48466 (Работа с двумерными числовыми массивами), страница 3

Процедура saveClick является обработчиком щелчка по пункту меню Файл->Сохранить. Она отображает диалог выбора файла для сохранения, создаёт выбранный файл, а после окончания записи закрывает его:

1. {обработчик Файл->Сохранить}

2. procedure TMainForm.saveClick(Sender: TObject);

1. var

2. outFile: TextFile;

3. begin

4. //отобразим диалог выбора файла для сохранения, если отмена - выходим

5. if SaveDialog.Execute = false then exit;

6. AssignFile(outFile, SaveDialog.Files[0]);

7. ReWrite(outFile);//создадим файл

8. readMatrix;//прочтём матрицу из таблицы

9. Write2DArray(workMatrix, outFile);//запишем матрицу в файл

10. CloseFile(outFile);//закроем файл.

Процедура loadClick ведёт себя так же, только не создаёт файл, а открывает его для чтения:

1. {обработчик Файл->Загрузить}

1. procedure TMainForm.loadClick(Sender: TObject);

2. var

3. inFile: TextFile;

4. begin

5. //отобразим диалог выбора фала для загрузки, если отмена - выходим

6. if OpenDialog.Execute = false then exit;

7. AssignFile(inFile, OpenDialog.Files[0]);

8. Reset(inFile);//подготовим файл к чтению

9. Read2DArray(workMatrix, inFile);//прочтём матрицу из файла

10. writeMatrix;//отобразим матрицу

11. CloseFile(inFile);//закроем файл

12. end;

Остальные процедуры просто вызывают процедуры и функции других модулей, наполняют результатами соответствующие заданию элементы формы, а в конце обязательно освобождают динамическую память, если таковая была выделена в рамках процедуры.

2.4 Описание формата исходных файлов

Матрица в исходном файле представляется в текстовом виде. Каждая строка матрицы начинается с новой строки. Каждый элемент строки отделён от других произвольным числом пробелов и должен быть представлен целым числом, лежащим в диапазоне [-2147483648; 2147483647]. Если какой-то элемент выходит за границы этого диапазона, либо не является целым числом, то он интерпретируется как ноль.

Пример правильно составленного исходного файла:

1. 100000 10000 20000 40000 -4000

2. 50 100 -20 1000 2000

3. -100 -50 -20 0 20

4. -1000 -200 200 2 12

5. 4000 -100000 -40000 -10000 80000

3. Эксплуатационная документация

3.1 Описание применения

Программа предназначена для выполнения определённого набора операций над матрицами. Описание каждой операции можно прочесть на соответствующей вкладке в интерфейсе программы.

Программа предназначена для исполнения на IBM-совместимых компьютерах с операционной системой Windows (тестирование проводилось на Windows XP).

Минимальные системные требования:

• Дисплей с разрешением 1024x768

• Клавиатура

• 10 мегабайт свободной оперативной памяти

Требования приложения к оперативной памяти сильно зависят от размера обрабатываемой матрицы. Соответствующий минимальным требованиям компьютер сможет обрабатывать матрицы размером не менее ста элементов.

Входными параметрами для приложения являются файлы, описанные в пункте 3.4. Так же есть возможность ввести исходную матрицу непосредственно в таблицу на форме.

Выходные данные представляются в элементах формы, расположенных на соответствующей заданию вкладке (смотрите руководство оператора)

3.2 Руководство оператора

Интерфейс приложения разделён на две части. В верхней части формы отображается матрица исходных данных, которую можно редактировать и размеры которой можно менять. Нижняя часть формы представляет собой набор закладок, каждая из которых соответствует одной из поставленных задач. На каждой закладке содержится описание задания, кнопка «выполнить», а так же элементы, необходимы для отображения результата в рамках этого задания. Некоторые задания состоят в изменении исходной матрицы, результат выполнения таких заданий отображается непосредственно в исходных данных в верхней части формы. Всего существует как минимум три способа выбрать задачу: щёлкнуть мышкой по закладке, выбрать нужный пункт в меню «Задачи», нажать одну из кнопок F1 - F5.

Открытие файла с данными:

Выполнение задачи №1:

Результат выполнения задачи №1:

Переход к задаче №3:

Выполнение задачи №3:

Результат двукратного выполнения задачи №3:

Результат выполнения задачи №2:

Результат выполнения задачи №5:

Результат выполнения задачи №4:

Сохранение полученной матрицы в файл:

Завершение работы программы:

Содержание сохранённого файла:

1. 100000 10000 20000 40000 -4000

2. 50 100 -20 1000 2000

3. -100 -50 -20 0 20

4. -1000 -200 200 2 12

5. 4000 -100000 -40000 -10000 80000

Выводы

Двумерный динамический массив – очень удобная конструкция для представления матрицы, размеры которой во время написания программы не известны. Но при его использовании нужно быть осторожным и учитывать некоторые особенности:

• При вызове SetLength с одним параметром размера будет выделена память только под первую размерность массива (например, будет увеличено число строк в матрице), остальные размерности затронуты не будут (в каждой добавленной строке будет ноль элементов).

• Каждый подмассив многомерного массива может иметь свою размерность (например, каждая строка матрицы в общем то может иметь длину, отличную от других)

• Необходимо всегда знать границы каждой размерности, чтобы не выйти за пределы массива в чужую память. Для этого полезны функции low и high.

• Необходимо всегда освобождать динамически выделенную память.

