Что такое массивы в программировании

Вы правда знаете о том, что такое массивы?

Там, где я тружусь, от веб-разработчиков ожидают знания PHP и JavaScript. Я, проводя собеседования, обнаружил, что достаточно задать всего один простой вопрос для того чтобы узнать о том, насколько глубоко разработчик понимает инструменты, которыми пользуется каждый день. Вот этот вопрос:

Каковы сходства и различия массивов в JavaScript и в PHP?

Одно дело — умение писать код. И совершенно другое — понимание внутренних механизмов используемых языков.

Ответ на этот единственный вопрос даёт мне целое море сведений о собеседуемом. Ведь почти в каждом распространённом языке есть массивы. Легко выдвинуть предположение, в соответствии с которым массивы в разных языках — это, более или менее, одно и то же. Многие программисты так и делают.

Это — некорректное предположение, ведущее к множеству мелких ошибок, к написанию нерационально устроенного кода, к невозможности эффективно пользоваться сильными сторонами языка.

Массивы и их родной язык — C

Язык C — это не первый в истории язык программирования, но это — язык, который сильнее других повлиял на IT-индустрию. Многие разработчики учили в институтах C в качестве первого языка. И PHP, и JavaScript что-то взяли от C. В результате можно наблюдать некоторое сходство между этими языками и C, и именно анализ массивов в C позволит показать то, как далеко эти структуры данных продвинулись с 1972 года.

В C массивы строго типизированы и имеют фиксированную длину.

Выше показана пара объявлений массивов. Они могут хранить только целые числа, количество которых не превышает 10.

Подобная конструкция не выглядит дикой ни в JavaScript, ни в PHP. Но именно здесь и кроется опасность.

Массивы в JavaScript

Можно представить себе, что массивы в JavaScript очень похожи на массивы в C. И правда — в JS совершенно нормально смотрятся следующие конструкции:

Однако массивы в JavaScript и в C — это разные вещи. Например, следующее, совершенно очевидно, в C невозможно:

В JavaScript массивы имеют переменную длину. Тип их содержимого не контролируется — точно так же, как и тип обычных переменных. Язык берёт на себя управление памятью, в результате длина массива способна увеличиваться или уменьшаться, а разработчик может об этом не задумываться. JavaScript-массивы, на самом деле, очень похожи на списки.

Перебор массива можно организовать, пользуясь неудачным способом, позаимствованным из C:

Но в JavaScript имеются гораздо более совершенные механизмы для работы с массивами. Массивы в JS — это не просто некие простейшие структуры данных. Они, как и функции, являются объектами первого класса. У них есть методы, позволяющие адекватно решать различные задачи:

Некоторые методы массивов

Массивы в PHP

Массивы в PHP почти похожи на JavaScript-массивы.

Они, как и JS-массивы, отличаются переменной длиной и слабой типизацией. Поэтому может возникнуть соблазн решить, что массивы в PHP и в JS — это одно и то же.

Лямбда-функции в PHP не так красивы, как похожие функции в JS (в ES6), но этот пример, написанный на PHP, функционально эквивалентен ранее рассмотренному JS-примеру.

Но на JavaScript (как и на C) нельзя написать нечто подобное следующему (написать похожий код на JavaScript, конечно, можно, но работать это будет не так, как в PHP):

Это означает, что PHP-массивы могут с успехом выполнять роль простых поисковых таблиц:

Конечно, что-то подобное доступно и в JavaScript, хотя тут уже надо будет прибегнуть к возможностям объектов. Но из-за этого придётся пойти на некоторые компромиссы. А именно, при работе с объектами в распоряжении разработчика не будет методов массивов вроде тех, о которых мы говорили выше.

В цикле даётся доступ и к ключам, и к значениям, что позволяет программисту работать и с тем, и с другим.

Стоит отметить, что PHP-массивы отличаются от JS-массивов тем, что в PHP для выполнения некоторых операций с массивами приходится пользоваться внешними по отношению к ним функциями:

Это — функционально, но не так красиво, как в JavaScript. Если вы хотите писать код для работы с PHP-массивами, который напоминает код, используемый в JavaScript (существуют сильные аргументы в пользу такого подхода), то вам, возможно, стоит взглянуть на специализированное решение. Скажем — на класс Collection из фреймворка Laravel. Однако PHP позволяет создавать объекты, возможности которых напоминают возможности массивов (их, например, можно обрабатывать в циклах foreach ).

