        0       1       2       3       4

The values of the modified array are:

        0       2       4       6       8

 

 

Effects of passing array element by value:

 

The value of a[3] is 6

Value in modifyElement is 12

The value of a[3] is 6

در برنامه فوق ، تابع modifyArray مقدار عناصر آرايه a را که به آن فرستاده شده است دو برابر می کند . تابع modifyElement مقدار آرگومان دريافتی را دو برابر کرده و در خروجی چاپ می کند ولی تأثيری در نسخه اصلی عنصر آرايه نداشته و تغييری در مقدار آن ايجاد نمی کند .

بعضی مواقع ممکن است بخواهيد که تابعی ، اجازه تغيير عناصر آرايه ای که به آن فرستاده شده است را نداشته باشد . برای اين کار هنگام تعريف تابع کافی است از کلمه const قبل از آرگومان مربوط به آن آرايه استفاده کنيد ، در چنين حالتی اگر داخل تابع قصد تغيير مقدار عناصر آرايه را داشته باشيد با يک پيغام خطای کامپايلر مواجه می شويد و کامپايلر اجازه اين کار را به شما نمی دهد . به برنامه زير توجه کنيد :

#include

 

void tryToModifyArray( const int [] );

 

void main()

{

  int a[] = { 10, 20, 30 };

 

  tryToModifyArray( a );

 

  cout << a[0] <<' '<< a[1] <<' '<< a[2] <<'\n';

 

}

 

// In function tryToModifyArray, "b" cannot be used

// to modify the original array "a" in main.

void tryToModifyArray( const int b[] )

{

  b[ 0 ] /= 2; // error

  b[ 1 ] /= 2; // error

  b[ 2 ] /= 2; // error

}

 

 

هنگام کامپايل کردن برنامه فوق با پيغام های خطای زير مواجه خواهيد شد ، چون در تابع قصد تغيير عناصر آرايه ای را که به صورت ثابت به تابع ارسال شده بود ، داشتيم .

Error in line 19: Cannot modify a const object

Error in line 20: Cannot modify a const object

Error in line 21: Cannot modify a const object

 

 

 

 

 

مرتب کردن آرايه ها

مرتب کردن اطلاعات چه به صورت صعودی يا نزولی ، يکی از مهمترين وظايف کامپيوتر می باشد . به عنوان مثال تعيين رتبه دانش آموزان يک مدرسه بر اساس معدل ، تعيين رتبه شرکت کنندگان در کنکور ، مرتب کردن شماره تلفن ها بر اساس نام صاحب تلفن را می توان نام برد . برای آشنايی با شيوه مرتب کردن ، ليست اعداد زير را در نظر بگيريد :

2 , 5 , 4 , 3 , 6 , 1

برای مرتب کردن ليست اعداد فوق از کوچک به بزرگ آنها را در آرايه ای قرار می دهيم :

int a[] = { 2 , 5 , 4 , 3 , 6 , 1};

حال کافی است آرايه a را به صورت صعودی مرتب کنيم . برای انجام اين کار از روشی به نام مرتب کردن حبابی استفاده می کنيم . اين تکنيک به دليل اينکه مقادير کوچکتر همانند حبابی در آب به سمت بالا حرکت می کنند ، مرتب کردن حبابی گفته می شود . برای مرتب کردن آرايه چندين بار بايد روی آرايه حرکت کنيم و در هر بار حرکت عناصر دو به دو با هم مقايسه می شوند ، و در صورتی که به صورت نزولی قرار داشته باشند مقاديرشان جابه جا می گردد و در غير اين صورت به همان ترتيب باقی می مانند .

برنامه زير ليست اعداد ذکر شده را به شيوه مرتب کردن حبابی ، از کوچک به بزرگ مرتب می کند .

#include

 

void showArray(const int [] , int);

 

void main()

{

  const int arraySize = 6;

  int a[ arraySize ] = { 2, 5, 4, 3, 6 ,1};

  int hold;

 

  cout << "Data items in original order\n";

 

  showArray(a,arraySize);

 

  for ( int i = 0; i < arraySize - 1 ; i++ )

     for ( int j = 0; j < arraySize - 1; j++ )

        if ( a[ j ] > a[ j + 1 ] ) {

           hold = a[ j ];

           a[ j ] = a[ j + 1 ];

           a[ j + 1 ] = hold;

         }

 

  cout << "\nData items in ascending order\n";

 

  showArray(a,arraySize);

 

}

 

void showArray( const int array[] ,int arraySize)

{

  for (int c=0; c

     cout << array[c] << " ";

     cout << endl;

}

خروجی برنامه فوق به صورت زير می باشد :

Data items in original order

2 5 4 3 6 1

 

Data items in ascending order

1 2 3 4 5 6

 

 

 

 

جستجو در آرايه ها

عمل جستجو يکی از مهمترين وظايف برنامه های کامپيوتری می باشد . به عنوان مثال دفتر تلفنی را در نظر بگيريد که به دنبال نام فردی در آن می گرديم و يا جستجوی نام يک دانشجو در ليست دانشجويان کلاس . در اين مبحث دو روش جستجو را مورد بررسی قرار می دهيم . يک روش جستجوی خطی است که معمولاً در آرايه های نا مرتب مورد استفاده قرار می گيرد و روش ديگر جستجوی دو دويی می باشد که در آرايه های مرتب از اين شيوه می توانيم استفاده کنيم .

در روش جستجوی خطی ، عنصر مورد جستجو با هر يک از عناصر آرايه مقايسه می شود ، چنانچه دو عنصر برابر بودند ، عمل جستجو به پايان می رسد و انديس عنصر برگردانده می شود و گرنه مقايسه با عنصر بعدی آرايه انجام می پذيرد . از آنجا که عناصر آرايه نا مرتب می باشند عنصر مورد جستجو در هر کجای آرايه می تواند باشد لذا عمل مقايسه تا يافتن عنصر مورد نظر و يا رسيدن به انتهای آرايه يعنی جستجو در همه عناصر آرايه ادامه می يابد . برنامه زير نمونه ای از جستجوی خطی در آرايه می باشد :

#include

 

int linearSearch(const int [], int, int );

 

void main()

{

   const int arraySize = 7;

   int a[ arraySize ]={2,6,4,3,12,10,5};

   int searchKey;

 

   cout << "Enter integer search key: ";