9.1数组的基本概念（课件）-《程序设计基础（Visual Basic）》同步教学（电子工业出版社）

项目9 数组 2 [项目导入] 求100个学生的平均成绩及超过平均成绩的人数。如果用一般变量来表示成绩，需要用100个变量，如：mark1、 mark2、…、 mark100。若用数组，可以只用一个来表示mark(1 to 100)。 在处理大批数据时，使用数组可以缩短程序代码、提高程序的可读性和执行效率。 根据数组对内存占有的情况可将其分为： 静态数组：先分配存储空间，运行过程中不再改变。 动态数组：使用完成后即可释放数组空间，也可重新利用。 3 任务1 数组的基本概念 任务2 一维静态数组的程序设计 任务3 二维数组的应用 任务4 动态数组 任务5 控件数组 4 本章目标 掌握数组的概念、分类。 熟练掌握（一维、二维）（静态、动态）数组的声明 以及数组的输入、输出。 熟练掌握（一维、二维） ）（静态、动态）数组的程序设计方法。 掌握Array函数、Preserve参数的使用。 了解控件数组的建立及使用。 重点：数组声明、数组的赋值及输出、动态数组的重定义（redim）、array函数、preserve参数使用 难点：动态数组的声明及重定义、数组典型算法实例（最值问题、选择排序、冒泡排序、数组元素兑换） 5 任务1 数组的基本概念 排列有序、个数有限、有统一名称、不同下标、具有相同的数据类型（一般情况）、的一组数。 备注：数据类型，一般情况数组具有相同的类型，若是变体型数组，各个元素能够包含不同类型的数据 1 数组和数组元素 例如：A(n) 说明：A为数组的名称，n为下标变量，A(1)表示 A数组的第一个元素，A(n)表示A数组的第n个元素, 数组中每个元素具有唯一的索引号。 6 任务1 数组的基本概念 数组的维数由下标的个数决定。即一维数组1个下标，二维数组2个下标。 最多60维 下标：表示顺序号，具有唯一性，不能超过数组声明时的上、下界范围。下标可以是整型的常数、变量、表达式，还可以是一个数组元素。 下标的取值范围：下界 to 上界，缺省下界时，系统默认取0。 2 数组的维数 7 任务1 数组的基本概念 数组在使用时要严格遵循先定义后使用的原则。 在程序的通用对象声明部分可用语句: （1）Option Base 1,意味着声明所有数组第1个元素下标为1 （2）Option Base 0,意味着声明所有数组第1个元素下标为0（默认值） （3）Option Base 语句必须放在数组定义之前。 静态数组声明的语法格式1： Option Base 0或1 Dim 数组名（下标1，[下标2…]）[as 类型] 作用：声明了数组的名称、维数、大小、类型 说明：下标必须为常数，默认下标最小为0 3 静态数组的声明 例如：Dim y(5) as integer 说明：y为 integer类型数组， y数组的最小下标从0开始， 最大下标为5，即数组中有 6个数： y(0) 、 y(1) 、 y(2)、 y(3) 、 y(4)、 y(5) 。 再例如 option base 1 Dim y(5) as integer 说明：y为 integer类型数组， y数组的最小下标从1开始， 最大下标为5，即数组中有 5个数： y(1) 、 y(2)、 y(3) 、 y(4)、 y(5) ： 8 任务1 数组的基本概念 静态数组声明的语法格式2： Option Base 0或1 Dim 数组名（下界1 to 上界1，[下界2 to 上界2…]）[as 类型] 说明： （1）每一维的大小:上界-下界+1 （2）数组大小： 每一维大小的乘积 3 静态数组的声明 例如： Dim x(1 to 5) as integer ‘x是一个一维整型数组，有5个元素 Dim a(-2 to 5，3) as integer ‘a是一个二维整型数组，有[5-（-2）+1]*[3-0+1]=32个元素 9 任务2 一维静态数组的程序设计 掌握静态数组的声明以及数组的输入、输出。 掌握一维静态数组的程序设计方法。 任务目标： 10 例： 最值平均值问题 例9.1 用数组计算某组5名同学的平均成绩及优秀率 分析： (1)输入5个学生的成绩并累计求和。 (2)统计成绩在85分以上的学生的人数。 (3)求出平均成绩及优秀率。 