Если PHP — это ваш основной язык программирования — вы, привыкнув к нему, вполне можете забыть о той мощи, которая таится в его фундаментальных механизмах.

PHP-массивы — это, в двух словах, самая недооценённая и самая незаметная возможность языка, которая, если ей правильно пользоваться, способна принести огромную пользу.

Итоги: вопрос и ответ

Вопрос: Каковы сходства и различия массивов в JavaScript и в PHP?

Ответ: в PHP и JavaScript массивы — это, по сути, слабо типизированные списки переменной длины. В JavaScript ключами элементов массивов являются упорядоченные целые числа. В PHP массивы можно сравнить и со списками, которые поддерживают сортировку, и со словарями, в которых удобно осуществлять поиск элементов по ключу. Ключи PHP-массивов могут быть любыми значениями примитивных типов, а сортировать такие массивы можно по ключам или по значениям.

Уважаемые читатели! Как вы думаете, каких стандартных возможностей больше всего не хватает JavaScript-массивам?

Источник

Массив (программирование)

Индексный массив (в некоторых языках программирования также таблица, ряд) — именованный набор однотипных переменных, расположенных в памяти непосредственно друг за другом (в отличие от списка), доступ к которым осуществляется по индексу.

Индекс массива — целое число, либо значение типа, приводимого к целому, указывающее на конкретный элемент массива.

В ряде скриптовых языков, например PHP, ассоциативные массивы, в которых переменные не обязаны быть однотипными, и доступ к ним не обязательно осуществляется по индексу.

Содержание

Общее описание

Массив — Упорядоченный набор данных, для хранения данных одного типа, идентифицируемых с помощью одного или нескольких индексов. В простейшем случае массив имеет постоянную длину и хранит единицы данных одного и того же типа.

Количество используемых индексов массива может быть различным. Массивы с одним индексом называют одномерными, с двумя — двумерными и т. д. Одномерный массив нестрого соответствует вектору в математике, двумерный — матрице. Чаще всего применяются массивы с одним или двумя индексами, реже — с тремя, ещё большее количество индексов встречается крайне редко.

Поддержка индексных массивов (свой синтаксис объявления, функции для работы с элементами и т. д.) есть в большинстве высокоуровневых языков программирования. Максимально допустимая размерность массива, типы и диапазоны значений индексов, ограничения на типы элементов определяются языком программирования и/или конкретным транслятором.

В языках программирования, допускающих объявления программистом собственных типов, как правило, существует возможность создания типа «массив». В определении такого типа может указываться размер, тип элемента, диапазон значений и типы индексов. В дальнейшем возможно определение переменных созданного типа. Все такие переменные-массивы имеют одну структуру. Некоторые языки поддерживают для переменных-массивов операции присваивания (когда одной операцией всем элементам массива присваиваются значения соответствующих элементов другого массива).

Специфические типы массивов

Динамические массивы

Динамическим называется массив, размер которого может меняться во время исполнения программы. Для изменения размера динамического массива язык программирования, поддерживающий такие массивы, должен предоставлять встроенную функцию или оператор. Динамические массивы дают возможность более гибкой работы с данными, так как позволяют не прогнозировать хранимые объёмы данных, а регулировать размер массива в соответствии с реально необходимыми объёмами. Обычные, не динамические массивы называют ещё статическими.

Пример динамического массива на Delphi

Пример динамического массива на Си

Гетерогенные массивы

Гетерогенным называется массив, в разные элементы которого могут быть непосредственно записаны значения, относящиеся к различным типам данных. Массив, хранящий указатели на значения различных типов, не является гетерогенным, так как собственно хранящиеся в массиве данные относятся к единственному типу — типу «указатель». Гетерогенные массивы удобны как универсальная структура для хранения наборов данных произвольных типов. Отсутствие их поддержки в языке программирования приводит к необходимости реализации более сложных схем хранения данных. С другой стороны, реализация гетерогенности требует усложнения механизма поддержки массивов в трансляторе языка.

Массивы массивов

Многомерные массивы, как правило реализованные как одномерные массивы, каждый элемент которых, является ссылкой на другой одномерный массив.

Реализация

Стандартным способом реализации статических массивов с одним типом элементов является следующий:

Таким образом, адрес элемента с заданным набором индексов вычисляется, так что время доступа ко всем элементам массива одинаково.

