Πίνακες

Ορισμός και χρήση πινάκων

Μπορούμε να ορίσουμε μια ομάδα μεταβλητών ίδιου τύπου στην οποία θα έχουμε πρόσβαση με βάση το όνομά της και έναν δείκτη (index) ως πίνακα (array).

Ο ορισμός γίνεται ως εξής:

	τύπος όνομα[αριθμός στοιχείων]

Παράδειγμα:

int values[10];

ορίζει έναν πίνακα 10 ακεραίων με όνομα values.

Πρόσβαση στα στοιχεία ενός πίνακα έχουμε με βάση το όνομα του πίνακα και έναν ακέραιο δείκτη. Ο δείκτης πρέπει να λαμβάνει τιμές από το 0 μέχρι τον αριθμό των στοιχείων - 1. Το παρακάτω παράδειγμα διαβάζει 10 ακεραίους και τους τυπώνει με την ανάποδη σειρά:

#include <stdio.h>

main()
{
        int values[10];
        int i;

        for (i = 0; i < 10; i++)
                scanf("%d", &values[i]);
        for (i = 9; i > -1; i--)
                printf("%d\n", values[i]);
}

Πίνακες πολλαπλών διαστάσεων

Μπορούμε να ορίσουμε πίνακες πολλαπλών διαστάσεων ακολουθώντας τον ορισμό των στοιχείων της μιας διάστασης από τον ορισμό των στοιχείων της επόμενης. Παράδειγμα:

double matrix[4][3];

Ο παραπάνω ορισμός ορίζει απλώς έναν πίνακα τεσσάρων στοιχείων (γραμμών) κάθε ένα από τα οποία είναι ένας πίνακας τριών στοιχείων (στηλών).

Η πρόσβαση στα στοιχεία των πινάκων πολλαπλών διαστάσεων γίνεται όπως και στα στοιχεία των πινάκων μιας διάστασης. Παράδειγμα (τυπώνει όλα τα στοιχεία του πίνακα):

        int i, j;

        for (i = 0; i < 4; i++) {
                for (j = 0; j < 3; j++)
                        printf("%g ", matrix[i][j]);
                putchar('\n');
        }

Πίνακες ως ορίσματα

Για να ορίσουμε ότι μια παράμετρος συνάρτησης είναι πίνακας γράφουμε τον ορισμό του πίνακα στις παραμέτρους της συνάρτησης. Η πρώτη διάσταση του πίνακα μπορεί να παραληφθεί. Παράδειγμα:

/*
* Return the sum of a vector v elements.
* The vector contains n elements.
*/
double
vector_sum(double v[], int n)
{
        int i;
        double sum = 0.0;

        for (i = 0; i < n; i++)
                sum = sum + v[i];
        return (sum);
}

Για να περάσουμε έναν πίνακα ως όρισμα σε μια συνάρτηση γράφουμε απλώς το όνομά του στις παραμέτρους. Παράδειγμα:

        double v[100];

        /* [...] */
        printf("Sum = %g\n", vector_sum(v, 100));

Όταν περνάει ένας πίνακας ως όρισμα σε συνάρτηση δεν περνάει ένα αντίγραφο της τιμής του, όπως όταν περνάει μια απλή μεταβλητή, αλλά μια αναφορά (reference) στον ίδιο τον πίνακα. Αλλαγές στα στοιχεία του πίνακα που γίνονται μέσα στη συνάρτηση αναφέρονται στον πίνακα που πέρασε ως όρισμα. Ο τρόπος αυτός κλήσης λέγεται κλήση κατ' αναφορά (call by reference).
Παράδειγμα:

/*
* Set all n elements of vector v to the value d
*/
void
vector_setvalue(double v[], int n, double d)
{
        int i;

        for (i = 0; i < n; i++)
                v[i] = d;
}

main()
{
        double vals[50];

        /* Zero vals */
        vector_setvalue(vals, 50, 0.0);
}

Αρχικοποίηση πινάκων

Μπορούμε να δώσουμε αρχικές τιμές στα στοιχεία ενός πίνακα αν μετά τη δήλωσή του γράψουμε τις τιμές των στοιχείων χωρισμένες με κόμματα μέσα σε άγκιστρα. Παράδειγμα:

int days[12] = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};

Στην περίπτωση προσδιορισμού αρχικών τιμών μπορούμε να μην προσδιορίσουμε το μέγεθος του πίνακα και να αφήσουμε τον μεταγλωττιστή να το υπολογίσει αυτόματα με βάση τον αριθμό τιμών που έχουν χρησιμοποιηθεί. Παράδειγμα:

int days[] = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};

Αν κάποιες τιμές δεν προσδιοριστούν, τότε αυτές θα είναι μηδέν.

