cap 04 - arreglos

1Captulo 4 - ArreglosLenguaje de Programacin

21. Introduccin

2. Arreglos

3. Declaracin de arreglos

4. Ejemplos usando arreglos

5. Pasando Arreglos a Funciones como argumentos

6. Ordenando arreglos

7. Clculo de la media, mediana y la moda usando arreglos

8. Bsqueda en arreglos: Bsqueda lineal y bsqueda binaria

9. Arreglos Bidimensionales

Contenido

3Introduccin (1)

Suponer que se necesita ingresar datos numricos desde el teclado que deben

guardarse para uso posterior.

Ej.: mostrar las notas de un curso de mayor a menor (ordenados

descendentemente, como en el excel).

4Introduccin (2)

Otra situacin: Suponer que se necesita hacer clculos matemticos con matrices.

Ej.: resolver ecuaciones de 2, 3, o N variables de primer grado.

5Introduccin (3)

Las 2 situaciones descritas anteriormente no se pueden resolver directamente con variables simples.

Es decir, su solucin sera tan engorrosa de escribir que no valdra la pena resolverlos computacionalmente.

Para resolver estas situaciones los lenguajes de programacin de alto nivel como el C, tienen una facilidad conocida como ARREGLOS.

6Definiciones

Un arreglo es una facilidad del lenguaje que permite manejar una gran cantidad de datos del

mismo tipo bajo un mismo nombre o

identificador.

Un vector es un arreglo unidimensional.

Una matriz es un arreglo bidimensional.

7Definiciones (2)

El tamao del arreglo est determinado por la cantidad mxima de datos que puede

almacenar.

Es una entidad esttica porque el tamao es fijo a lo largo de todo el programa.

Para hacer arreglos de tamao variable se utilizan punteros (arreglos dinmicos).

8Definiciones (3)

Cada dato almacenado en el arreglo, se denomina elemento.

Luego, tamao = nmero mximo de elementos

Cada elemento es identificado con una posicindentro del arreglo o ndice.

9Arreglos

Arreglo Es un grupo de posiciones consecutivas

de memoria.

Comparten el mismo nombre y tipo.

Para referirnos a un elemento se debe especificar: Nombre del arreglo.

Posicin numrica.

Formato:nombrearreglo[ posicin numrica ]

El primer elemento est en la posicin 0

Un arreglo de n elementos llamado c:

c[ 0 ], c[ 1 ]...c[ n 1 ]

Nombre del arreglo

(Notar todos los

elementos de este

arreglo tienen el

mismo nombre, c)

Posicin numrica

del elemento en el

arreglo c

c[6]

-45

6

0

72

1543

-89

0

62

-3

1

6453

78

c[0]

c[1]

c[2]

c[3]

c[11]

c[10]

c[9]

c[8]

c[7]

c[5]

c[4]

10

Arreglos

Los elementos de un arreglo se utilizan en las expresiones de C como cualquier otra variable.

c[ 0 ] = 3;

printf( "%d", c[ 0 ] );

Los ndices son nmeros enteros positivos.

Los ndices pueden ser variables de tipo int.c[ y - 2 ] == c[ 3 ] == c[ x ]

Para trabajar con los elementos puede ser:

uno a uno.

por medio de bucles (for, while, do-while).

11

Uso de elementos de arreglos (1)

Ejemplos de uso de arreglos uno a uno son los siguientes:

a[5] = 0.8;

a[9] = 30. * a[5];

a[0] = 3. * a[9] - a[5]/a[9];

a[3] = (a[0] + a[9])/a[3];

12

Uso de elementos de arreglos (2)

Ejemplo de uso de arreglos con bucles es el siguiente:

a[0] = 1;

for(i=1;i

13

Declaracin de Arreglos

Para declarar arreglos, se debe especificar:

El nombre.

El tipo de arreglo.

El nmero de elementosTipo Nombre_de_Arreglo[Nro_de_Elementos];

Ejemplos:int c[ 10 ];

float myArray[ 3284 ];

14

Inicializacin de arreglos

Inicializacinint n[ 5 ] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

Si no se colocan todos los inicializadores, los dems a la derecha se ponen en 0

int n[ 5 ] = { 1 };

El primer elemento tiene valor 1 y el resto tiene valor 0.

Si se asignan ms inicializadores que el tamao especificado, se genera un error de sntaxis.