创建用户界面 11 例： 最值平均值问题 设置属性 表9-1属性设置 编写事件代码 Option Base 1 ‘通用部分声明 Dim a(5) As Single Private Sub Form_Load() ‘数组元素赋值 a(1) = 84：a(2) = 63：a(3) = 79：a(4) = 95：a(5) = 86 End Sub 对 象 属 性 属 性 值 说 明 Form1 Caption 成绩分析 窗体的标题 Label1 Caption 平均分： 标签的内容 Label2 Caption 优秀率： 标签的容 Command1 Caption 统计（&c） 命令按钮的标题 12 例： 最值平均值问题 编写事件代码 Private Sub Command1_Click() '统计按钮 Dim i As Integer, n As Integer, sum As Single, aver As Single, exse As Single For i = 1 To 5 '累计求和 sum = sum + a(i) If a(i) >= 85 Then ’统计优秀的人数 n = n + 1 End If Next i aver = sum / 5 '计算平均分 exse = (n / 5) * 100 '计算优秀率 Label1.Caption = Label1.Caption + Format(aver) Label2.Caption = Label2.Caption + Format(exse) + "%" End Sub 运行结果如图 13 例： 最值平均值问题 例9.3 随机产生10个两位整数，放入数组A中，输出其中的最大的数及下标。 分析：假设法。 (1)设用max来存放选出的最大数 (2)先假设第一个元素最大，然后依次与后面的元素进行比较，若后面的元素大于假设值，则重新赋值…… 编写事件代码（窗体单击事件） Option Base 1 Private Sub Form_Click() Dim a(10) As Integer Dim i As Integer, max As Integer, p As Integer For i = 1 To 10 ‘产生并输出10个 随机整数 a(i) = Int(Rnd * 90 + 10) Print a(i); Next i 14 例： 最值平均值问题 编写事件代码（窗体单击事件） max = a(1) '假设法 p = 1 For i = 2 To 10 ‘判断比较 If a(i) > max Then max = a(i) ’重新赋值 p = i End If Next i Print "最大值max="; max, "下标p="; p End Sub 运行结果 15 例： 最值平均值问题 拓展 随机产生10个两位整数，找出其中的最大值、最小值和平均值 分析：假设法。 (1)先任意产生一个数，并假设其是最大的也是最小的。 (2)在循环结构中，判断新产生的数与假设的最值之间的关系，若出现比最大值大比最小值小的情况，则重新赋值。 16 例： 最值平均值问题 编写事件代码 Private Sub Command1_Click() ‘计算输出 按钮 Dim a(1 To 10) As Integer Dim i As Integer, sum As Integer, ave As Single _ max As Integer, min As Integer For i = 1 To 10 '产生并输出10个 随机整数 a(i) = Int(Rnd * 90 + 10) Print a(i); " "; Next i max = a(1) '假设法 min = a(1) sum = a(1) '累计求和 For i = 2 To 10 '判断比较 sum = sum + a(i) If a(i) > max Then max = a(i)‘重新赋值 If a(i) < min Then min = a(i) Next i ave = sum / 10 '计算平均值 Text1.Text = max ’输出结果 Text2.Text = min Text3.Text = ave End Sub 运行结果如图所示 17 例： 统计各段的个数问题 例9.2 统计0-9,10-19,20-29，…，80-89,90-99分数段及100分的学生人数 分析： (1)用数组an来存放各分数段的人数。An(0)存放0-9分的人数，An(1)存放10-19分的人数,……An(9)存放90-99分的人数, An(10)存放100分的人数 (2)把输入的成绩x\10转换成下标t，代替多个并列的if语句。 