Б. Страуструп - Язык программирования С++. Специальное издание, 3-изд. Бином. 2004 (1160791), страница 165
Текст из файла (страница 165)
Тип иа1аггау рассчитан на то, что после инициализации размер массива пе изменяется. Элементы ил1аггау образуют последов ательностьи то есть и(0] ..и(п — 1] находятся в памяти друг за другом. Это означает, что Т" является для иа1апау <Т> итератором с произвольным доступом (2 19.2.1), так что можно пользоваться стандартными алгоритмами, такими как сору (). Однако более соответствует духу иа1аггау выражение копирования через присваивания и подмассивы: иоЫугот2 (иа1аггауй и, Ыее гп) ( л/ (паня!ее ()) ге1игп, иа1аггау<иг1> Ппр = и; я!!сея (О, и я!ее (), 1); //подл~ассив из из!зе() элелленгпов (сн э 2245) и темзе (и); // при нзиенении раэл~ера значения не сохраняются и(я] = 1тр; // восстановливаен значения первого паропетра Если по какой-либо причине ввод данных организован так, что для того, чтобы узнать необходимый размер массива, приходится пересчитывать элементы, то обычно лучше занес пл введенные данные сначала в иесгог Я 16 3 б), а потом скопировать его элементы в массивы иа1аггау.
22.4.4. Операции Введена) обычные бинарные операторы и магема| ические функции; 1етр1а1е'с!аяя Т> иа1аггау<Т> орега1ог' (сопя! иа1аггау<Т й, сонм иа!аггау<Т й), !етр!а!е<с!аяз Т> иа!апау<Т орега!ог' (сопя!ив!опау<Т й, сопя! ТЦ 1етр(аге<с!аяя Т иа!ипау<Т прего!о~ (сопя! Т', сопя! иа1апау Т' й), //аналогично; /, ~-, —, ", й, ), «, », йй, )), Тл, ==, !Ь <, >, <=, >=, а1ап2 и ропл 1етр1а1е<с!аяз Т> иа1аггау<Т аЬз (сонэ! иа1аггау<Т>й), // аналогично: асов, азии а!ап, соя созЬ, елр, !оу, !оу !О, яп, япу луг!, !ап и !апп Бинарные операции определены для массивов иа1аггау и для комбинации иа1ап ау с (соответствуюьцим ему) скалярным типом.
Например; ио!с!Д(иа1аггау<л1оиЫе>й и, иа1ап ау<с!оиу!е>й и2, с!оиЫе с!) Глава 22. Численные методы 766 // иЗД=иД"и2Д дяя всех! // иуД=и! 1~'и для всех ~ /1о5Я=й'и2(!) для всех ! // ибД=соя(иД) для всех ! иа!аггау<с!оиЫе> и3 = и*и2; оа!аггаукс)оиЫе> и4 = о'с1; иа!аггау<с!оиЫе> од = д'и2; иа!аггау<доиЫе> об = соя !и!; . 22.4.5. Срезы Срез (я)!се) — это абстракция, которая позволяет нам эффективно манипулировать вектором как матрицей произвольной размерности. Это ключевое понятие для векторов Еогггап и библиотеки В! А8 (Ваз)с ).1пеаг А!яеЬга ВпЬргодгашя — библиотека основных подпрограмм линейной алгебры), которое является основой для многих численных расчетов.
В сущности, срез — это каждый п-й элемент некоторой части оа1ап ау: с1аяя ягс! я!ссе( // начальньй индекс, длина и шаг риЫ!с: я1ссе !); я!!се !ясее 1 ягаг1, ихе 1я!хе, я!ге 1 я!псе) // индекс первого элемента // число элементов //п-й элемент находится // по индексу: !индекс первого)+ п*яспс!е 1) я!хе 1я1аг1 1)сопя!; ясхе 1яйее () сопя1; яйле 1 я1пс!е 0 сопя1; Шаг (ягпа1е) — это расстояние (число элементов) между двумя элементами среза. Та- ким образом, срез описывает последовательность целых чисел. Например: Все эти векторные операции применяют свои операции к каждому элементу операнда (операндов) способом, показанным выше для * и соя 1!.
Естественно, операция может использоваться, только если соответствующая операция определена для типа аргумента шаблона. Иначе при попытке специализировать шаблон компилятор выдаст сообщение об ошибке (з 13.5). Там, где результат имеет тип оа1аггау, длина получающегося массива та же, что и у операндов типа оа1аггау.
Если их длины неодинаковы, результат бинарной операции над двумя массивами иа1аггау не определен. Довольно любопытно, что для иа1аггау не предоставляется никаких операций ввода/вывода (9 22.4.3); «и» — зто операции сдвига. Однако версии «и» для ввода/вывода иа1ап ау легко определяются (9 22.915)).