Si se omite el tamao, el nmero de los inicializadores lo determina

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

Como hay 5 inicializadores, entonces es un arreglo de 5 elementos

15

1. Inicializacin

del arreglo

2. Lazo

3. Impresin

1 /*

2 Histograma */

3 #include

4 #define SIZE 10

5

6 int main()

7 {

8 int n[ SIZE ] = { 19, 3, 15, 7, 11, 9, 13, 5, 17, 1 };

9 int i, j;

10

11 printf( "%s%13s%17s\n", "Elemento", "Valor", "Histograma" );

12

13 for ( i = 0; i

16

Resultado

obtenido

Elemento Valor Histograma

0 19 *******************

1 3 ***

2 15 ***************

3 7 *******

4 11 ***********

5 9 *********

6 13 *************

7 5 *****

8 17 *****************

9 1 *

17

Recordar

Para usar arreglos en los programas:

Declarar el arreglo.

Dar valores iniciales, si es necesario.

Usar los elementos en base al ndice.

18

Ejemplos de aplicacin

Suma de vectores.

Mximo y mnimo de un conjunto de datos.

Clculo de la varianza de un conjunto de datos.

19

Arreglos y Funciones

Un arreglo puede ser pasado como parmetro de una funcin.

Matemticamente, esto puede expresarse como:

y = F(X)

donde X es un vector (x1, x2, , xN)

Una funcin NO PUEDE DEVOLVER un arreglo como resultado.

20

Arreglos como argumentos de Funciones

Para pasar un arreglo como argumento de una funcin, se especifica el nombre del arreglo sin corchetes.

int myArray[ 24 ];

myFunction( myArray, 24 );

Tambin se pasa el tamao del arreglo, porque la computadora no tiene forma de saber cuantos elementos tiene el arreglo.

El arreglo se pasa con llamadas por referencia. El nombre del arreglo equivale a la direccin del primer

elemento.

La funcin sabe en donde est almacenado el arreglo. Modifica la direccin de memoria original.

21


Pasando los elementos del arreglo

Se pasan con llamada por valor.

Se pasa el nombre del elemento y su posicin: (myArray[ 3 ]) a la funcin.

22


Prototipo de funcin void modifyArray( int b[], int

arraySize );

Los nombres de parmetros son opcionalesint b[] puede ser escrito como int []

int arraySize puede ser escrito como int

23

1. Definiciones de Funciones

2. Pasar arreglo a funcin

2.1 Pasa elemento de arreglo a la funcin

3. Muestra

1 /* Fig. 6.13: fig06_13.c

2 Passing arrays and individual array elements to functions */

3 #include

4 #define SIZE 5

5

6 void modifyArray( int [], int ); /* appears strange */

7 void modifyElement( int );

8

9 int main()

10 {

11 int a[ SIZE ] = { 0, 1, 2, 3, 4 }, i;

12

13 printf( "Effects of passing entire array call "

14 "by reference:\n\nThe values of the "

15 "original array are:\n" );

16

17 for ( i = 0; i

24

3.1

Funciones

33

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

35 {

36 int j;

37

38 for ( j = 0; j

25

Aplicacin: Ordenando Datos

Ordenar datos es importante en computacin, porque permite: Encontrar datos ms rpidamente.

Hacer clculos estadsticos, como la moda.

Existen mltiples algoritmos de ordenamiento de datos: Burbuja (bubblesort).

Por seleccin.

Por insercin.

Shell.

Rpido (quicksort).

Bin-sort.

Radix-sort.

26

Mtodo de la Burbuja

Ordenamiento por Burbuja (sinking sort) Varias pasadas a travs del arreglo.

Pares sucesivos son comparados. Si el orden es creciente (identicos ), no se cambia.

Si el orden es decreciente, los elementos se intercambian.

Se repite el procedimiento.

Ejemplo:

original: 3 4 2 6 7

pasada 1: 3 2 4 6 7

pasada 2: 2 3 4 6 7

Los elementos pequeos flotan hacia arriba

27

Implementacin en C

void Burbuja(int a[],int tam){

int pass,j,aux;

for(pass=1; pass

28

Clculo de la media, mediana y la moda

Promedio

Mediana es el dato en el medio en una lista ordenada

Conjunto: 1, 1, 2, 3, 4, 5, 5

3 es la mediana

Moda es el dato ms frecuente Conjunto: 1, 2, 1, 2, 3, 1, 5, 4

1 es la moda

29

Bsqueda en arreglos: Bsqueda lineal

Buscar un arreglo por un valor clave

Bsqueda lineal

Simple

Compara cada elemento del arreglo con el valor clave

til para pequeos arreglos sin ordenar

30

Bsqueda en arreglos: Bsqueda binaria

Bsqueda binaria Para arreglos ordenados

Compara el elemento del medio con la clave Si son iguales, se encontr el valora clave

Si la clave < medio, se busca en la primera mitad del arreglo

Si la clave > medio, se busca en la otra mitad

Se repite sucesivamente

Es muy rpido; mximo en n pasos, donde 2n > nmero de elementos

30 element array takes at most 5 steps 25 > 30 so at most 5 steps

31

Otra situacin especial

Se necesita manipular texto: palabras, frases, oraciones.