• При присваивании динамических массивов копирования данных не происходит, присваиваются лишь указатели, таким образом, после присваивания два массива будут указывать на одну и ту же область памяти. Чтобы получить копию массива, можно использовать функцию Copy.

• Copy копирует не весь многомерный массив, но только его первую размерность.

Приложения

Приложение 1. Тестовые примеры

Тест 1: Квадратная матрица 5x5.

Исходная матрица:

1. -100 -50 -20 0 20

2. 50 100 200 1000 2000

3. 4000 10000 20000 40000 80000

4. 100000 -100000 -40000 -10000 -4000

5. -1000 -200 -20 2 12

Результат выполнения первого задания:

Максимальные элементы по строкам: 20; 2000; 80000; 100000; 12

Столбцы с максимальными элементами: 5; 5; 5; 1; 5

Результат выполнения второго задания:

S1 = 130

S2 = -40218

S1 > S2, матрица не была изменена

Результат выполнения третьего задания:

Число столбцов нечётно – был произведён сдвиг «вниз»

1. -1000 -200 -20 2 12

2. -100 -50 -20 0 20

3. 50 100 200 1000 2000

4. 4000 10000 20000 40000 80000

5. 100000 -100000 -40000 -10000 -4000

Результат выполнения четвёртого задания:

Матрица, «развёрнутая» против часовой стрелки: -100; 50; 4000; 100000; -1000; -200; -20; 2; 12; -4000; 80000; 2000; 20; 0; -20; -50; 100; 10000; -100000; -40000; -10000; 40000; 1000; 200; 20000

Результат выполнения пятого задания:

Строки отсортированы в невозрастающем порядке сумм:

1. 4000 10000 20000 40000 80000

2. 50 100 200 1000 2000

3. -100 -50 -20 0 20

4. -1000 -200 -20 2 12

5. 100000 -100000 -40000 -10000 -4000

Тест 2: прямоугольная матрица 3x8.

Исходная матрица:

1. 1 - 18 17 -16 15 -14 13 -12

2. -2 19 20 2000 200000 20000000 2000000000 11

3. 3 -4 5 -6 7 -8 9 -10

Результат выполнения первого задания:

Максимальные элементы по строкам: 17; 2000000000; 9

Столбцы с максимальными элементами: 3; 7; 7

Результат выполнения второго задания:

S1 = -18 S2 = -4

S1 < S2, матрица была изменена:

1. 1 -4 17 -16 15 -14 13 -12

2. -2 19 20 2000 200000 20000000 2000000000 11

3. 3 -18 5 -6 7 -8 9 -10

Результат выполнения третьего задания:

Число столбцов чётно – был произведён сдвиг «вверх»

1. -2 19 20 2000 200000 20000000 2000000000 11

2. 3 -18 5 -6 7 -8 9 -10

3. 1 -4 17 -16 15 -14 13 -12

Результат выполнения четвёртого задания:

Матрица, «развёрнутая» против часовой стрелки: 1; -2; 3; -4; 5; -6; 7; -8; 9; -10; 11; -12; 13; -14; 15; -16; 17; -18; 19; 20; 2000; 200000; 20000000; 2000000000;

Результат выполнения пятого задания:

Строки отсортированы в невозрастающем порядке сумм:

1. -2 19 20 2000 200000 20000000 2000000000 11

2. 3 -4 5 -6 7 -8 9 -10

3. 1 -18 17 -16 15 -14 13 -12

Тест 3: прямоугольная матрица 10x5, наполненная случайными числами.

Исходная матрица:

1. 4490 6540 -12901 20330 -6046

2. -27459 -22256 26705 14852 -30502

3. 23701 -11502 -30162 -14325 -20739

4. -15721 -14704 17504 -23934 21020

5. -27932 7054 -30557 -28698 -19302

6. -16794 -24715 28069 -2485 -11281

7. 30727 18102 20673 -32373 23140

8. -16762 -1303 5821 21065 -25295

9. -24472 27091 -6385 -13002 -22009

10. -12309 26284 20788 -21316 -25044

Результат выполнения первого задания:

Максимальные элементы по строкам: 20330; 26705; 23701; 21020; 7054

Столбцы с максимальными элементами: 4; 3; 1; 5; 2

Результат выполнения второго задания:

S1 = 4934

S2 = -21774

S1 > S2, матрица не была изменена

Результат выполнения третьего задания:

Число столбцов нечётно – был произведён сдвиг «вниз»

1. -12309 26284 20788 -21316 -25044

2. 4490 6540 -12901 20330 -6046

3. -27459 -22256 26705 14852 -30502

4. 23701 -11502 -30162 -14325 -20739

5. -15721 -14704 17504 -23934 21020

6. -27932 7054 -30557 -28698 -19302

7. -16794 -24715 28069 -2485 -11281

8. 30727 18102 20673 -32373 23140

9. -16762 -1303 5821 21065 -25295

10. -24472 27091 -6385 -13002 -22009

Результат выполнения четвёртого задания:

Матрица, «развёрнутая» против часовой стрелки: 4490; -27459; 23701; -15721; -27932; -16794; 30727; -16762; -24472; -12309; 26284; 20788; -21316; -25044; -22009; -25295; 23140; -11281; -19302; 21020; -20739; -30502; -6046; 20330; -12901; 6540; -22256; -11502; -14704; 7054; -24715; 18102; -1303; 27091; -6385; -13002; 21065; -32373; -2485; -28698; -23934; -14325; 14852; 26705; -30162; 17504; -30557; 28069; 20673; 5821