创建用户界面 18 例： 统计各段的个数问题 编写事件代码 Option Base 1 ’通用部分声明 Private Sub Form_Click() Dim an(10) As Integer, i As Integer, x As Integer For i = 1 To 10 ‘产生10个分数并判断分数段 x = Val(InputBox("请输入第" & Str(i) & "个学生的成绩", "输入成绩")) If x < 60 Then an(5) = an(5) + 1 Else t = x \ 10 an(t) = an(t) + 1 End If Next i Print “0分-59分:”; an(5)’输出结果 Print "60分-69分:"; an(6) Print "70分-79分:"; an(7) Print "80分-89分:"; an(8) Print "90分-99分:"; an(9) Print "100分:"; an(10) End Sub 19 例： 统计各段的个数问题 拓展：统计输入的一串字母中各个字母出现的次数（不区分大小写） 分析： 若按照大写字母统计： (1)用数组cs统计各个字母出现的次数，即cs(1)存放字母A出现的次数， cs(2)存放字母B出现的次数,… cs(26)存放字母Z出现的次数。 (2)依次取出字符串中的每个字母c，判断c是否在A-Z这个范围内 ，通过ASCII值（65-90）确定数组的下标。 创建用户界面 20 例： 统计各段的个数问题 编写事件代码 Dim c As String, cs(1 To 26) As Integer, i as integer For i = 1 To Len(Text1.Text) c = UCase(Mid(Text1.Text, i, 1)) If c >= "A" And c <= "Z" Then j = Asc(c) - 64 cs(j) = cs(j) + 1 End If Next i For j = 1 To 26 If cs(j) > 0 Then Text2.Text = Text2.Text & Chr(j + 64) & "=" & cs(j) Next j 21 例： 倒序输出问题 题型一：将下列10个字符a、b、c、d、e、f、g、h、i、j存放到数组中，并以倒序打印出来。 分析： (1)把10个字符存放在数组a(10)中。 (2)首先依次读取，然后利用for循环，步长设置为-1，实现倒序输出 创建用户界面 22 例： 倒序输出问题 编写事件代码 Private Sub Command1_Click() Dim x As Integer, a(1 To 10) As String a(1) = "a": a(2) = "b": a(3) = "c": a(4) = "d": a(5) = "e" a(6) = "f": a(7) = "g": a(8) = "h": a(9) = "i": a(10) = "j" For x = 1 To 10 Label1.Caption = Label1.Caption & a(x) '按原字符顺序输出 Next x For x = 10 To 1 Step -1 Label2.Caption = Label2.Caption & a(x) '按倒序输出 Next x End Sub 23 例： 倒序输出问题 题型二：数组元素对换。 设某数组有10个元素，元素的值由键盘输入，要求将前5个元素与后5个元素对换，即第1个元素与第10个元素互换，第2个元素与第9个元素互换，…第5个元素与第6个元素互换,输出数组原来各元素的值和对换后各元素的值。 分析： (1)定义一个具有10个元素的数组a(1 to 10),首先利用for循环对其赋值，然后按此顺序输出，即为互换前各元素的值。 (2)进行互换操作时，方法是将a (i)与a(10-i+1)互换，最后输出互换后各元素的值。 24 例： 倒序输出问题 创建用户界面及设置对象属性 25 例： 倒序输出问题 编写事件代码 Dim a(1 To 10) As Integer Private Sub Command1_Click() Dim i As Integer, t As Integer, p As String For i = 1 To 10 a(i) = Val(InputBox("请输入a(" & Format(i, "#") & "):")) p = p & “,” & a(i) ’输入的原始数组元素 Next i Label1.Caption = p End Sub 26 例： 倒序输出问题 编写事件代码 Private Sub Command2_Click() Dim p As String For i = 1 To 5 ‘对换代码 t = a(i) a(i) = a(10 - i + 1) a(10 - i + 1) = t Next I For i = 1 To 10 p = p & “,” & a(i) ’对换后的数组元素 Next i Label2.Caption = p End Sub 27 数组元素对换的算法 以N个元素为例: 1)判断交换的次数N\2 2)互换的两个元素a(i)与a(N-i+1) 28 例： 数据排序问题 选择排序 例9.4 由计算机随机产生6个两位正整数，将这6个数按从小到大的顺序排序。 