Una matriz es una estructura de datos que contiene una serie de variables del mismo tipo. Desde el punto de vista del programa, una matriz (array ó vector) es una zona de almacenamiento contiguo, que contiene una serie de elementos del mismo tipo, los elementos de la matriz [1 [ 1]. Desde el punto de vista lógico podemos considerarlas como un conjunto de elementos ordenados en fila. Así pues, en principio todas las matrices son de una dimensión, la dimensión principal, pero veremos que los elementos de esta fila pueden ser a su vez matrices (un proceso que puede ser recursivo), lo que nos permite hablar de la existencia de matrices multi-dimensionales, multi-dimensionales, aunque las más fáciles de "ver" o imaginar son las de dos y tres t res dimensiones.
Una matriz tiene las propiedades siguientes: • •
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Una matriz puede ser unidimensional ser unidimensional,, multidimensional o escalonada escalonada.. El valor predeterminado de los elementos numéricos de matriz se establece en cero y el de los elementos de referencia se establece en null. Una matriz escalonada es una matriz de matrices y por consiguiente sus elementos son tipos de referencia y se inicializan en null. Las matrices se indizan basadas en cero: una matriz con n elementos se indiza desde 0 hasta n-1. Los elementos de una matriz pueden ser de cualquier tipo, incluido el tipo matriz.
15.1 Arreglos de Varias Dimensiones
Existen conjuntos de datos que por su naturaleza son mejor representados mediante tablas o matrices multidimensionales que por vectores.
Por ejem ejemplo plo,, se pue puede de repre represen senta tarr las las cali calific ficaci acione oness de 4 asign asignat atura urass cursa cursadas das por 6 estudiantes mediante una tabla como la que abajo se ilustra:
Columna 1 Columna 2 Columna 3 Columna 4 Fila 1 Fila 2 Fila 3 Fila 4 Fila 5
Fila 6
donde cada fila correspondería a un estudiante y cada columna a una asignatura. Cada dato individual (la calificación de un estudiante en una asignatura dada) es un elemento de esta tabla y ocupa una celda identificable por el número de la fila y el número de la columna.
Fila 1 Fila 2 Fila 3 Fila 4 Fila 5 Fila 6
Columna 1 Columna 2 Columna 3 Columna 4 M(1,1) M(1,2) M(1,3) M(1,4) M(2,1) M(2,2) M(2,3) M(2,4) M(3,1) M(3,2) M(3,3) M(3,4) M(4,1) M(4,2) M(4,3) M(4,4) M(5,1) M(5,2) M(5,3) M(5,4) M(6,1) M(6,2) M(6,3) M(6,4)
De esta manera, cada elemento de la tabla queda completamente identificado mediante dos subíndices: el primero para identificar la fila y el segundo para identificar la columna.
M( i , j )
Cada elemento de la matriz representaría la calificación de un estudiante dado en una asignatura dada. Por ejemplo:
M(4,2) = C
significa que el estudiante número 4 obtuvo C en la asignatura 2. La posición del elemento dentro de la matriz corresponde a la celda sombreada en la tabla de la figura de arriba.
Fila 6
donde cada fila correspondería a un estudiante y cada columna a una asignatura. Cada dato individual (la calificación de un estudiante en una asignatura dada) es un elemento de esta tabla y ocupa una celda identificable por el número de la fila y el número de la columna.
Fila 1 Fila 2 Fila 3 Fila 4 Fila 5 Fila 6
Columna 1 Columna 2 Columna 3 Columna 4 M(1,1) M(1,2) M(1,3) M(1,4) M(2,1) M(2,2) M(2,3) M(2,4) M(3,1) M(3,2) M(3,3) M(3,4) M(4,1) M(4,2) M(4,3) M(4,4) M(5,1) M(5,2) M(5,3) M(5,4) M(6,1) M(6,2) M(6,3) M(6,4)
De esta manera, cada elemento de la tabla queda completamente identificado mediante dos subíndices: el primero para identificar la fila y el segundo para identificar la columna.
M( i , j )
Cada elemento de la matriz representaría la calificación de un estudiante dado en una asignatura dada. Por ejemplo:
M(4,2) = C
significa que el estudiante número 4 obtuvo C en la asignatura 2. La posición del elemento dentro de la matriz corresponde a la celda sombreada en la tabla de la figura de arriba.
La matriz de arriba representa un arreglo bidimensional con (6x4) 24 elementos, donde
i = 1, 2, 3, ...,6 j = 1, 2, 3, 4
En una matriz multidimensional cada dimensión tiene su propio rango.
Con frecue Con frecuenci nciaa se mane maneja jann arreg arreglos los de más más de dos dime dimensi nsione ones, s, corre correspo spondi ndiend endoo un subíndice a cada dimensión.
El programador debe tener presente que la memoria de las computadoras es lineal, por lo que la mayor mayoría ía de los comp compil ilado adore ress alma almace cenan nan en memo memoria ria los los elem element entos os de una matri matrizz linealizandola por filas; es decir, todos los elementos de la primera fila primero, los de la segunda después y así sucesivamente.
