capitulo 8

Programación de Computadores
8 Arreglos
Prof. Javier Cañas R.
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Informática
Contenido
1 Introducción
2 Arreglos Simples
3 Matrices
4 Arreglos y Funciones
5 Estructuras Complejas
6 Strings
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1 Introducción
•Los arreglos son datos estructurados. A
diferencia de las estructuras (struct) sus
elementos son todos del mismo tipo
•Son las estructuras de datos más
utilizadas
•Permiten agrupar items del mismo tipo
•Modelan vectores, matrices, strings,...
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2 Arreglos Simples
• Un arreglo agrupa items de datos del
mismo tipo, por ejemplo: enteros,
flotantes, etc...
• Por ejemplo, queremos registrar 4
edades de 4 personas en una misma
estructura. En este caso le ponemos
como nombre edad y definimos su
tamaño como 4
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4
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Ejemplo de Arreglos
int edad[4]; // definición
........
for ( int j= 0 ; j< 4; j++)
{cout<< “Ingrese edad:”
cin >> edad[ j ]; }
....................
int x= edad[2]; // asignamos a x la
// edad del elemento 2
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Estructura de un arreglo
a[10]
0
1
El primer
elemento tiene
índice cero
.
.
.
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Inicialización
• Al igual que los tipos simples y las
estructuras, los arreglos se pueden inicializar
• Por ejemplo, se define e inicializa el arreglo
llamado datos
int datos[8]= {3,0,15,4,-3,11,7, 100};
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Ejercicio
• Confeccionar un programa en C++ que
permita calcular los días transcurridos
desde una fecha hasta la fecha actual
• Ejemplo de la interacción:
– Ingresar mes ( 1 a 12): 3
– Ingresar día ( 1 a 31) : 11
– Total días transcurridos del año: 70
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Observación
• Al inicializar arreglos se pueden omitir
el tamaño
int dias_mes[] = { 31, 28, 31,
30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
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3 Matrices
• Cuando los elementos de un arreglo
son arreglos, se tiene una estructura
llamada arreglos multidimencionales o
matrices.
• Las Matrices se utilizan ampliamente en
problemas relacionados con Algebra
Lineal, simulación, procesamiento de
texto etc..
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Ejemplo de Arreglos
Multidimensionales
Se desea definir una matriz de 4x3 enteros
const int Filas= 4;
const int Columnas= 3;
float matriz[Filas][Columnas];
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Ejemplo de matriz de 4x3
0
1
2
matriz[3][1]
0
1
2
3
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Inicialización de Arreglos Multidimensionales
• Los Arreglos Multidimencionales se
inicializan igual que las matrices
• Ejemplo:
float matriz [Filas][Columnas] = {
{1.3,0.0,-7.5}, {5.1,-3,8,11.3},
{21.5,9.0,7.3}, {8.3,-1.2,4.0} };
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4 Arreglos y Funciones
• Arreglos pueden ser pasados a funciones
como parámetros de funciones.
• Es posible pasar por valor o referencia. Lo
usual es el paso de referencia ya que de esta
forma se ahorra memoria al evitar la copia
local de toda la estructura
• El siguiente ejemplo muestra prototipos de
funciones que utilizan arreglos como
argumentos
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Prototipos de ejemplos
void funcion(float[Fil][Col);
void funcion(float[ ][Col] );
void otra_fun (int elem[ ] );
• Cuando se invoca la función, sólo es
necesario indicar el nombre del arreglo
Ej:
display(matriz);
/* matriz es el nombre del
arreglo*/
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Ejemplos de Funciones
/*Función para ingresar datos a un
arreglo*/
void ingresar(int a[],int num)
{ for (int i=0;i<num; i++)
{cout << “arreglo[“<<i<<“]: ”;
cin >> a[i]; }
}
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...Ejemplos de Funciones
/*Función para mostrar datos de un
arreglo*/
void mostrar(int a[],int num)
{ for (int i=0;i<num; i++)
cout << a[i]<< “ “;
cout<<endl;
}
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Ordenamiento (Sort)
• Los ordenamientos junto con las búsquedas,
representan las operaciones más frecuentes
sobre arreglos.