算法分析： 顺序比较法 （低效排序） (1)对有n个数的序列，从中选出最小的数（递增）与第1个数交换位置。即拿数组中的第1个数与后面的n-1个数依次比较，选出最小的数放在第1个数的位置 (2)除第一个数以外，其余n-1个数再按（1）的方法选出次小的数，与第2个数交换位置 即拿数组中的第2个数与后面的n-2个数依次比较，选出次小的数放在第2个数的位置 (3)重复（2）n-1遍，最后构成递增序列。 总结 N个数需要进行n-1趟排序 第一趟进行n-1次比较，第二趟进行n-2次比较，以此类推 29 例： 数据排序问题 顺序排序法核心代码（递增） For i = 1 To N – 1 ‘N-1趟 For j = i + 1 To N ‘每一趟比较次数 If a(i) > a(j) Then t = a(i): a(i) = a(j): a(j) = t Next j Next i 30 例： 数据排序问题 编写事件代码 Private Sub Form_Click() Dim a(1 To 6) As Integer, temp As Integer, i%, j%, k% Print "排序前:"; For i = 1 To 6 a(i) = Int(Rnd * 90 + 10) '产生数据 Print a(i); Next i Print Print "排序后:"; For i = 1 To 5 '排序 For j = i + 1 To 6 If a(i) > a(j) Then temp = a(i): a(i) = a(j): a(j) = temp Next j Next i For i = 1 To 6 Print a(i); '排序后输出 Next i End Sub 运行结果 31 例： 数据排序问题 选择排序 例9.4 由计算机随机产生6个两位正整数，将这6个数按从小到大的顺序排序。 算法分析： 选择法排序（经典排序） 比较过程和顺序比较法一致，只是发现小的元素用k记下下标，不交换，内循环结束时再交换。 32 例： 数据排序问题 选择法排序核心代码（递增） For i = 1 To N – 1 ‘N-1趟 k=i ’用k记录小的元素的下标 For j = i + 1 To N ‘每一趟比较次数 If a(k) > a(j) Then K=j Next j t = a(i): a(i) = a(k): a(k) = t Next i 33 例： 数据排序问题 冒泡排序 例9.4 由计算机随机产生6个两位正整数，将这6个数按从小到大的顺序排序。 算法分析： (1)第一趟，将每相邻的两个数进行比较，小的调到前头，经5次两两相邻比较后，最大的数已“沉淀”，放在最后一个位置，小数上升“浮起” (2)第二趟，对余下的5个数（最大的数已“沉淀”）按上述方法比较，经4次两两相邻比较后得次大的数。 (3)依次类推，6个数共进行5趟比较，在第j趟中要进行6-j次两两比较。 总结 N个数需要进行n-1趟排序 第一趟进行n-1次比较，第二趟进行n-2次比较，以此类推 34 例： 数据排序问题 冒泡排序核心代码（递增） For i = 1 To N – 1 ‘N-1趟 For j = 1To N-i ‘每一趟比较次数 If a(j) > a(j+1) Then t = a(j): a(j) = a(j+1): a(j+1) = t Next j Next i 35 例： 数据排序问题 编写事件代码 Private Sub Form_Click() Dim a(1 To 6) As Integer, temp As Integer, i%, j%, k% Print "排序前:"; For i = 1 To 6 a(i) = Int(Rnd * 90 + 10) '产生数据 Print a(i); Next i Print Print "排序后:"; For i = 1 To 5 '排序 For j = 1 To 6-i If a(j) > a(j+1) Then temp = a(j): a(j) = a(j+1): a(j+1) = temp Next j Next i For i = 1 To 6 Print a(i); '排序后输出 Next i End Sub 运行结果 $$