第5回 配列
1
今回の目標
• マクロ定義の効果を理解する。
• 1次元配列を理解する。
• 2次元配列を理解する。
☆2×2の行列の行列式を求めるプログラム
を作成する
2
行列式
x 00
x 10
x 01
x 11
= x 00 x 11 - x 01x 10
3
マクロ定義
#define
文字列1 文字列2
ソースのなかの文字列1を文字列2に書き換える(置換する。)
この定義をマクロ定義と呼び、
文字列1をマクロ名、
文字列2をマクロ展開という。
通常の変数と区別するため、本演習ではマクロ名に英小文字を
用いないこと。(スタイル規則参照)
例
#define DATANUM
1000
重要な定数に名前を
つける効果がある。
4
#difine 例
#define
MEMBER 50
int main(){
double
double
double
double
kokugo[MEMBER];
suugaku[MEMBER];
eigo[MEMBER];
rika[MEMBER];
プログラムにおける
利用データ数の変
更が容易になる。
同じ効果
int main(){
double
double
double
double
kokugo[50];
suugaku[50];
eigo[50];
rika[50];
配列の最大要素数は、
重要なのでマクロ定義
で”名前(マクロ名)”を
付けること。(スタイル
規則参照)
5
配列
同じ型の変数を複数集めたもの。
個々の要素(配列要素)は、普通の変数として扱える。
宣言:
要素のデータ型 配列名[要素数];
配列を宣言する際は、
マクロを用いること。
例
#define
SIZE
double x[SIZE];
double x[100];
4
注意:
1.変数は要素数分
用意される。
2.宣言で用いる要素数は
定数でなくてはならない
(変数で指定することは、
不可)
6
使い方:
配列名[添字]
で普通の変数のようにつかえる。配列要素は、整数型の値
(定数、変数、式)で指定される。要素を指定する整数値を
添字(インデックス)と呼ぶこともある。
ただし、添字の値は、 「0から(要素数-1)」でなければなら
ない。
添字の値が不正になるようなプロ
例
max=x[0];
グラムでも、コンパイルはできて
しまう。十分注意する事。
int i;
i=3;
min=x[i];
添え字にはint型の変数も利用可
能である。この場合、変数に蓄え
られている値に注意する事。
注意:添字にはint型の式を使い、
添字の値が取りえる範囲に気を付ける事。
7
イメージ
char c;
char a[5];
int i;
int b[5];
double f;
double d[5];
a[4]
までの配列要素
しか用意されない。
c
a[0] a[1]
a[2] a[3]
a[4]
a[5]はない
a[5]='A';
i
b[1]
b[0]
b[2]
b[3]
b[4]
f
d[0]
d[1]
d[2]
d[3]
d[4]
8
数学の変数とC言語の配列
6444444444444444444444n7個444444444444444444444484
x0
x1
x2 L xi L
xn- 1
b
b
b
b
b
x[0] x[1] x[2] L x[i] L x[n - 1]
14444444444444444444442444444444444444444444434
n個
9
練習1
/* test_array.c 配列実験 コメント省略 */
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define SIZE 3
int main()
{
int i;
double a[SIZE];
double b[SIZE];
double c[SIZE];
/*
次に続く
*/
10
/* 配列要素への代入*/
a[0]=0.0;
a[1]=0.0;
a[2]=0.0;
b[0]=M_PI;
b[1]=0.0;
b[2]=0.0;
c[0]=0.0;
c[1]=0.0;
c[2]=0.0;
/*間違った代入*/
b[SIZE]=M_E; /*間違い*/
/* 次に続く
*/
11
/*配列内容表示*/
printf("a[0] =%f \n",a[0]);
printf("a[1] =%f \n",a[1]);
printf("a[2] =%f \n",a[2]);
printf("b[0] = %f \n",b[0]);
printf("b[1] = %f \n",b[1]);
printf("b[2] = %f \n",b[2]);
printf("c[0] = %f \n",c[0]);
printf("c[1] = %f \n",c[1]);
printf("c[2] = %f \n",c[2]);
/*
続く
*/
12
/*配列要素の間違った利用*/
printf("c[%d] = %f \n",SIZE,c[SIZE]);
}
return 0;
13
2次元配列
宣言:
要素のデータ型 配列名[行の要素数][列の要素数];
例 #define
#define
TATE 5
YOKO 3
double m[TATE][YOKO];
使いかた:
配列名[添字1][添字2]
で普通の変数のように使える。
また、添字には(整数型の)
変数や式も使える。
14
2次元配列のイメージ
j
m[0][0]
i
m[i][j]
m[TATE-1][YOKO-1]
15
2次元配列でよくある間違い
間違い1
配列名[添字1,添字2]
m[i,j]
数学の座標のように、カンマで区切るのは
間違い。
間違い2
配列の添字を入れ替えてしまう。
m[i][j]
のつもりで、 m[j][i] とする。
16
練習2
/* tenchi.c 2次元配列実験(転置行列)
コメント省略
*/
#include <stdio.h>
#define GYO 2
#define RETU 2
int main()
{
doulbe x[GYO][RETU]; /*行列*/
double tx[RETU][GYO]; /*転置行列*/
/*次に続く*/
17
/*入力処理*/
2次元配列の初期化
printf("x[0][0]?");
forループを用いて初期化しましょう。
scanf("%lf",&x[0][0]);
配列とforループは相性が良いので、
一緒に使うと便利です。
printf("x[0][1]?");
scanf("%lf",&x[0][1]);
printf("x[1][0]?");
scanf("%lf",&x[1][0]);
printf("x[1][1]?");
scanf("%lf",&x[1][1]);
/*代入処理*/
tx[0][0]=x[0][0];
tx[0][1]=x[1][0];
tx[1][0]=x[0][1]
tx[1][1]=x[1][1];
/*次に続く*/
18
2次元配列の初期化
forループを用いて初期化しましょう。
/*出力処理*/
配列とforループは相性が良いので、
一緒に使うと便利です。
printf("x\n");
printf("%6.2f %6.2f \n",x[0][0],x[0][1]);
printf("%6.2f %6.2f \n",x[1][0],x[1][1]);
printf("xの転置行列\n");
printf("%6.2f %6.2f \n",tx[0][0],tx[0][1]);
printf("%6.2f %6.2f \n",tx[1][0],tx[1][1]);
}
return 0;
19
多次元配列
宣言:
データ型 配列名[次元1の要素数][次元2の要素数][次元3の要素数]・・・;
例
#define
#define
#define
TATE 5
YOKO 4
OKU 3
double cube[TATE][YOKO][OKU];
使いかた:
配列名[添字1][添字2][添字3]・・・
で普通の変数のようにつかえる。
また、添え字には(整数型の)
変数や式も使える。
20
3次元配列のイメージ
j
cube[0][0][0]
cube[0][3][2]
k
i
cube[4][3][2]
cube[2][1][0]
21
行列式を求めるプログラム
/*
*/
/*
作成日: yyyy/mm/dd
作成者:本荘太郎
学籍番号:B0zB0xx
ソースファイル:determinant.c
実行ファイル:determinant
説明:2×2行列の行列式を求めるプログラム。
入力:標準入力から行列の4つの成分を入力する。
同じ行の要素が連続して入力されるとする。
出力:標準出力に行列式を出力する。
次のページに続く */
22
/* 続き */
#include <stdio.h>
/*マクロ定義*/
#define SIZE 2
int main()
{
/* 変数宣言
*/
double det;
/*行列式*/
double matrix[SIZE][SIZE];
/*
/*行列*/
次のページに続く */
23
/* 入力処理*/
printf("matrix[0][0]?");
scanf("%lf",&matrix[0][0]);
printf("matrix[0][1]?");
scanf("%lf",&matrix[0][1]);
printf("matrix[1][0]?");
scanf("%lf",&matrix[1][0]);
printf("matrix[1][1]?");
scanf("%lf",&matrix[1][1]);
/*行列式の計算*/
det=matrix[0][0]*matrix[1][1]
-matrix[0][1]*matrix[1][0];
24
/* 出力処理*/
printf("行列\n");
printf("%6.2f %6.2f \n",matrix[0][0],
matrix[0][1]);
printf("%6.2f %6.2f \n",matrix[1][0],
matrix[1][1]);
printf("の行列式は、\n");
printf("%6.2f です。\n",det);
}
return 0;
25
実行例
$./determinant
matrix[0][0]?1.0
matrix[0][1]?2.0
matrix[1][0]?3.0
matrix[1][1]?4.0
行列
1.00 2.00
3.00 4.00
の行列式は
-2.00です。
$
26
ダウンロード

基本的なCの規則