• Existen muchos algoritmos, entre los cuales
destaca Quick Sort.
• Veremos un algoritmo llamado Bubble Sort,
que si bien no es muy eficiente, se destaca
por su simplicidad
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Bubble Sort
• Se desea ordenar en forma ascendente un
arreglo A de enteros de tamaño N
• La estructura global del algoritmo es:
for(int i=0; i <N; ++i)
for(int j=0; j <=i; ++j)
if (A[i] < A[j])
Intercambiar A[i] con A[j]
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Función Bubble Sort
void bubblesort(int a[], int num)
{ for(int i=0; i <num; ++i)
for(int j=0; j <=i; ++j)
if (a[i] < a[j])
{int temp=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=temp;}
}
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5 Estructuras Complejas
• Arreglos se pueden combinar con otras
estructuras para crear objetos
complejos
• A modo de ejemplo:
– Arreglos de objetos
– Objetos que incluyen arreglos
• A continuación se muestran algunos
ejemplos
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Arreglo de Estructuras
struct repuesto
{ int modelo;
int PN;
float valor;
};
repuesto lista[1000]; // define
//arreglo de repuestos
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Arreglos y Clases
• Arreglos también pueden ser miembros
de clases
• Ilustraremos esta idea definiendo una
estructura de amplio uso en computación
llamada Stack o Pila.
• En un Stack sólo se puede insertar o
eliminar elementos por el tope.
• La siguiente diapositiva muestra un Stack
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El Stack
Tope del
Stack
top
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La Clase Stack
class stack
{ private: int st [ MAX]; int top;
public:
stack() {top=0;} // constructor
void push(int var){st[++top]= var;}
int pop( ) {return st[top--]; }
};
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Arreglos de Objetos
• un objeto puede contener arreglos
• un arreglo puede contener objetos
• Revisaremos esta idea volviendo a un
viejo ejemplo: el sistema de inventario
de repuestos
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Ejemplo de Arreglos de Objetos
const int MAX= 1000
class Repuesto
{private: int modelo,PN;
float valor;
public:
void set (int m, int pn, float c)
{modelo= m; PN= pn; valor= c;
}
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...Arreglos de Objetos
void show ( )
{ cout << “\n Modelo” << modelo;
cout << “, PN” << PN;
cout << “, costo $” << valor; }
}; // fin de la declaración clase
void main ( )
{ Repuesto pieza[MAX]
.......
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6 Strings
• Son arreglos de tipo char
• Pueden ser variables o constantes
• Tienen gran importancia por sus aplicaciones
en el manejo de documentos, bibliotecas
electrónicas, motores de búsqueda etc..
• Existe un área especial de la informática
llamada “String Processing” dedicada a
investigar en esta área
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Ejemplo de String
Un string es una secuencia de caracteres
imprimibles. Por ejemplo: “Hola Mundo” es un
string
H o l
a
M u n
d
o \0
Este carácter
es obligatorio y señala
el término del string
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Strings y Caracteres
¿Qué diferencia existe entre el carácter
‘a’ y el string “a”?
El carácter ‘a’ ocupa un Byte y el
string “a ” ocupa 2 Bytes ya que siempre
se termina con el Byte Nulo (\0)
a
a
1 Byte
\0
2 Bytes
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Ejemplo de Variables strings
#include <iostream.h>
const int MAX= 80
void main ( )
{ char str[MAX];
cout <<“\n Ingrese un strings:”;
cin >>str;
cout>>“\n El string es:” <<str; }
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Observación
• En el ejemplo anterior, ¿ Cómo evitar
que un usuario ingrese más caracteres?