Slo tenemos los datos de tipo char.

La solucin es utilizar arreglos de caracteres (conocidos como cadenas de

caracteres).

32

Arreglos de Caracteres (1)

La palabra juan se representa como un arreglo esttico de caracteres.

Los arreglos de caracteres se inicializan :char palabra[] = "juan";

El caracter Nulo '\0' indica fin de la cadena.

Luego, palabra[] tiene 5 elementos

Esto es equivalente achar palabra[] = {'j', 'u', 'a', 'n',

'\0' };

33

Arreglos de Caracteres (2)

Se puede acceder a los caracteres en forma individualpalabra[ 3 ] es el caracter n

El nombre del arreglo es la direccin del arreglo, as que & no es necesario para scanf

scanf( "%s", palabra );

Lee caracteres hasta encontrar un espacio en blanco

Puede escribir ms del fin del arreglo, por lo que se debe tener cuidado

34

1. Inicializa

cadenas

2. Muestra

cadenas

2.1 Define lazo

2.2 Muestra

caracteres

individuales

2.3 Ingresa

cadena

3. Muestra

cadena

1 /*

2 Treating character arrays as strings */

3 #include

4

5 int main()

6 {

7 char string1[ 20 ], string2[] = "string literal";

8 int i;

9

10 printf(" Enter a string: ");

11 scanf( "%s", string1 );

12 printf( "string1 is: %s\nstring2: is %s\n"

13 "string1 with spaces between characters is:\n",

14 string1, string2 );

15

16 for ( i = 0; string1[ i ] != '\0'; i++ )

17 printf( "%c ", string1[ i ] );

18

19 printf( "\n" );

20 return 0;

21 }

35

Resultado del ejemplo

Enter a string: Hello there

string1 is: Hello

string2 is: string literal

string1 with spaces between characters is:

H e l l o

36

Arreglos Bidimensionales

Son como matrices: se especifica la fila y luego la columna.

Tablas en filas y columnas (arreglo de m por n).

Por lo tanto, los arreglos tienen dos ndices: uno para la fila y otro para la columna.

37


Fila 0

Fila 1

Fila 2

Columna 0 Columna 1 Columna 2 Columna 3

a[ 0 ][ 0 ]

a[ 1 ][ 0 ]

a[ 2 ][ 0 ]

a[ 0 ][ 1 ]

a[ 1 ][ 1 ]

a[ 2 ][ 1 ]

a[ 0 ][ 2 ]

a[ 1 ][ 2 ]

a[ 2 ][ 2 ]

a[ 0 ][ 3 ]

a[ 1 ][ 3 ]

a[ 2 ][ 3 ]

Indice de fila

Nombre de

Arreglo

Indice de columna

38


Inicializacin int b[ 2 ][ 2 ] = { { 1, 2 }, { 3, 4 } };

Inicializadores se agrupan por filas entre llaves

Elementos no especificados se ponen a ceroint b[ 2 ][ 2 ] = { { 1 }, { 3, 4 } };

Referenciando elementos Se especifica fila, luego columna

printf( "%d", b[ 0 ][ 1 ] );

1 2

3 4

1 0

3 4

39

1. Inicializa

variables

1.1 Declara

funciones

1.2 Inicializa studentGrades[

][]

2. Llama funciones minimum,

maximum, y

average

1 /* Fig. 6.22: fig06_22.c

2 Double-subscripted array example */

3 #include

4 #define STUDENTS 3

5 #define EXAMS 4

6

7 int minimum( const int [][ EXAMS ], int, int );

8 int maximum( const int [][ EXAMS ], int, int );

9 double average( const int [], int );

10 void printArray( const int [][ EXAMS ], int, int );

11

12 int main()

13 {

14 int student;

15 const int studentGrades[ STUDENTS ][ EXAMS ] =

16 { { 77, 68, 86, 73 },

17 { 96, 87, 89, 78 },

18 { 70, 90, 86, 81 } };

19

20 printf( "The array is:\n" );

21 printArray( studentGrades, STUDENTS, EXAMS );

22 printf( "\n\nLowest grade: %d\nHighest grade: %d\n",

23 minimum( studentGrades, STUDENTS, EXAMS ),

24 maximum( studentGrades, STUDENTS, EXAMS ) );

25

26 for ( student = 0; student

40

3. Define

funciones

33

34 /* Find the minimum grade */

35 int minimum( const int grades[][ EXAMS ],

36 int pupils, int tests )

37 {

38 int i, j, lowGrade = 100;

39

40 for ( i = 0; i

41

3. Define

funciones

65 int i, total = 0;

66

67 for ( i = 0; i

42

Salida del

programa

The array is:

[0] [1] [2] [3]

studentGrades[0] 77 68 86 73



Lowest grade: 68

Highest grade: 96

The average grade for student 0 is 76.00



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