Vector (informática) De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda
Matriz unidimensional con 10 elementos.
En programación, una matriz o vector (llamados en inglés arrays) es una zona de almacenamiento continuo, que contiene una serie de elementos del mismo tipo, los elementos de la matriz. Desde el punto de vista lógico una matriz se puede ver como un conjunto de elementos ordenados en fila (o filas y columnas si tuviera dos dimensiones). En principio, se puede considerar que todas las matrices son de una dimensión, la dimensión principal, pero los elementos de dicha fila pueden ser a su vez matrices (un proceso que puede ser recursivo), lo que nos permite hablar de la existencia de matrices multidimensionales, aunque las más fáciles de imaginar son los de una, dos y tres dimensiones. Estas estructuras de datos son adecuadas para situaciones en las que el acceso a los datos se realice de forma aleatoria e impredecible. Por el contrario, si los elementos pueden estar ordenados y se va a utilizar acceso secuencial sería más adecuado utilizar una lista, ya que esta estructura puede cambiar de tamaño fácilmente durante la ejecución de un programa.
Contenido [ocultar]
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1 Índices 2 Notación 3 Forma de acceso 4 Vectores dinámicos y estáticos o 4.1 Ejemplos en C 5 Vectores multidimensionales
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6 Véase también
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[editar] Índices Todo vector se compone de un determinado número de elementos. Cada elemento es referenciado por la posición que ocupa dentro del vector. Dichas posiciones son llamadas
índice y siempre son correlativos. Existen tres formas de indexar los elementos de una
matriz: •
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Indexación base-cero (0): En este modo el primer elemento del vector será la componente cero ('0') del mismo, es decir, tendrá el indice '0'. En consecuencia, si el vector tiene 'n' componentes la última tendrá como índice el valor 'n-1'. El lenguaje C es un ejemplo típico que utiliza este modo de indexación. Indexación base-uno (1): En esta forma de indexación, el primer elemento de la matriz tiene el indice '1' y el último tiene el índice 'n' (para una matriz de 'n' componentes). Indexación base-n (n): Este es un modo versátil de indexación en la que el índice del primer elemento puede ser elegido libremente, en algunos lenguajes de programación se permite que los índices puedan ser negativos e incluso de cualquier tipo escalar (también cadenas de caracteres).
[editar] Notación La representación de un elemento en un vector se suele hacer mediante el identificador del vector seguido del índice entre corchetes, paréntesis o llaves: Notación
Ejemplos
vector[índice_1,índice_2...,índic ( Java, Lexico, Perl, e_N] etc.) vector[índice_1][índice_2]... [índice_N]
(C, C++, PHP, etc.)
vector(índice_1,índice_2...,índic (Basic) e_N)
Aunque muchas veces en pseudocódigo y en libros de matemática se representan como letras acompañadas de un subíndice numérico que indica la posición a la que se quiere acceder. Por ejemplo, para un vector "A": A0, A1, A2,... (vector unidimensional)
[editar] Forma de acceso La forma de acceder a los elementos de la matriz es directa; esto significa que el elemento deseado es obtenido a partir de su índice y no hay que ir buscándolo elemento por elemento (en contraposición, en el caso de una lista, para llegar, por ejemplo, al tercer elemento hay
que acceder a los dos anteriores o almacenar un apuntador o puntero que permita acceder de manera rápida a ese elemento). Para trabajar con vectores muchas veces es preciso recorrerlos. Esto se realiza por medio de bucles. El siguiente pseudocódigo muestra un algoritmo típico para recorrer un vector y aplicar una función f ' (...)' a cada una de las componentes del vector: i = 0 mientras (i < longitud) #Se realiza alguna operación con el vector en la i-ésima posición f(v[i]) i=i+1 fin_mientras
[editar] Vectores dinámicos y estáticos Lo habitual es que un vector tenga una cantidad fija de memoria asignada, aunque dependiendo del tipo de vector y del lenguaje de programación un vector podría tener una cantidad variable de datos. En este caso, se les denomina vectores dinámicos, en oposición, a los vectores con una cantidad fija de memoria asignada se los denomina vectores estáticos. El uso de vectores dinámicos requiere realizar una apropiada gestión de memoria dinámica. Un uso incorrecto de los vectores dinámicos, o mejor dicho, una mala gestión de la memoria dinámica, puede conducir a una fuga de memoria. Al utilizar vectores dinámicos siempre habrá que liberar la memoria utilizada cuando ésta ya no se vaya a seguir utilizando. Lenguajes más modernos y de más alto nivel, cuentan con un mecanismo denominado recolector de basura (como es el caso de Java) que permiten que el programa decida si debe liberar el espacio basándose en si se va a utilizar en el futuro o no un determinado objeto. [editar] Ejemplos en C •
Declaración en C/C++ de un vector estático.
