Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Алгоритмізація та програмування 1: Базові концепції програмування ЗВІТ до лабораторної роботи №2 «Динамічне виділення пам’яті для одно- та двовимірних масивів» (ТЕМА) Варіант № 7 Дата «27» квітня 2022 Завдання 1. Ознайомитись з особливостями роботи з динамічними одно- та двовимірними масивами. 2. Розробити Блок-схему програмного алгоритму. 3. Виконати індивідуальне завдання. 4. Оформити ЗВІТ до лабораторної роботи згідно вимог та методичних рекомендацій. 5. Вихідні дані (завдання) обрати згідно свого варіанта у Додатку B-2. / Результат роботи: 1. Роздрукувати (вивести на екран) попередньо сформовані та підготовлені для запису в файл дані. 2. Роздрукувати (вивести на екран) результат виконання операції читання даних із файлу. 3. ЗВІТ до комп’ютерного практикуму для перевірки додати в Клас. 4. Програмний код (відкритий для редагування) розмістити на сайті Repl.it (посилання виключно через кнопку «+Invite»). Теоретичні відомості та опис роботи алгоритму Функції для користування динамічної пам’яттю у мові програмування С: Функція malloc() повертає адресу на перший байт області пам'яті розміром size байт, яка була виділена з купи. Якщо пам'яті недостатньо для задоволення запиту, функція malloc() повертає нульовий покажчик. Спроба використання нульового покажчика зазвичай тягне за собою крах системи. Функція calloc() повертає вказівник на виділену пам'ять. Розмір виділеної пам'яті дорівнює величині num * size, де size задається в байтах. Це означає, що функція calloc() виділяє достатньо пам'яті масиву з num об'єктів кожен розміром size байт. Функція calloc() повертає покажчик перший байт виділеної області. Якщо пам'яті недостатньо задоволення запиту, то повертається нульовий покажчик. Функція realloc() змінює величину виділеної пам'яті, яку вказує ptr, на нову величину, задану параметром newsize. Величина newsize визначається в байтах і може бути більше або менше оригіналу. Повертається покажчик на блок пам'яті, оскільки може виникнути необхідність перемістити блок у разі зростання його розміру. У такому разі вміст старого блоку копіюється в новий блок і інформація не втрачається. Якщо вільної пам'яті недостатньо виділення в купі блоку розміром newsize, то повертається нульовий покажчик. Функція free() повертає пам'ять, яку вказує параметр. Внаслідок цього ця пам'ять може виділятися знову. Обов'язковою умовою використання функції free() є те, що пам'ять, що звільняється, повинна була бути попередньо виділена з використанням однієї з наступних функцій: malloc(), realloc() або calloc(). На початку програми у користувача запитується вимірність масиву(1-вимірний або 2-вимірний). 1)Далі запитується спосіб заповнення масиву(власноруч або випадковими числами). Для заповнення масиву випадковими числами використовується функція rand(). Далі користувач обирає кількість елементів масиву. Після цього за допомогою функції malloc() виділяється пам’ять для масиву. Далі починається заповнення масиву обраним способом. Після на екран виводиться масив. Далі починається алгоритм вибору елемента та його видалення(якщо обраний елемент відповідає умовам завдання). Спочатку всі елементи після обраного елемента зміщуються на один вліво, а потім пам’ять перевиділяється завдяки realloc(). Далі виводиться масив після операцій. Очищення виділеної для масиву пам’яті відбувається через функцію free(). 