Отметим, что ати операции над оа1ап ау возвращают новый иа1аггау, а не модифицируют свои операнды. Это может оказаться дорого (а может и нет, если применяется агрессивная оптимизация (см., например, 9 22А.7)). Все эти операторы и математические функции над массивами иа1аггау можно применятькя1!се апау(9 22А7),узусе апау(Ц 22А8),гааз/г аггау(92249),!и!1!пес! аггау (з 22,4.10) и их комбинациям. Однако при реализации допускается перед выполнением требуемой операции преобразовывать операнды не типа па1аггау в оа1ап ау. 737 22.4. Векторная арифметика /( отображение 1 в соответствую цай индекс згее 1 з!1се 1пйек (сопз1 з11сей з, згее 11( ( ге1игп зл1а гг ((ь1'з.збчйе ((; ) 1/ печать злеиентов среза з ооЫ рпп1 зед (сопзгз11сей з( ( (ог (з1ее 11=О;1<з зсее ((; 1чь(сои1 «з11се 1псйек (з, 1( « ", "; ооиЩ) ( выведет048,159,0123,4557.
Другими словами, срез описывает отображение неотрипательных целых в индексы. Число элементов (з(зе ()) не влияет на это отображение (адресацию), а просто позволяет нам найти конец последовательности. Это отображение можно использовать для моделирования двухмерного массива внутри одномерного (такого как оа(аггау) эффективным, универсальным и довольно удобным способом. Рассмотрим матрицу 3 на 4, как мы часто представляем ее Я В.7): Следуя правилам языка Гогггап, мы можем расположить ее в памяти так: 0 8 00 10 20 30 01 11 21 31 02 12 22 32 0 1 2 3 В С++ массивы располагаются не так (см. Я В,7).
Однако мы должны иметь возможность представить концепцию через ясный и логичный интерфейс, а затем выбрать представление, соответствующее налагаемым задачей ограничениям. Здесь я выбрал расположение в стиле Гогьтап, чтобы облегчить взаимодействие с программами численных расчетов, следующих этому соглашению.
Однако я не зашел настолько далеко, чтобы начать индексацию с 1, а не с О; это я оставил в качестве упражнения (9 22.9[9(). Мнопзе вычисления делаются и будут делаться с применением нескольких языков и с использованием разнообразных библиотек. Часто важно иметь возможность манипу- ргса1 зед (з11се (О, О, 4((; сои1 « ", '; рпп1 лед (з(1се (1, З,4((; сои1 « ', '; рг1п1 зед (з(гсе (0,4, 1((; сои1«","; рпп1 зед(з(1се(4,4,1((; ,Ч строка О 0 строка 1 ,1,1столбец О // стол бец ! Глава 22. Численные методы 738 пировать данными в разнообразных форматах, определенных этими библиотеками и стандартами языков. Строку х можно описать как кйсе (х, 3, 4).
То есть первым элементом строки х является х-й элемент вектора, следующим — х+4-й элемент и т. д., а в каждой строке 3 элемента. Нз рисунке кйсе (О, 3, 4) описывает строку с 00, 01 н 02. Столбец д можно описать как кйсе (4'д, 4, 1). То есть первым элементом столбца д является 4*д-й элемснт вектора, следующим — [4*у+1]-й н т. дц в каждом столбце 4 элемента. На рисунке зйсе (О, 4, 1) описывает столбец с 00, 10, 20 и 30.
Кроме моделирования двухмерного массива, срез может описать еще много других последовательностей. Это довольно универсальный способ для определения простых последовательностей. Далее это понятие будет рассмотрено в 8 22А.8. Олин из способов представить себе срез — рассматривать его как некий странного вида итератор: срез позволяет нам описать последовательность индексов для массива оа1аг ад. На этой основе мы можсм построить настоящий итератор: 1етр!а1е<с1азз Т с!азз Б!!се нег( оа1аггау<Т ' о, зйсе з; з!ее 1сигг; // индекс теку|него элел|ента Тй ге/(к!ге 18 сопз1 ( ге1игп (*о)(ззгагГ ()г Тек!аде ()); ) риЫ|с: Бйсе |гег (оа!ап ау<Т ' оо, к!!се кк): о (оо), з (кк), сигг(0) () Бйсе Иегепг(() ( Бйсе йег1= *1)|!з; 1си|г = зк!ее (); //позиция элемента, следую|иегова последним гейгп 1; Б!!се йегй орега1оги- () ( си|т++; ге1игп '1П!к; ) Бйсе |1егй орегагогн- (!пг) ( Б1!се дег1 = '1!|!к; сигн-~-; ге!ига 1; ) Тй орегагогЦ (зтее 1!) ( ге1и|п геЯсигг=!||) // индекса ц| я в стиле С Тй орега1ог() (к!ее 1|) ( ге1игп ге/(сигг=!), ) // индексац ия в стиле рог!сап Тй орега1ог' () ( ге1игп ге/ (сиг ); ) // текуи!ид элемент 0- Поскольку срез имеет размер, мы можем даже обеспечить проверку диапазона.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