int v[5]; int i; for (i=0 ; i<5 ; i++) { v[i] = 2*i; } •
Declaración en C++ de un vector de STL:
#include vector v; // Si no se especifica el tamaño inicial es 0 for (int i=0 ; i<5 ; i++) { v.push_back(2*i); // inserta un elemento al final del vector
}
El ejemplo anterior está hecho para el lenguaje C++. En C, para crear vectores dinámicos se tendrían que utilizar las instrucciones malloc y realloc para reservar memoria de forma dinámica (ver librería stdlib.h), y la función por free para liberar la memoria utilizada. •
Resultado: 0 1 2 3 4 0 2 4 6 8
El resultado de los dos ejemplos es el mismo vector
[editar] Vectores multidimensionales En Basic, Java y otros lenguajes es posible declarar matrices multidimensionales, entendiéndolas como un vector de vectores. En dichos casos en número de elementos del vector es el producto resultante de cada dimensión. Por ejemplo el vector v(4,1) tiene 10 elementos se calcula del siguiente modo: (0-4) * (0-1). Los elementos de la primera dimensión del vector contiene 5 elementos que van del '0' al '4' y la 2º dimensión tiene 2 elementos que van desde '0' a '1'. Los elementos serían accedidos del siguiente modo: elemento 1: (0,0) elemento 2: (0,1) elemento 3: (1,0) ... elemento 8: (3,1) elemento 9: (4,0) elemento 10: (4,1)
>> MATRICES << Generar la matriz: [01][02][03][04] [08][07][06][05] [09][10][11][12]
Código: #include #include void llenar (int M[20][20], int f, int c) { int k=1; for (int i=1;i<=f;i++) { if (i%2!=0) { for (int j=1;j<=c;j++) { M[i][j]=k; k++; } } else { for (int j=c;j>=1;j--) { M[i][j]=k; k++; } } } } void mostrar (int M[20][20], int f, int c) { for (int i=1;i<=f;i++) { printf("\n"); for (int j=1;j<=c;j++) { printf("[%d] ",M[i][j]); } } } int main () { int f, c; int M[20][20]; printf("Inserte filas de M: "); scanf("%d",&f); printf("Inserte cols. de M: "); scanf("%d",&c);
llenar(M, f, c); mostrar(M, f, c); getch(); }
Generar la matriz: [01][02][03][04] [05][06][07][00] [08][09][00][00] [10][00][00][00]
Código: #include #include void llenar (int M[20][20], int d) { int cont=1; for (int i=1;i<=d;i++) { for (int j=1;j<=d;j++) { if ((i+j)<=(d+1)) {M[i][j]=cont; cont++;} else M[i][j]=0; } } } void mostrar (int M[20][20], int d) { for (int i=1;i<=d;i++) { printf("\n"); for (int j=1;j<=d;j++) { printf ("[%d] ",M[i][j]); } } } int main () { int d; int M[20][20]; printf("Insert dimen: "); scanf("%d",&d); llenar(M, d); mostrar(M, d); getch(); }
Dadas dos matrices A y B intercambiar los minimos de A con los maximos de B
Código:
#include #include void llenar (int M[20][20], int f, int c) { for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { printf ("Inserte pos[%d][%d]: ",i,j); scanf("%d",&M[i][j]); } } } void mostrar (int M[20][20], int f, int c) { for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { printf("\n"); for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { printf ("[%d]",M[i][j]); } } } int menor (int M[20][20], int f, int c) { int men = M [1] [1]; for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { if (M [i] [j] < men) men = M [i] [j]; } } return (men); } int maximo (int M[20][20], int f, int c) { int max = M [1] [1]; for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { if (M [i] [j] > max) max = M [i] [j]; } } return (max); } void intercambiar (int A[20][20], int fa, int ca, int B[20][20], int fb, int cb)
{ int min_a = menor (A, fa, ca); int max_b = maximo (B, fb, cb); //para cambiar los minimos de A con los maximos de B for (int i = 1 ; i <= fa ; i++) { for (int j = 1 ; j <= ca ; j++) { if (A[i][j] == min_a) A[i][j]=max_b; } } //para intercambiar los maximos de con los minimos de A for (int i = 1 ; i <= fb ; i++) { for (int j = 1 ; j <= cb ; j++) { if (B[i][j] == max_b) B[i][j]=min_a; } } } int main () { int A [20] [20]; int B [20] [20]; int fa, ca, fb, cb; printf ("Insert filas de printf ("Insert columnas printf ("Insert filas de printf ("Insert columnas
A: de B: de
"); scanf("%d",&fa); A: "); scanf("%d",&ca); "); scanf("%d",&fb); B: "); scanf("%d",&cb);
//lectura de matrices printf ("\nINSERTANDO DATOS EN MATRIS A: \n"); llenar (A, fa, ca); printf ("\nINSERTANDO DATOS EN MATRIS B: \n"); llenar (B, fb, cb); printf ("\nMATRICES ORIGINALMENTE INSERTADAS: "); mostrar (A, fa, ca); printf ("\n"); mostrar (B, fb, cb); printf ("\n"); //intercambiando elementos intercambiar (A, fa, ca, B, fb, cb); printf ("\nMATRICES DESPUES DEL INTERCAMBIO:"); mostrar (A, fa, ca); printf ("\n"); mostrar (B, fb, cb); getch(); }
/*Dada una matris cuadrada invertir su diagonal principal*/
Código:
#include #include void llenar (int M[20][20], int d) { for (int i = 1 ; i <= d ; i++) { for (int j = 1 ; j <= d ; j++) { printf ("Inserte pos[%d][%d]: ",i, j); scanf("%d",&M [i] [j]); } } } void mostrar (int M[20][20], int d) { for (int i = 1 ; i <= d ; i++) { printf("\n"); for (int j = 1 ; j <= d ; j++) { printf ("[%d]",M [i] [j]); } } } void invierte { int fin = d; for (int i = { int aux = M M [i] [i] = M [d] [d] = fin--; } }
(int M[20][20], int d) 1 ; i <= d / 2 ; i++) [i] [i]; M [d] [d]; aux;
int main() { int M [20] [20]; int d; printf ("Inserte dimen. de la matris cuadrada: "); scanf("%d",&d); llenar (M, d); printf ("\nMATRIS ORIGINAL: "); mostrar (M, d); printf ("\n\nMATRIS CON LA DIAGONAL PRINCIPAL INVERTIDA: "); invierte (M, d); mostrar (M, d); getch(); }
/*Dada una matris cuadrada invertir su diagonal secundaria*/
Código:
#include #include void llenar (int M[20][20], int d) { for (int i = 1 ; i <= d ; i++) { for (int j = 1 ; j <= d ; j++) { printf ("Inserte pos[%d][%d]: ",i, j); scanf("%d",&M [i] [j]); } } } void mostrar (int M[20][20], int d) { for (int i = 1 ; i <= d ; i++) { printf("\n"); for (int j = 1 ; j <= d ; j++) { printf ("[%d]",M [i] [j]); } } } void invierte { int fin = d; for (int i = { int aux = M M [i] [d] = M [d] [i] = fin--; } }
(int M[20][20], int d)
1 ; i <= d / 2 ; i++) [i] [d]; M [d] [i]; aux;
int main() { int M [20] [20]; int d; printf ("Inserte dimen. de la matris cuadrada: "); scanf("%d",&d); llenar (M, d); printf ("\nMATRIS ORIGINAL: "); mostrar (M, d); printf ("\n\nMATRIS CON LA DIAGONAL SECUNDARIA INVERTIDA: "); invierte (M, d); mostrar (M, d); getch(); }
/*Dada dos matrices de diferentes tamanios R y S mostrar los elementos comunes de R en S*/
Código:
#include #include void llenar (int M[20][20], int f, int c) { for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { printf ("Inserte pos[%d][%d]: ",i,j); scanf("%d",&M [i] [j]); } } } void mostrar (int M[20][20], int f, int c) { for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { printf("\n"); for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { printf ("[%d]",M [i] [j]); } } } void comunes (int R[20][20], int fr, int cr, int S[20][20], int fs, int cs) { printf("\n\nLos elementos comunes de R en S son: "); for (int i = 1 ; i <= fr ; i++) { for (int j = 1 ; j <= cr ; j++) { for (int k = 1 ; k <= fs ; k++) { for (int l = 1 ; l <= cs ; l++) { if (R [i] [j] == S [k] [l]) printf ("[%d]",R [i] [j]); } } } } } int main() { int R [20] [20]; int S [20] [20]; int fr, cr, fs, cs; printf("Inserte filas de R: "); scanf("%d",&fr); printf("Inserte columnas de R: "); scanf("%d",&cr); printf("Inserte filas de S: ");
scanf("%d",&fs); printf("Inserte columnas de S: "); scanf("%d",&cs); printf("\nLLENANDO MATRIS R: \n"); llenar (R, fr, cr); printf("\nLLENANDO MATRIS S: \n"); llenar (S, fs, cs); printf("\nLA MATRIS R : "); mostrar (R, fr, cr); printf("\n\nLA MATRIS S : "); mostrar (S, fs, cs); comunes (R, fr, cr, S, fs, cs); getch(); }
/*Intercambiar los datos de la columna 1 con la ultima columna*/
Código: #include #include void llenar (int M[20][20], int f, int c) { for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { printf ("Inserte pos:[%d][%d]: ",i,j); scanf("%d",&M [i] [j]); } } } void mostrar (int M[20][20], int f, int c) { for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { printf("\n"); for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { printf ("[%d]",M [i] [j]); } } } void intercambiar (int M[20][20], int f, int c) { for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { int aux = M [i] [1]; M [i] [1] = M [i] [c]; M [i] [c] = aux; } }
int main () { int M [20] [20]; int f, c; printf ("Inserte filas de la matris: "); scanf("%d",&f); printf ("Inserte columnas de la matris: "); scanf("%d",&c); printf ("\nLLENANDO MATRIS : \n"); llenar (M, f, c); printf ("\nLA MATRIS ORIGINAL : "); mostrar (M, f, c); printf ("\n\nLA MATRICES INTERCAMBIADA : "); intercambiar (M, f, c); mostrar (M, f, c); getch(); }
/* Contar el numero de digitos de cada elemento de una matris */
Código: #include #include void llenar (int M [20] [20], int f, int c) { for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { printf ("Inserte pos[%d][%d]: ",i,j); scanf("%d",&M [i] [j]); } } } void mostrar (int M [20] [20], int f, int c) { for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { printf("\n"); for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { printf ("[%d]",M [i] [j]); } } } void cuenta (int M[20][20], int f, int c) { for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { int contador = 0;