Μπορούμε να προσδιορίσουμε τιμές για πίνακες πολλών διαστάσεων περικλείοντας τιμές μέσα σε άγκιστρα μέσα σε άλλα άγκιστρα. Παράδειγμα:

        double unit_matrix[3][3] = {
                                        {1.0, 0.0, 0.0},
                                        {0.0, 1.0, 0.0},
                                        {0.0, 0.0, 1.0}
                                };

Πρόσθετοι τύποι και μετατροπή μεταξύ τύπων

Ο προσδιοριστής τύπου long μας επιτρέπει τον ορισμό ακεραίων τιμών με πεδίο τιμών συχνά μεγαλύτερο από το πεδίο τιμών του τύπου int.

Ο προσδιοριστής τύπου short μας επιτρέπει τον ορισμό ακεραίων τιμών με πεδίο τιμών συχνά μικρότερο από το πεδίο τιμών του τύπου int.

Η σχέση των παραπάνω τύπων είναι η εξής:

Ο τύπος int είναι αυτός που προσφέρει κατά βάση η αρχιτεκτονική του επεξεργαστή για υπολογισμούς ακεραίων.
Ο τύπος long προσφέρει εύρος τιμών μεγαλύτερο ή ίσο με τον τύπο int.
Ο τύπος short προσφέρει εύρος τιμών μικρότερο ή ίσο με τον τύπο int.
Τύπους short και long χρησιμοποιούμε μόνο σε ειδικές περιπτώσεις όπως σε προγράμματα συστήματος ή σε χρήση έτοιμων συναρτήσεων που απαιτούν τέτοιους τύπους.

Ο απρόσημος (unsigned) προσδιορισμός τύπου unsigned εφαρμόζεται πριν από τον ορισμό ακεραίων τύπων (char, short, int, long) για να ορίσει ότι η αντίστοιχος τύπος αφορά μόνο θετικές τιμές. Με τον τρόπο αυτό μπορούμε να διπλασιάσουμε το πεδίο τιμών ενός τύπου. Παράδειγμα:

unsigned int i;

Αντίστοιχα ο προσημασμένος (signed) προσδιορισμός τύπου signed ορίζει ότι ο αντίστοιχος ακέραιος τύπος αφορά θετικές και αρνητικές τιμές.

Οι τύποι short, int και long είναι πάντα signed. Ο τύπος char μπορεί να είναι signed ή unsigned ανάλογα με την αρχιτεκτονική του υπολογιστή και τον μεταγλωττιστή.

Με τη χρήση των προσδιορισμών signed και unsigned μπορούμε να ορίσουμε με ακρίβεια το πεδίο τιμών του τύπου char.

Για να τυπώσουμε τιμές τύπου long χρησιμοποιούμε τον προσδιορισμό της printf %ld ενώ για να τυπώσουμε τιμές τύπου unsigned χρησιμοποιούμε τον προσδιορισμό %u. Οι τιμές τύπου short μετατρέπονται αυτόματα σε int όταν περνούν σε συναρτήσεις.

Μπορούμε να προσδιορίσουμε τη προσαρμογή (cast) μιας τιμής ενός τύπου σε έναν άλλο τύπο με τη χρήση του μοναδικού τελεστή προσαρμογής που γράφεται ως "(τύπος)" σύμφωνα με την παρακάτω σύνταξη:

	(τύπος)τιμή

Παράδειγμα (τυπώνει 3):

main()
{
        int i;
        double d = 3.1;

        i = (int)d;
        printf("%d\n", i);
}

Ασκήσεις

Πίνακες

Γράψτε ένα πρόγραμμα το οποίο διαβάζει χαρακτήρες από την είσοδό του μέχρι το τέλος του αρχείου (EOF). Στη συνέχεια τυπώνει ένα ραβδόγραμμα με αστεράκια για κάθε έναν από τους εμφανιζόμενους χαρακτήρες. Επιπλέον για τους χαρακτήρες που εμφανίζονται στην είσοδο του προγράμματος τις μέγιστες και τις ελάχιστες φορές εμφανίζει τον αντίστοιχο χαρακτήρα καθώς και τον αριθμό των φορών που εμφανίστηκε.

Παράδειγμα εξόδου:

a ********
b ****
e ************
z *
Most frequent: e; 12 time(s).
Least frequent: z; 1 time(s).

Σημείωση: Αν η είσοδος του προγράμματος δεν περιέχει ελληνικούς χαρακτήρες, τότε μπορείτε να φυλάξετε τη συχνότητα του κάθε χαρακτήρα σε έναν πίνακα 128 θέσεων με δείκτη τον ίδιο το χαρακτήρα.

Βιβλιογραφία

Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie Η γλώσσα προγραμματισμού C. σ. 157-160, 25, 61 Δεύτερη έκδοση. Κλειδάριθμος, 1988.

Brian W. Kernighan and Dennis M. Ritchie. The C Programming Language, pages 110-112, 9, 37. Prentice-Hall, second edition, 1988.