Пример 6.2. Номер столбца из положительных элементов

Написать программу, которая для прямоугольной целочисленной матрицы опреде­ляет номер самого левого столбца, содержащего только положительные элементы. Если такого столбца нет, вывести сообщение.

UML-диаграмма алгоритма приведена на рисунке 6.3. Для решения этой задачи матрицу необходимо просматривать по столбцам. При этом быстрее меняется первый ин­декс (номер строки). Сделать вывод о том, что какой-либо столбец содержит толь­ко положительные элементы, можно только после просмотра столбца целиком; зато если в процессе просмотра встретился отрицательный элемент, можно сразу пере­ходить к следующему столбцу.

Рисунок 6.3 - UML-диаграмма деятельности для примера 6.2

Эта логика реализуется с помощью переменной-флага allposit, которая перед началом просмотра каждого столбца устанавливается в значение true, а при на­хождении отрицательного элемента «опрокидывается» в false. Если все элементы столбца положительны, флаг не опрокинется и останется истинным, что будет яв­ляться признаком присутствия в матрице искомого столбца. Если столбец найден, просматривать матрицу дальше не имеет смысла, поэтому выполняется выход из цикла и вывод результата.

Листинг 6.2

#include <iostream.h>

#include <iomanip.h>

int main()

{

int nrow, ncol;

setlocale(LC_ALL, "Russian");

cout << “Введите количество строк и столбцов:”;

cin >> nrow >> ncol; //ввод размерности массива

int i, j;

int **a = new int *[nrow]; /* выделение памяти под массив */

for(i = 0; i < nrow; i++) a[i] = new int[ncol];

cout << “Введите элементы массива:” << endl;

for(i = 0; i < nrow; i++)

for(j = 0; j < ncol; j++) cin >> a[i][j]; // ввод массива

for(i = 0; i < nrow; i++)

{

for(j = 0; j < ncol; j++) cout << setw(4) << a[i][j] << “ ”;

cout << endl;

}

int num = -1;

bool all_posit;

for (j = 0; j< ncol; j++) // просмотр по столбцам

{

all_posit = true;

for (i = 0; i < nrow; i++) /* анализ элементов столбца */

if (a[i][j]<0)

{

all_posit = false;

break;

}

if (all_posit)

{

num = j;

break;

}

}

if (-1 == num) cout << “ Столбцов нет ” << endl;

else cout << “ Номер столбца: ” << num << endl;

return 0;

}

В программе необходимо предусмотреть случай, когда ни один столбец не удов­летворяет условию. Для этого переменной nun, в которой будет храниться номер искомого столбца, присваивается начальное значение, не входящее в множество значений, допустимых для индекса, например -1. Перед выводом результата его значение анализируется. Если оно после просмотра матрицы сохранилось неиз­менным, то есть осталось равным -1, то столбцов, удовлетворяющих заданному условию, в матрице нет.

Можно обойтись без анализа переменной num, да и вообще без этой переменной, если вывести номер столбца сразу после его определения, после чего завершить программу. Этот вариант приведен ниже.

Текстовые файлы очень удобно использовать для отладки программ, требующих ввода хотя бы нескольких величин, - ведь, как правило, программу не удается написать сразу без оши­бок, а многократный ввод одних и тех же значений замедляет процесс отладки и может сильно испортить настроение. Кроме того, при подготовке данных в файле до выполнения про­граммы можно спокойно продумать тестовые примеры для исчерпывающей проверки пра­вильности программы.

Листинг 6.3

#include <iostream.h>

#include <iomanip.h>

int main()

{

setlocale(LC_ALL, "Russian");

ifstream fin(“input.txt”, ios:: in | ios:: nocreate);

if (!fin)

{

cout << “ Файл input.txt не найден.” << endl;

return 1;

}

ofstream fout (“output.txt”);

if (!fout)

{

cout << “ Невозможно открыть файл для записи. ” << endl;

return 1;

}

int nrow, ncol;

fin >> nrow >> ncol;

int i, j;

int **a = new int *[nrow];

for(i = 0; i < nrow; i++) a[i] = new int[ncol];

for (i = 0; i < nrow; i++)

for(j = 0; j < ncol; j++) fin >> a[i][j];

for (i = 0; i < nrow; i++)

{

for(j = 0; j < ncol; j++) fout << setw(4) << a[i][j] << “ ”;

fout << end l;

}

bool all_posit;

for (j = 0; j < ncol; j++)

{

all_posit = true;

for (i = 0; i < nrow; i++)

if (a[i][j] < 0)

{

all_posit = false; break;

}

if (all_posit)

{

fout << “ Номер столбца: ” << j;

cout << “ Работа завершена ” << endl;

return 0;

}

}

fout << “ Столбцов нет ”;

cout << “ Работа завершена ” << endl;

return 0;

}

Ввод размерности массива и его элементов выполняется из файла input.txt, рас­положенного в том же каталоге, что и программа, а результаты выводятся в файл output. txt. В программе определены объект fin класса входных файловых потоков и объект fout класса выходных файловых потоков. Файловые потоки описаны в заголовочном файле <fstream.h>. Работа с этими объектами аналогична работе со стандартными объектами cin и cout.

Предполагается, что файл с именем 1 nput. txt находится в том же каталоге, что и текст программы, иначе следует указать полный путь, дублируя символ обратной косой черты, так как иначе он будет иметь специальное значение, на­пример:

ifstream fin("c:\\prim\\cpp\\input.txt", ios::in | ios::nocreate);

После определения объектов проверяется успешность их создания. Это особенно важно делать для входных файлов, чтобы исключить вероятность ошибки в имени или местоположении файла.

Если программа завершается успешно, то на экран выводится сообщение «Работа завершена».

Входной файл input.txt можно создать в любом текстовом редакторе. Он должен существовать до первого запуска программы. На расположение и формат исходных данных в файле никаких ограничений не накладывается.

Дата добавления: 2015-10-26