int n=M[i][j]; while (n != 0) { n = n / 10; contador++; } printf("\n[%d] tiene: %d digito(s)",M[i][j],contador); } } } int main () { int M [20] [20]; int f, c; printf ("Inserte filas de la matris: "); scanf("%d",&f); printf ("Inserte columnas de la matris: "); scanf("%d",&c); printf ("\nLLENANDO MATRIS M: \n"); llenar (M, f, c); printf ("\nLA MATRIS: "); mostrar (M, f, c); printf ("\n\nCONTEO DE DIGITOS: "); cuenta (M, f, c); getch(); }
/*Hallar la fila y la columna del primer elemento "e" */
Código: #include #include void llenarMatris (int M[20][20], int f, int c) { for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { printf ("Inserte pos[%d][%d]: ",i,j); scanf("%d",&M [i] [j]); } } } void mostrarMatris (int M[20][20], int f, int c) { for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { printf ("\n"); for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { printf ("[%d]",M [i] [j] ); }
} } void busqueda (int M[20][20], int f, int c, int e) { int bn = 0; for (int i = 1 ; i <= f ; i++) { for (int j = 1 ; j <= c ; j++) { if (M [i] [j] == e) { printf("\nEl numero: %d se encuentra en la posicion: [%d][%d] de la matris",e, i, j); bn = 1; } } } if (bn == 0) printf("\nNo se encontro el numero %d en la matris :(",e); } int main () { int M [20] [20]; int f, c, numero; printf ("Inserte filas de la matris: "); scanf("%d",&f); printf ("Inserte columnas de la matris: "); scanf("%d",&c); printf ("\nLLENANDO MATRIS: \n"); llenarMatris (M, f, c); printf ("\nLA MATRIZ Z: "); mostrarMatris (M, f, c); printf ("\n\nInserte un numero: "); scanf("%d",&numero); busqueda (M, f, c, numero); getch(); }
http://foro.elhacker.net/ejercicios/ejercicios_resueltos_c_programacion_estructuradat201980.0.html#ixzz1IRdivQJG
ARRAYS Un array es una estructura n-dimensional que permite almacenar varios elementos del mismo tipo. Así, los arrays de dimensión 1 y 2 se corresponden con los vectores y las matrices matemáticas respectivamente, pero estos sistemas pueden tener incluso más dimensiones. Una forma de declararlas es emplear la sintaxis siguiente: ; Por ejemplo: int mi_array[5][7][12][3]; La sentencia anterior reserva espacio para un array (al que hemos llamado mi_array), que alberga elementos de tipo entero (int) y que tiene 4 dimensiones: una de tamaño 5, otra de tamaño 7, una tercera de tamaño 12 y una última de tamaño 3. Imagina que quieres almacenar las calificaciones trimestrales de 100 personas en una determinada asignatura. Puedes crear un array unidimensional de tamaño 300, pero desde el punto de vista de la codificación es poco claro, porque no se sabe si quieres almacenar calificaciones trimestrales o sólo una calificación para una lista de 300 personas. Se ve más clara la siguiente definición: double calif[100][3]; La sentencia anterior define una matriz de 100 filas y 3 columnas, en la que cada fila corresponde a un alumno y cada columna está asociada a un trimestre. ÍNDICES Un índice es cada uno de los números con los que se hace referencia a un elemento contenido en un array. Así, un array n-dimensional tendrá n índices. El índice asociado a cada una de las dimensiones del array, toma sus valores de un rango comprendido entre cero y el tamaño de la dimensión menos uno. Por tanto, el siguiente array: int mi_array[2][3];
contiene elementos accesibles mediante un índice que varía entre 0 y 1 y otro que lo hace entre 0 y 2. MATRICES En programación, una matriz es un array bidimensional, de iguales características que las matrices matemáticas. TABULACIÓN En programación se suelen mostrar mensajes por pantalla, tanto como medio de información como para solicitar datos al usuario. En estos mensajes puede haber letras, números, signos de puntuación, etc. Uno de esos símbolos son los llamados caracteres especiales, que se comportan de una manera un poco diferente a los demás. La tabulación es uno de esos caracteres especiales, y su propósito es el de organizar la información en forma de tabla. La consola mediante la que interactúas con tus programas, está dividida en varias columnas invisibles (normalmente 10), sobre las cuales se puede configurar una tabla para representar los datos de forma más intuitiva para el usuario final. Lo que hace el símbolo \t es obligar al cursor del texto a saltar de una columna a la siguiente. Prueba este ejemplo: printf("col1\tcol2"); Verás que el texto "col1" aparece pegado al lateral izquierdo de la consola, mientras que el texto "col2" lo hace un poco más hacia la derecha, a una cierta distancia de "col1". Esto es porque, después de escribir "col1", el sistema se encuentra con el carácter especial "\t", que obliga a saltar a la columna siguiente, y es en esta otra columna donde se escribe a continuación el texto "col2". Espero que lo hayas comprendido.