2) Далі запитується спосіб заповнення масиву(власноруч або випадковими числами). Для заповнення масиву випадковими числами використовується функція rand(). Далі користувач обирає кількість рядків та стовпчиків масиву. Після цього за допомогою функції malloc() виділяється пам’ять для масиву. Спочатку тільки для покажчика масиву, а потім для кожного рядка циклои. Далі починається заповнення масиву обраним способом, а потім масив виводиться до консолі. Нижче створено цикл, який проходить кожен рядок. Спочатку він запам'ятовує скільки нових елементів додається до рядка. а потім пам’ять перевиділяється завдяки realloc(). Далі у цьому циклі створюється ще один цикл який після кожного парного елемента додає новий елемент рівний 0 та переміщує всі наступні елементи на один вправо. Потім виводиться масив до консолі, а пам’ять звільнюється. Блок схема / / Результат програми / / Висновок: набуто навички користування динамічними типами даних, зокрема динамічні одновимірні та двовимірні масиви. Було використано функції malloc(), realloc(), free() для виділення, перевиділення та звільнення пам’яті відповідно. Було виконано два завдання про одновимірний та двовимірний масиви, використовуючи набуті знання. Посилання на repl.it: https://replit.com/join/lhounbkdjk-vladsosiedskii Код програми // 27.04.2022 lab_2 Sosisedskyi TR-15 #include "stdlib.h" #include "time.h" #include <stdio.h> int main(void) { srand(time(NULL)); printf("Введіть який масив Ви хочете задати.\n1 - одновимірний\n2 - двовимірний\nВибір: "); int typeOfArray; scanf("%d", &typeOfArray); if (typeOfArray != 1 && typeOfArray != 2) { printf("Помилка. Вкажіть правильне значення."); exit(0); } //перше завдання(одновимірний масив) if (typeOfArray == 1) { int n, method; printf("Виберіть спосіб заповнення масиву.\n1 - Випадковими числами \n2 - З клавіатури\nВибір: "); scanf("%d", &method); if (method != 1 && method != 2) { printf("Помилка. Вкажіть правильне значення."); exit(0); } printf("Введіть кількість елементів масиву: "); scanf("%d", &n); int *a = NULL, i = 0; a = (int *)malloc(n * sizeof(int)); if (method == 1) { for (i = 0; i < n; i++) { a[i] = -20 + rand() % 40; } } if (method == 2) { for (i = 0; i < n; i++) { printf("*a[%d] = ", i); scanf("%d", &a[i]); } } printf("a[%i]={", n); for (i = 0; i < n; i++) { if (i == n - 1) printf("%d", a[i]); else printf("%d,", a[i]); } printf("}\nВведіть порядковий номер елемента N, який буде видалений: "); int N; scanf("%d", &N); if (N > n || N < 0) { printf("Помилка. Вкажіть правильне значення."); exit(0); } if (a[N - 1] > 0) { n--; for (int i = N - 1; i < n; i++) a[i] = a[i + 1]; a = realloc(a, (n) * sizeof(int)); } else printf("Число не позитивне, тому змін нема\n"); printf("a[%i]={", n); for (i = 0; i < n; i++) { if (i == n - 1 && N != n + 1 || N == n + 1 && i == n - 1) printf("%d", a[i]); else printf("%d,", a[i]); } printf("}"); free(a); a = NULL; return 0; } //друге завдання(двовимірний масив) if (typeOfArray == 2) { printf("Виберіть спосіб заповнення масиву.\n1 - Випадковими числами \n2 - З клавіатури\nВибір: "); int method; scanf("%d", &method); if (method != 1 && method != 2) { printf("Помилка. Вкажіть правильне значення."); exit(0); } printf("Введіть кількість рядків масиву: "); int rows, cols, **b; scanf("%d", &rows); printf("Введіть кількість стовпців масиву: "); scanf("%d", &cols); b = (int **)malloc(rows * sizeof(int *)); for (int i = 0; i < rows; i++) b[i] = (int *)malloc(cols * sizeof(int)); if (method == 1) { for (int i = 0; i < rows; i++) { for (int j = 0; j < cols; j++) { b[i][j] = -20 + rand() % 40; } } } if (method == 2) { for (int i = 0; i < rows; i++) { for (int j = 0; j < cols; j++) { printf("**b[%d][%d] = ", i, j); scanf("%d", &b[i][j]); } } } printf("Створений масив: \n"); for (int i = 0; i < rows; i++) { for (int j = 0; j < cols; j++) { printf("%d ", b[i][j]); } printf("\n"); } printf("\nМасив після додавання нових елементів: \n"); int countEven; for (int i = 0; i < rows; i++) { countEven = 0; for (int j = 0; j < cols; j++) { if (b[i][j] % 2 == 0) countEven++; b[i] = (int *)realloc(b[i], rows * sizeof(int *) + countEven * sizeof(int *)); } for (int j = 0; j < cols + countEven; j++) { if (b[i][j] % 2 == 0) { for (int k = cols + countEven - 1; k > j + 1; k--) b[i][k] = b[i][k - 1]; j++; b[i][j] = 0; } } for (int j = 0; j < cols + countEven; j++) { printf("%d ", b[i][j]); } printf("\n"); } free(b); b = NULL; return 0; } }