• La solución es usar un manipulador
especial llamado setw (visto en capítulo
anterior)
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El Manipulador “setw”
# include <iomanip. h >
const int MAX= 20;
void main ( )
{
char str[MAX];
cout << “\n Ingresar un string:”;
cin >> setw(MAX) >> str;
}
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Constantes strings
Se puede inicializar un strings a un valor
constante al momento de definirlo
// inicializar un string
#include < iostream.h >
void main ( )
{ char str[]= “ Hola Mundo”;
cout << str;}
•
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Constantes strings
• También se podría haber inicializado de la
forma corriente, al igual que cualquier
arreglo:
char str[]={‘H’,‘o’,‘l’,‘a’,‘ ‘,
‘M’,‘u’,‘n’,‘d’,‘o’,‘\0’};
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La función get
• En el ejemplo anterior, el programa escribiría:
Hola (no escribe mundo)
• ¿ Qué pasa?
– Lo que pasa es que el operador de inserción
>> considera un espacio como carácter de
terminación:
cin::get( )
get es función miembro de la clase de stream
cin
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¿ Cómo usar get ?
#include<iostream.h>
const int MAX= 80;
void main ( )
{char str [MAX];
cout << “ \n Ingrese un string:”;
cin.get(str, MAX);
cout<< “El string ingresado es:”
<<str; }
¡ Ahora sale: Hola Mundo !
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Lectura de Múltiples Líneas
• ¿ Cómo leer un string formado por varias
líneas?
• La función cin :: get ( ) nos puede ayudar
• Es necesario definir un carácter de
terminación
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Ejemplo de Lectura de Múltiples Líneas
Se desea leer:
La programación
en C++ es muy
entretenida.
$
terminador
cin.get(str, MAX,’$’);
Por defecto la terminación es ‘\n’
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Copia de Strings
• Supongamos que tenemos:
– char string1[80]=“Informática”;
– char string2[80];
• Se desea copiar el string1 en el string2
• ¿Cómo hacerlo? Hay dos formas
– Por programa que manipule arreglos
– Usando bibliotecas especializadas
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Copia de strings por programa
# include <string.h>
const int MAX= 80;
void main ( )
{char str1[ ]= “ Hola Mundo”;
char str2[MAX]; //string vacío
for(int j=0;j<strlen(str1); j++)
str2[j]= str1[j];
str2[j]= ‘\0’; }
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Copia de strings: Uso de bibliotecas
strcpy(str2, str1);
strcpy(destino, fuente);
es necesario incluir:
#include <string.h>
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Arreglos de strings
const int DIAS= 7;// nº de strings
const int MAX= 10; // Tamaño Máx.
void main ( )
{ char semana[ DIAS][MAX]= { “
Domingo”,“ Lunes”,...” Sabado”};
for ( int j= 0; j< DIAS; j++)
cout << semana [ j] << endl;
}
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Ejemplo de Arreglos de strings
0
1
2
3
4
5
6
0
D
L
M
M
J
V
S
1
o
u
a
i
u
i
á
2
m
n
r
é
e
e
b
3
i
e
t
r
v
r
a
4
n
s
e
c
e
n
d
5
g
\0
s
o
s
e
o
6
o
\0
l
\0
s
\0
7
\0
8
9
e
s
\0
\0
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Tipo string definido por el usuario
• Usando clases es posible definir un tipo
string y soportar por ejemplo asignaciones
• ¿ Qué se gana?
– como se trabaja con objetos, se pueden usar
asignaciones
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Ejemplo de Tipo string definido por el usuario
#include<string.h>//Para strcpy( ),strcat(
const int sz= 80;
class string
{private: char str [ sz];
)
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Ejemplo de Tipo string definido por el usuario
public:
string( ) { str [ 0]= ‘\0’;}
string(char s[]){ strcpy(str,s); }
void display( ) { cout << str;}
void concat ( String sz)
{if (strlen(str)+strlen(sz.str) < sz)
strcat(str,sz.Str);// concatena
else cout << “ \n string muy largo”;
} };
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Ejemplo de uso de la Clase
void main ( )
{string s1(“Feliz Navidad”);
/* uso de constructor 2*/
string s2= “ Feliz Año Nuevo”;
/* uso de constructor 2*/
string s3;
// constructor 1
s2. Display ( );
s3= s1;
// asignación
s3.concat( s2);}
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FIN
Arreglos
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