ARREGLOS, MATRICES Y ARCHIVOS 1. ARREGLOS Y MATRICES
Un array (matriz o vector) es un conjunto finito y ordenado de elementos homogéneos. La propiedad “ordenado” significa que el elemento primero, segundo y tercero,…, enésimo de un array puede ser identificado. Los elementos del array son homogéneos, es decir, del mismo tipo de datos. Los array también se conocen como matrices-en matemáticas- y tablasen cálculos financieros. En otras palabras un arreglo es una especie de variable que contiene muchos valores pero cada uno con una posición diferente. Un arreglo puede ser unidimensional o vectorial, bidimensional o matricial, o multidimencional. Array Unidimensionales: Los Vectores
El array unidimensional (matriz de una dimensión) es el tipo más simple. Un vector de una dimensión denominado NOTAS que consta de n elementos se puede representar así: NOTAS(1)
NOTAS(2)
.....
NOTAS(I)
.....
NOTAS(N)
El subíndice o índice de un elemento (1, 2, . . . , i, n) designa su posición en la ordenación del vector. Como ejemplo de un vector o array unidimensional, se puede considerar el vector temperatura que contiene las temperaturas horarias registradas en una ciudad durante las veinticuatro horas del día. Este vector constará de veinticuatro elementos de tipo real, ya que las temperaturas normales no serán enteras siempre. El valor mínimo permitido de un vector se denomina límite inferior del vector (L) y el valor máximo permitido se denomina límite superior (U). En éste ejemplo el límite inferior es 1 y el superior 24. TEMPERATURA (I) donde 1 <= I <=24 Un ejemplo en seudo lenguaje podría ser: Inicio Suma, const. Limite= 40 Tipo
array [1…limite] de real : puntuación var puntuación: puntos real: suma, media entero: i 1
el seudo código sería: inicio suma 0 escribir (`datos de array') desde i 1 hasta limite hacer leer (puntos [i]) suma suma + puntos [i] fin_desde media suma/limite escribir ( ` la media es' , media ) fin Este programa sirve para procesar un array puntos, realizando las siguientes operaciones; a) lectura del array, b) cálculo de la suma de los vectores del array, c) cálculo de la media de los valores. 1.2. Array Bidimensionales (Tablas/ Matrices)
El array bidimensional se puede considerar como un vector de vectores. Por consiguiente, un conjunto de elementos, todos del mismo tipo, en el cual el orden de los componentes es significativo y en el que se necesita especificar los subíndices para identificar cada elemento del array.
Si se visualiza un array unidimensional, se puede considerar como una columna de datos, un array bidimensional es un grupo de columna.
1.3. Array Multidimensionales
Un array puede ser definido de res dimensiones, cuatro dimensiones, hasta de n-dimensiones. En general, un array de n- dimensiones requiere que los valores de n-índices puedan ser especificados a fin de identificar un elemento individual del array. Si cada componente de un array tiene n-índices, el array se dice que es solo de n-dimensiones. Ejemplo: Mediciones diarias de temperatura . Punto Tiempo 1 2 3 1 65.5 68.7 62.0 2 68.8 68.9 64.5 3 70.4 69.4 66.3 4 68.5 69.1 65.8
Arreglo Bidimensional:
Es un conjunto de datos homogéneo, finito y ordenado, donde se hace referencia a cada elemento por medio de dos índices. El primero se utiliza para los renglones (filas) y el segundo para las columnas. También puede definirse como un arreglo de arreglos. Internamente en memoria se reservan MxN posiciones consecutivas para almacenar todos los elementos del arreglo. Declaración de una matríz:
Pseudocódigo para el recorrido por filas: Const M=valor1 N= valor2
Tipo Array[1..M,1..N] de real:matriz Var Matriz:A Desde i = 1 hasta M hacer Desde j = 1 hasta N hacer Escribir (A[i,j]) Fin_desde Fin_desde •
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El recorrido por columnas se hace de manera similar, invirtiendo el sentido de los índices. Desde j = 1 hasta N hacer Desde i = 1 hasta M hacer Escribir (A[i,j]) Fin_desde Fin_desde El número de elementos que contendrá una fila viene dado por U1-L1+1 (Valor mayor valor menor +1). Igualmente, el número de elementos para la columna es U2-L2+1. Así, el número total de elementos de la tabla es (U2-L2+1)*(U1-L1+1) Ejemplos. 1) Rellenar una matríz identidad de 4 por 4 elementos. Una matriz identidad es aquella en la que la diagonal principal está llena de unos y el resto de los elementos son cero. Para llenar la matriz identidad se debe verificar que cuando los índices i y j sean iguales, la posición vale 1, en caso contrario se asigna cero al elemento i,j.
Algoritmo Inicio Desde i = 1 hasta 4 hacer Desde j = 1 hasta 4 hacer Si i=j entonces Matriz[i,j] =1 Sino Matriz[i,j] =0 Fin_si Fin_desde
Fin_desde Fin Cadenas de Caracteres.