Первый элемент массива, в зависимости от языка программирования, может иметь различный индекс. Различают три основных разновидности массивов: с отсчетом от нуля (zero-based), с отсчетом от единицы (one-based), и с отсчетом от специфического значения заданного программистом (n-based). Отсчет индекса элемента массивов с нуля более характерен для низкоуровневых ЯП, однако этот метод был популяризирован в языках более высокого уровня языком программирорования С.

Более сложные типы массивов — динамические и гетерогенные — реализуются сложнее.

Достоинства

Недостатки

См. также

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Массив (программирование)» в других словарях:

Массив — У этого термина существуют и другие значения, см. Массив (значения). Эту страницу предлагается переименовать в Массив (информатика). Пояснение причин и обсуждение на странице Википедия:К переименованию/4 ноября 2012. Возможно, её … Википедия

Класс (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Класс. Класс в программировании набор методов и функций. Другие абстрактные типы данных метаклассы, интерфейсы, структуры, перечисления характеризуются какими то своими, другими… … Википедия

Коллекция (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Коллекция. Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные исто … Википедия

Интерфейс (объектно-ориентированное программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Интерфейс (значения). Интерфейс (от лат. inter «между», и face «поверхность») семантическая и синтаксическая конструкция в коде программы, используемая для специфицирования… … Википедия

Полиморфизм (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Полиморфизм. Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью … Википедия

Функциональное программирование — Парадигмы программирования Агентно ориентированная Компонентно ориентированная Конкатенативная Декларативная (контрастирует с Императивной) Ограничениями Функциональная Потоком данных Таблично ориентированная (электронные таблицы) Реактивная … Википедия

Автоматное программирование — Автоматное программирование это парадигма программирования, при использовании которой программа или её фрагмент осмысливается как модель какого либо формального автомата. В зависимости от конкретной задачи в автоматном программировании… … Википедия

Объект (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Объект (значения). Объект в программировании некоторая сущность в виртуальном пространстве, обладающая определённым состоянием и поведением, имеющая заданные значения свойств (атрибутов) и… … Википедия

Очередь (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Очередь. Очередь структура данных с дисциплиной доступа к элементам «первый пришёл первый вышел» (FIFO, First In First Out). Добавление элемента (принято обозначать словом… … Википедия

Ссылка (программирование) — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия

Источник

Массивы в Visual Basic

Массив — это набор значений, которые являются терминами элементы, логически взаимосвязаны друг с другом. Например, массив может состоять из числа учащихся в словаре грамматики. Каждый элемент массива — это количество учащихся одного уровня. Аналогичным образом массив может состоять из оценок учащегося для класса. Каждый элемент массива является однозначным.

Используя массив, можно ссылаться на эти связанные значения по одному и тому же имени и использовать число, которое называется индексом или подиндексом для обозначения отдельного элемента в зависимости от его позиции в массиве. Индексы в диапазоне от 0 до 1 меньше, чем общее число элементов в массиве. при использовании синтаксиса Visual Basic для определения размера массива указывается его самый высокий индекс, а не общее число элементов в массиве. Можно работать с массивом как с единицей, а возможность итерации элементов освобождает вас от необходимости знать, сколько элементов оно содержит во время разработки.

Несколько простых примеров перед подробным описанием:

Элементы массива в простом массиве

Давайте создадим массив с именем students для хранения числа учащихся в каждом классе в школе. Индексы элементов находятся в диапазоне от 0 до 6. Использование этого массива проще, чем объявление семи переменных.

На следующем рисунке показан students массив. Для каждого элемента массива:

индекс элемента представляет школьный класс (индекс 0 представляет детский сад);

значение, содержащееся в элементе, представляет число учеников в этом классе.

в следующем примере содержится код Visual Basic, который создает и использует массив:

В этом примере выполняется три вещи:

students Массив в предыдущем примере является одномерным массивом, так как он использует один индекс. Массив, использующий более одного индекса или подстрочного, называется многомерным. Дополнительные сведения см. в остальной части этой статьи и в разделе измерения массива в Visual Basic.

Создание массива

Размер массива можно определить несколькими способами.

