Задача 2. Сумма элементов правее последнего отрицательного

Написать программу, которая для вещественного массива из п элементов определяет сумму его элементов, расположенных правее последнего отрицательного элемента.

В этой задаче размерность массива задана переменной величиной. Предполагает­ся, что она будет нам известна на этапе выполнения программы до того, как мы будем вводить сами элементы. В этом случае мы сможем выделить в динамиче­ской памяти непрерывный участок нужного размера, а потом заполнять его вводимыми
значениями. Если же стоит задача вводить заранее неизвестное количество чисел до тех пор, пока не будет введен какой-либо признак окончания ввода, то заранее выделить достаточное количество памяти не удастся и придется восполь­зоваться так называемыми динамическими структурами данных, например спис­ком. Мы рассмотрим эти структуры позже, а пока остановимся на первом предположении — что количество элементов массива вводится с клавиату­ры до начала ввода самих элементов.

По аналогии с предыдущей задачей нам может прийти в голову такой алгоритм решения этой задачи: просматривая массив с начала до конца, найти номер по­следнего отрицательного элемента, а затем организовать цикл суммирования всех элементов, расположенных правее него. Вот как выглядит построенная по этому алгоритму программа (сразу же признаемся, что она далеко не так хороша, как может показаться с первого взгляда):

Поскольку количество элементов заранее не задано, память под массив выделяет­ся в операторе 1 на этапе выполнения программы с помощью операции new. Выде­ляется столько памяти, сколько необходимо для хранения n элементов веществен­ного типа, и адрес начала этого участка заносится в указатель а.

Номер последнего отрицательного элемента массива формируется в переменной ineg. При просмотре массива с помощью оператора 3 в эту переменную последова­тельно записываются номера всех отрицательных элементов массива, таким обра­зом, после выхода из цикла в ней остается номер самого последнего.

С целью оптимизации программы может возникнуть мысль объединить цикл на­хождения этого номера с циклами ввода и контрольного вывода элементов масси­ва, но мы не советуем так делать, потому что ввод данных, их вывод и анализ — разные по смыслу действия, и смешивание их в одном цикле не прибавит програм­ме ясности. После отладки программы контрольный вывод (оператор 2) можно удалить или закомментировать. В последующих примерах мы для экономии места будем позволять себе его опускать, но это не значит, что вы должны поступать так же!

Теперь перейдем к самому интересному — к критическому анализу нашей первой попытки решения задачи. Для массивов, содержащих отрицательные элементы, эта программа работает верно, но при их отсутствии, как правило, завершается

аварийно. Это связано с тем, что если в массиве нет ни одного отрицательного эле­мента, переменной i neg значение не присваивается. Поэтому в операторе for (опе­ратор 4) будет использовано значение ineg, ниспосланное Богом. Обычно всевыш­ний таких ошибок не прощает, и программа незамедлительно «вылетает». Поэтому в программу необходимо внести проверку, есть ли в массиве хотя бы один отрица­тельный элемент. Для этого переменной ineg присваивается начальное значение, не входящее в множество допустимых индексов массива (например, -1). После цикла поиска номера отрицательного элемента выполняется проверка, сохрани­лось ли начальное значение ineg неизменным. Если это так, это означает, что усло­вие a[i ] < 0 в операторе 3 не выполнилось ни разу, и отрицательных элементов в массиве нет:

Если не останавливаться на достигнутом и подумать, можно предложить и более рациональное решение этой задачи: просматривать массив в обратном порядке, суммируя его элементы, и завершить цикл, как только встретится отрицательный элемент:

В этой программе каждый элемент массива анализируется не более одного раза, а ненужные элементы не просматриваются вообще. Для больших массивов это иг­рает роль, поэтому последний вариант программы предпочтительнее, хотя на вид он отличается от предыдущего незначительно.

Для исчерпывающего тестирования этой программы необходимо ввести по край­ней мере три варианта исходных данных — когда массив содержит один, несколь­ко или ни одного отрицательного элемента.

Измените приведенную выше программу так, чтобы она вычисляла сумму элемен­тов, расположенных после самого левого отрицательного элемента.

Дата добавления: 2015-07-11