Una cadena es un conjunto de caracteres incluido el espacio en blanco, que se almacena en un área contigua de la memoria central. La longitud de una cadena es el número de caracteres que contiene. Una cadena vacía es la que no tiene ningún carácter. Una constante de tipo cadena es un conjunto de caracteres válidos encerrados entre comillas. Una variable de cadena es aquella cuyo contenido es una cadena de caracteres. El último carácter de la cadena marca el fin de la cadena. Las variables de cadena se dividen en: · Estáticas. Su longitud se define antes de ejecutar el programa y no puede cambiarse a lo largo de este. · Semiestáticas. Su longitud puede variar durante la ejecución del programa, pero sin sobrepasar un límite máximo declarado al principio. · Dinámicas. Su longitud puede variar sin limitación dentro del programa. Operaciones básicas con cadenas: · Asignación. Nombre ¬ "Luis Humberto" · Entrada/ Salida Leer(nombre, estado_civil) Escribir(nombre, apellido) Escribir(nombre, apellido) · Cálculo de la longitud de una cadena. Es dar el número de caracteres que hay en una cadena que está entre comillas, incluyendo los espacios en blanco. Comparación de cadenas: es comparar caracteres o cadenas de caracteres para ver si son iguales o no. Según el código ASCII hay un orden de caracteres, así "A" es menor que "C". El valor de A es 65 y el de C es 67 Concatenación: es unir varias cadenas de caracteres en una sola, conservando el orden de los caracteres de cada una de ellas. Cuando se combinan dos cadenas con el operador de concatenación, la segunda cadena se agregará directamente al final de la primera. En códigos postales y números telefónicos se suele usar caracteres ya que no se necesita operar los números y así podemos usar el guión. Strtelefono = "1-515-555-1212" Extracción de subcadenas. Subcadena es una porción de una cadena. Para extraer una subcadena se deben tener: La cadena fuente de la cual se va a extraer la subcadena. Pos que es un número que indica la posición inicial de la subcadena Long que indica el tamaño que tendrá la subcadena. Búsqueda de información. Consiste en buscar una subcadena o cadena dentro de otra mayor. Nos devuelve el número de la posición donde inicia la cadena buscada, cero si no la encuentra. Dicho número se puede asignar a una variable entera (numérica). Encontrar el punto medio Truncar cadenas Convertir cadenas a números o viceversa
Insertar una cadena dentro de otra Borrar cadenas Sustituir una cadena por otra. Invertir el orden de una cadena. Ejemplo.
El siguiente algoritmo sustituye las e por *. Inicio Escribir ("escriba una palabra") Leer (str) Desde i=1 hasta len(str) hacer Si str[i] = `e´ entonces Str[i] = `*´ Fin_si Fin_desde Escribir (str) Fin
Matrices.
Las matrices se definen, como un arreglo bidimensional, en donde tenemos un número de reglones N y un número de columnas M. La representación matemática de una matriz es :
a11 a21 ... aN1
a12 a22 ... aN2
... ... ... ...
a1M a2M ... aNM
Para hacer la definición en Java de este arreglo hacemos
double A[][] = new double [N][M];
donde A es el nombre del arreglo N el número de renglones y M el número de columnas.
Para hacer referencia al elemento en el i-esimo renglón y la j-esima columna hacemos A[i][j].
Otra forma de hacer la definición de un arreglo es mediante la siguiente instrucción
double a[][] = {{1,2,3}, {4,5,6}, {7,8,9}};
esta instrucción crea un arreglo de 3 renglones con 3 columnas y los elementos lo dispone de la siguiente manera
A
=
1 4 7
2 5 8
3 6 9
Ejemplo.
Hacer un programa que almacene la matriz anterior en un arreglo, la eleve al cuadrado e imprima el resultado en la pantalla.
class arreglos { static public void main(String args[]) { double a[][] = {{1,2,3}, {4,5,6}, {7,8,9}}; double b[][] = new double [3][3]; int i, j;
for(i=0; i< 3; i++)
for(j=0; j<3; j++) b[i][j] = a[i][j] * a[i][j];
for(i=0; i< 3; i++) { for(j=0; j<3; j++) System.out.print(b[i][j] + " "); System.out.println(""); }
} }
Las cadenas de texto. Una cadena de texto (en inglés, "string") es un bloque de letras, que usaremos para poder almacenar palabras y frases. En algunos lenguajes, podríamos utilizar un "array" de "chars" para este fin, pero en Java no es necesario, porque tenemos un tipo "cadena" específico ya incorporado en el lenguaje.
Realmente en Java hay dos "variantes" de las cadenas de texto: existe una clase llamada "String" y otra clase llamada "StringBuffer". Un "String" será una cadena de caracteres constante, que no se podrá modificar (podremos leer su valor, extraer parte de él, etc.; para cualquier modificación, realmente Java creará una nueva cadena), mientras que un "StringBuffer" se podrá modificar "con más facilidad" (podremos insertar letras, dar la vuelta a su contenido, etc) a cambio de ser ligeramente menos eficiente (más lento).