Размер можно указать при объявлении массива:

Можно использовать предложение, New чтобы указать размер массива при его создании:

При наличии существующего массива его размер можно переопределить с помощью ReDim инструкции. Можно указать, что ReDim инструкция сохранит значения в массиве, или можно указать, что он создает пустой массив. В приведенном ниже примере показаны различные варианты использования оператора ReDim для изменения размера существующего массива.

Дополнительные сведения см. в описании оператора ReDim.

Сохранение значений в массиве

В следующем примере показаны некоторые инструкции, которые хранят и извлекают значения в массивах.

Заполнение массива литералами массива

С помощью литерала массива можно заполнить массив начальным набором значений во время его создания. Литерал массива состоит из списка разделенных запятыми значений, заключенных в фигурные скобки ( <> ).

При создании массива с помощью литерала массива можно либо указать тип массива, либо использовать определение типа для задания типа массива. В следующем примере показаны оба варианта.

Можно также создать и заполнить многомерный массив с помощью вложенных литералов массива. Вложенные литералы массива должны иметь ряд измерений, которые соответствуют результирующему массиву. В следующем примере создается двухмерный массив целых чисел с помощью вложенных литералов массива.

При использовании вложенных литералов массива для создания и заполнения массива возникает ошибка, если число элементов в литералах вложенных массивов не совпадает. Ошибка также возникает, если вы явно объявили переменную массива так, чтобы число измерений не превышало литералы массива.

Дополнительные примеры можно найти в статье How to: Initialize an Array Variable in Visual Basic (Практическое руководство. Инициализация переменной массива в Visual Basic).

Проход по массиву

При итерации по массиву вы обращаетесь к каждому элементу в массиве от самого низкого индекса к верхнему или от самого низкого. Как правило, используйте для. Next или For Each. Оператор Next для итерации элементов массива. Если вы не знакомы с верхними границами массива, можно вызвать Array.GetUpperBound метод, чтобы получить наибольшее значение индекса. Хотя наименьшее значение индекса почти всегда равно 0, можно вызвать Array.GetLowerBound метод, чтобы получить наименьшее значение индекса.

В следующем примере выполняется итерация по одномерным массиву с помощью For. Next инструкции.

В следующем примере выполняется перебор многомерного массива с помощью For. Next инструкции. Метод GetUpperBound имеет параметр, который определяет измерение. GetUpperBound(0) Возвращает самый верхний индекс первого измерения и GetUpperBound(1) возвращает наибольший индекс второго измерения.

В следующем примере используется объект For Each. Оператор Nextдля итерации одномерного массива и двумерного массива.

Размер массива

Размер массива является произведением длин всех его измерений. Он представляет собой общее число элементов, в данный момент содержащихся в массиве. Например, в следующем примере объявляется двухмерный массив с четырьмя элементами в каждом измерении. Как видно из выходных данных в примере, размер массива равен 16 (или (3 + 1) * (3 + 1).

Размер массива можно определить с помощью свойства Array.Length. Длину каждого измерения многомерного массива можно узнать с помощью Array.GetLength метода.

Существует ряд особенностей, о которых следует помнить при работе с размером массива.

Тип массива

Каждый массив имеет тип данных, который отличается от типа данных его элементов. Не существует единого типа данных, подходящего для всех массивов. Вместо этого тип данных массива определяется числом измерений ( рангом) массива и типом данных его элементов. Две переменные массива имеют один и тот же тип данных, только если они имеют одинаковый ранг и их элементы имеют один и тот же тип данных. Длины измерений массива не влияют на тип данных массива.

Выяснить тип данных массива или его элементов можно несколькими способами.

Массивы как возвращаемые значения и параметры

Массивы массивов

Иногда структура данных в приложении является двухмерной, но не прямоугольной. Например, массив можно использовать для хранения данных о высокой температуре каждого дня месяца. Первое измерение массива представляет месяц, но второе измерение представляет количество дней, а число дней в месяце является неравномерным. Немассивный массив, который также называется массивом массивов, предназначен для таких сценариев. Немассивный массив — это массив, элементы которого также являются массивами. Массив массивов и каждый элемент в нем могут иметь одно или несколько измерений.

В следующем примере используется массив месяцев, каждый элемент которого является массивом дней. В примере используется массив массива, поскольку разные месяцы имеют разное количество дней. В примере показано создание массива массивов, присвоение ему значений, а также извлечение и отображение его значений.

В предыдущем примере значения массива массивов назначаются для элемента в отдельности с помощью For. Next цикла. Можно также присваивать значения элементам массива массивов с помощью вложенных литералов массива. Однако попытка использовать вложенные литералы массива (например, Dim valuesjagged = <<1, 2>, <2, 3, 4>> ) приводит к возникновению ошибки компилятора BC30568. Чтобы исправить ошибку, заключите внутренние литералы массива в круглые скобки. Круглые скобки принудительно оценивают выражение литерала массива, а результирующие значения используются с литералом внешнего массива, как показано в следующем примере.

Массивы нулевой длины

Visual Basic отличает неинициализированный массив (массив, значение которого равно Nothing ) и массив нулевой длины или пустой массив (массив без элементов). Неинициализированный массив — это тот, который не был измерен или имел присвоенные ему значения. Вот несколько примеров.

Массив нулевой длины объявляется с измерением-1. Вот несколько примеров.

Массив нулевой длины может потребоваться создать в указанных ниже случаях.

Вы хотите, чтобы ваш код был простым, не требуя проверки в Nothing качестве специального случая.

Код взаимодействует с интерфейсом API, который требует передачи массива нулевой длины в одну или несколько процедур или возвращает массив нулевой длины из одной или нескольких процедур.

Разделение массива

В некоторых случаях может потребоваться разделить один массив на несколько массивов. Это включает определение точки или точек, в которых массив должен быть разделен, а затем спиттинг массив в два или более отдельных массива.

В этом разделе не рассматривается разделение одной строки на массив строк, основанный на каком-либо разделителе. Сведения о разбиении строки см. в описании String.Split метода.

Ниже приведены наиболее распространенные критерии разделения массива.

Количество элементов в массиве. Например, может потребоваться разделить массив больше, чем заданное число элементов, на несколько приблизительно равных частей. Для этой цели можно использовать значение, возвращаемое Array.Length Array.GetLength методом или.

Значение элемента, которое служит разделителем, указывающим место разделения массива. Можно выполнить поиск определенного значения, вызвав Array.FindIndex Array.FindLastIndex методы и.

После определения индекса или индексов, на которых массив должен быть разделен, можно создать отдельные массивы, вызвав Array.Copy метод.

В следующем примере массив разбивается на два массива приблизительно равного размера. (Если общее число элементов массива нечетное, первый массив содержит еще один элемент, чем второй.)

В следующем примере массив строк разбивается на два массива на основе наличия элемента, значение которого равно «zzz», которое служит разделителем массива. Новые массивы не включают элемент, содержащий разделитель.

Соединение массивов

Можно также объединить несколько массивов в один массив большего размера. Для этого также используется Array.Copy метод.

В этом разделе не обсуждается объединение массива строк в одну строку. Сведения о присоединении массива строк см. в описании String.Join метода.

Перед копированием элементов каждого массива в новый массив необходимо убедиться, что массив был инициализирован так, чтобы он был достаточно большим для размещения нового массива. Это можно сделать одним из двух способов.

В следующем примере используется второй подход к добавлению четырех массивов с десятью элементами в один массив.

Поскольку в этом случае исходные массивы невелики, можно также динамически расширять массив по мере добавления элементов каждого нового массива в него. Эту задачу решает следующий код.

Коллекции в качестве альтернативы массивам

Массивы удобнее всего использовать для создания фиксированного числа строго типизированных объектов и работы с ними. Коллекции предоставляют более гибкий способ работы с группами объектов. В отличие от массивов, требующих явного изменения размера массива ReDim инструкцией, коллекции растут и сжимаются динамически в соответствии с потребностями приложения.

при использовании ReDim для переизмерения массива Visual Basic создает новый массив и освобождает предыдущий. Это занимает время выполнения. Таким образом, если количество элементов, с которыми вы работаете, часто меняются, или вы не можете предсказать максимальное количество элементов, вы обычно получаете лучшую производительность, используя коллекцию.

Некоторые коллекции допускают назначение ключа любому объекту, который добавляется в коллекцию, чтобы в дальнейшем можно было быстро извлечь связанный с ключом объект из коллекции.

Если коллекция содержит элементы только одного типа данных, можно использовать один из классов в пространстве имен System.Collections.Generic. Универсальная коллекция обеспечивает строгую типизацию, так что в нее нельзя добавить другие типы данных.

Более подробную информацию о коллекциях см. в статье Коллекции.

Источник