Двумерные динамические массивы

Лабораторная работа 26. Двумерные динамические массивы

Цель работы: изучить объявление, выделение и освобождение памяти под двумерные динамические массивы, обращение к элементам, научиться решать задачи с использованием двумерных динамических массивов на языке C++.

При выполнении лабораторной работы для каждого задания требуется написать программу на языке С++, которая получает на входе числовые данные (в зависимости от постановки задачи), выполняет генерацию и вывод двумерного массива указанного типа. Хранение оговоренных в каждой задаче двумерных массивов следует осуществить, используя ресурсы динамической памяти. В каждой задаче необходимо выполнить обработку двумерного массива. Для этого необходимо разработать алгоритм (поиска, замены или численной обработки в двумерных массивах) и реализовать его в виде отдельной функции. Ввод данных осуществляется с клавиатуры с учетом требований к входным данным, содержащихся в постановке задачи. Ограничениями на входные данные является диапазон используемого числового типа данных в языке С++ и максимально допустимый размер динамической памяти.

Теоретические сведения.

Ознакомьтесь с материалом лекции 26.

Задания к лабораторной работе.

Выполните приведенные ниже задания.

1. В двумерном целочисленном динамическом массиве замените все четные элементы их половинами.
2. Добавьте в двумерный динамический массив строку из одних нулей после каждой строки, сумма элементов которой больше заданного числа S.
3. В двумерном вещественном динамическом массиве замените все отрицательные элементы их квадратами. Реализуйте данную программу двумя способами: 1) с помощью операций new и delete ; 2) с помощью библиотечных функций malloc (calloc) и free.
4. Замените в двумерном целочисленном динамическом массиве размера 3x3 каждый элемент его алгебраическим дополнением.

Указания к выполнению работы.

Каждое задание необходимо решить в соответствии с изученными методами объявления, генерации и вывода двумерных динамических массивов в языке С++. Обработку данных необходимо выполнить, используя алгоритмы поиска, замены или перестановок данных в двумерных массивах. В задаче 4 перед заменой следует выполнить числовую обработку данных массива. Вывод входных данных и результатов их обработки следует осуществить на экран. При разработке программного кода требуется использовать метод процедурной абстракции и комментировать фрагменты кода.

Следует реализовать каждое задание в соответствии с приведенными этапами:

• изучить словесную постановку задачи, выделив при этом все виды данных;
• сформулировать математическую постановку задачи;
• выбрать метод решения задачи, если это необходимо;
• разработать графическую схему алгоритма;
• записать разработанный алгоритм на языке С++;
• разработать контрольный тест к программе;
• отладить программу;
• представить отчет по работе.

Требования к отчету.

Отчет по лабораторной работе должен соответствовать следующей структуре.

• Титульный лист.
• Словесная постановка задачи. В этом подразделе проводится полное описание задачи. Описывается суть задачи, анализ входящих в нее физических величин, область их допустимых значений, единицы их измерения, возможные ограничения, анализ условий при которых задача имеет решение (не имеет решения), анализ ожидаемых результатов.
• Математическая модель. В этом подразделе вводятся математические описания физических величин и математическое описание их взаимодействий. Цель подраздела – представить решаемую задачу в математической формулировке.
• Алгоритм решения задачи. В подразделе описывается разработка структуры алгоритма, обосновывается абстракция данных, задача разбивается на подзадачи. Схема алгоритма выполняется по ЕСПД (ГОСТ 19.003-80 и ГОСТ 19.002-80).
• Листинг программы. Подраздел должен содержать текст программы на языке программирования С++, реализованный в среде MS Visual Studio 2010.
• Контрольный тест. Подраздел содержит наборы исходных данных и полученные в ходе выполнения программы результаты.
• Выводы по лабораторной работе.
• Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. В чем сходство и отличие одномерных и двумерных динамических массивов?
2. Как размещаются в памяти элементы двумерного динамического массива?
3. Что является значением двойного указателя при объявлении двумерных динамических массивов?
4. Как выделяется память для двумерных динамических массивов?
5. Какими способами можно обратиться к элементам двумерного динамического массива?
6. Назовите порядок освобождения памяти, выделенной под двумерный динамический массив.
7. Какая область динамической памяти, выделенной под двумерный динамический массив, будет освобождена, если только применить операцию: delete [] mass;?
8. Какова цель использования тройных указателей в программах?