Vamos a ver las principales posibilidades de cada uno de estos dos tipos de cadena de texto y luego lo aplicaremos en un ejemplo. Podemos "concatenar" cadenas (juntar dos cadenas para dar lugar a una nueva) con el signo +, igual que sumamos números. Por otra parte, los métodos de la clase String son: Método
Cometido
Devuelve la longitud (número de caracteres) de la cadena charAt (int pos) Devuelve el carácter que hay en una cierta posición toLowerCase() Devuelve la cadena convertida a minúsculas toUpperCase() Devuelve la cadena convertida a mayúsculas substring(int desde, Devuelve una subcadena: varias letras a partir de una int cuantos) posición dada replace(char antiguo, Devuelve una cadena conun carácter reemplazado por char nuevo) otro Devuelve una cadena sin espacios de blanco iniciales ni trim() finales startsWith(String Indica si la cadena empieza con una cierta subcadena subcadena) endsWith(String Indica si la cadena termina con una cierta subcadena subcadena) Indica la posición en que se encuentra una cierta indexOf(String subcadena subcadena, (buscando desde el principio, a partir de una posición [int desde]) opcional) Indica la posición en que se encuentra una cierta lastIndexOf(String subcadena subcadena, [int (buscando desde el final, a partir de una posición desde]) opcional) Devuelve un String que es la representación como texto valueOf( objeto ) del objeto que se le indique (número, boolean, etc.) Devuelve la cadena con otra añadida a su final concat(String cadena) (concatenada) También se pueden concatenar cadenas con "+" equals(String cadena) Mira si las dos cadenas son iguales (lo mismo que "= =") Comprueba si dos cadenas son iguales, pero equals-IgnoreCase( despreciando String cadena) las diferencias entre mayúsculas y minúsculas length()
compareTo(String cadena2)
Compara una cadena con la otra (devuelve 0 si son iguales, negativo si la cadena es "menor" que cadena2 y positivo si es "mayor").
Como se ve, en ningún momento estamos modificando el String de partida. Eso sí, en muchos de los casos creamos un String modificado a partir del original. El método "compareTo" se basa en el órden lexicográfico: una cadena que empiece por "A" se considerará "menor" que otra que empiece por la letra "B"; si la primera letra es igual en ambas cadenas, se pasa a comparar la segunda, y así sucesivamente. Las mayúsculas y minúsculas se consideran diferentes. Hay alguna otra posibilidad, de uso menos sencillo, que no veremos (al menos por ahora), como la de volcar parte del String en un array de chars o de bytes. Los métodos de la clase StringBuffer son:
Método
length() setLength() charAt (int pos)
Cometido
Devuelve la longitud (número de caracteres) de la cadena Modifica la longitud de la cadena (la trunca si hace falta) Devuelve el carácter que hay en una cierta posición
setCharAt(int pos, Cambia el carácter que hay en una cierta char posición letra) toString() Devuelve el StringBuffer convertido en String Cambia el orden de los caracteres que forman la reverse() cadena Añade otra cadena, un número, etc. al final de la append( objeto ) cadena insert(int pos, Añade otra cadena, un número, etc. en una objeto) cierta posición
Al igual que ocurre con los strings, existe alguna otra posibilidad más avanzada, que no he comentado, como la de volcar parte del String en un array de chars, o de comprobar la capacidad (tamaño máximo) que tiene un StringBuffer o fijar dicha capacidad.
Un comentario extra sobre los Strings: Java convertirá a String todo aquello que indiquemos entre comillas dobles. Así, son válidas expresiones como "Prueba".length() y también podemos concatenar varias expresiones dentro de una orden System.out.println: System.out.println( "Texto: " + texto1 + 5
+ 23.5 );
Vamos a ver un ejemplo que aplique la mayoría de todo esto: // Strings1.java // Aplicación de ejemplo con Strings // Introducción a Java, class Strings1 { public static void main( String args[] ) { String texto1 = "Hola"; String texto2 = new String("Prueba");
// Forma "sencilla" // Usando un constructor
System.out.println( "La primera cadena de texto es :" ); System.out.println( texto1 ); System.out.println( "Concatenamos las dos: " + texto1 + texto2 ); System.out.println( "Concatenamos varios: " + texto1 + 5 + " " + 23.5 ); System.out.println( "La longitud de la segunda es: " + texto2.length() ); System.out.println( "La segunda letra de texto2 es: " + texto2.charAt(1) ); System.out.println( "La cadena texto2 en mayúsculas: " + texto2.toUpperCase() ); System.out.println( "Tres letras desde la posición 1: " + texto2.substring(1,3) ); System.out.println( "Comparamos texto1 y texto2: " + texto1.compareTo(texto2) ); if (texto1.compareTo(texto2) < 0) System.out.println( "Texto1 es menor que texto2" ); StringBuffer texto3 = new StringBuffer("Otra prueba"); texto3.append(" mas"); System.out.println( "Texto 3 ahora es: " + texto3 ); texto3.insert(2, "1"); System.out.println( "Y ahora es: " + texto3 ); texto3.reverse(); System.out.println( "Y ahora: " + texto3 );
} }
El resultado de este programa sería el siguiente:
