📊 Κεφάλαιο 9: Πίνακες

📌 9.1 Τι είναι πίνακας (Ορισμός)

Οι πίνακες είναι ένα σύνολο αντικειμένων ίδιου τύπου τα οποία αναφέρονται με ένα κοινό όνομα. Κάθε ένα από τα αντικείμενα που απαρτίζουν τον πίνακα λέγεται στοιχείο του πίνακα.

Η αναφορά σε ατομικά στοιχεία του πίνακα γίνεται με το όνομα του πίνακα ακολουθούμενο από έναν δείκτη (index) μέσα σε αγκύλες [ ]. Ο δείκτης είναι μια ακέραια έκφραση, σταθερή ή μεταβλητή.

Το όνομα του πίνακα καθορίζει μια ομάδα διαδοχικών θέσεων στη μνήμη. Κάθε συγκεκριμένη θέση μνήμης καλείται στοιχείο του πίνακα και προσδιορίζεται από την τιμή ενός δείκτη.

🔹 Μονοδιάστατοι Πίνακες

Οι πίνακες που χρησιμοποιούν ένα μόνο δείκτη για την αναφορά στοιχείων ονομάζονται μονοδιάστατοι.

🔹 Δισδιάστατοι & Πολυδιάστατοι Πίνακες

Ένας πίνακας με 2 δείκτες είναι ένας δισδιάστατος πίνακας. Εκτός από μονοδιάστατους και δισδιάστατους πίνακες υπάρχουν πίνακες με περισσότερες διαστάσεις (τρισδιάστατοι, τετραδιάστατοι και γενικά πολυδιάστατοι), ανάλογα με τον αριθμό των δεικτών.

🔹 Δήλωση Πίνακα στη ΓΛΩΣΣΑ

Ο τύπος του πίνακα δηλώνεται μαζί με τις άλλες μεταβλητές του προγράμματος στο τμήμα δήλωσης μεταβλητών. Εκτός από τον τύπο του πίνακα πρέπει να δηλώνεται και ο αριθμός των στοιχείων που περιέχει (ή καλύτερα ο μεγαλύτερος αριθμός στοιχείων), για να δεσμευτούν οι αντίστοιχες συνεχόμενες θέσεις μνήμης.

ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ
  ΑΚΕΡΑΙΕΣ: Α[100]
  ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΕΣ: Β[50]
  ΛΟΓΙΚΕΣ: C[20]
  ΧΑΡΑΚΤΗΡΕΣ: ΟΝΟΜΑ[30]

🔹 Επεξεργασία Πίνακα

Η ανάγνωση, η επεξεργασία και η εκτύπωση των στοιχείων των πινάκων γίνεται πάντοτε από βρόχους, οι οποίοι επαναλαμβάνονται προκαθορισμένο αριθμό φορών (όσα είναι τα στοιχεία του πίνακα) και υλοποιούνται καλύτερα με την εντολή επανάληψης ΓΙΑ.

ΓΙΑ i ΑΠΟ 1 ΜΕΧΡΙ 100
  ΔΙΑΒΑΣΕ Α[i]
ΤΕΛΟΣ_ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ

📌 9.2 Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα

✅ Πλεονεκτήματα

• Δυνατότητα αποθήκευσης δεδομένων στη μνήμη.
• Βολικός τρόπος για τη διαχείριση δεδομένων ίδιου τύπου.
• Απαραίτητοι όταν τα δεδομένα πρέπει να διατηρούνται στη μνήμη μέχρι το τέλος της εκτέλεσης.

❌ Μειονεκτήματα

• Κατανάλωση μνήμης: Κάθε πίνακας δεσμεύει από την αρχή του προγράμματος πολλές θέσεις μνήμης. Σε ένα μεγάλο και σύνθετο πρόγραμμα η άσκοπη χρήση πινάκων μπορεί να οδηγήσει ακόμα και σε αδυναμία εκτέλεσης του προγράμματος.
• Στατική δομή: Οι πίνακες είναι στατικές δομές και το μέγεθός τους πρέπει να δηλώνεται στην αρχή του προγράμματος, ενώ παραμένει υποχρεωτικά σταθερό κατά την εκτέλεση.
• Περιορισμός δυνατοτήτων: Το σταθερό μέγεθος περιορίζει τις δυνατότητες του προγράμματος.

📌 9.3 Τυπικές Επεξεργασίες Πινάκων

1. Υπολογισμός αθροίσματος στοιχείων του πίνακα με κοινά χαρακτηριστικά (π.χ. ίδια γραμμή ή ίδια στήλη σε δισδιάστατους).
2. Εύρεση μέγιστου/ελάχιστου: Σε μη ταξινομημένους πίνακες τα στοιχεία πρέπει να συγκριθούν ένα προς ένα. Αν ο πίνακας είναι ταξινομημένος, το μέγιστο και το ελάχιστο βρίσκονται στα δύο ακραία στοιχεία.
3. Ταξινόμηση: Κατά αύξουσα ή φθίνουσα σειρά με τη μέθοδο της ευθείας ανταλλαγής (Bubble Sort). Η μέθοδος αυτή δεν είναι η πιο αποδοτική. Η επιλογή του καλύτερου αλγορίθμου εξαρτάται από το πλήθος των στοιχείων και την αρχική διάταξη.
4. Αναζήτηση:
   • Σειριακή αναζήτηση: Για μη ταξινομημένους πίνακες. Είναι η πιο απλή αλλά και η λιγότερο αποτελεσματική μέθοδος.
   • Δυαδική αναζήτηση: Για ταξινομημένους πίνακες. Είναι σαφώς αποδοτικότερη από τη σειριακή.
5. Συγχώνευση: Δημιουργία ενός νέου ταξινομημένου πίνακα από δύο ή περισσότερους ταξινομημένους πίνακες.

📌 Παρατηρήσεις & Κανόνες Χρήσης

• Η χρήση πινάκων μας βοηθά στην αποθήκευση μεγάλου αριθμού δεδομένων ίδιου τύπου.
• Αρχικά θα πρέπει να αποφασίσουμε αν η χρήση πινάκων βοηθάει στην υλοποίηση του προγράμματος και αν είναι δυνατή από τα δεδομένα της άσκησης.
• Παράλληλοι πίνακες: Δύο ή περισσότεροι πίνακες λέγονται παράλληλοι, αν σε αυτούς έχουμε αποθηκεύσει τα χαρακτηριστικά οντοτήτων με τέτοιο τρόπο, έτσι ώστε τα χαρακτηριστικά κάθε οντότητας να βρίσκονται σε στοιχεία με ίδια τιμή δείκτη.

⚠️ Κανόνες Χρήσης Πινάκων

• Να δίνουμε αρχικές τιμές σε όλους τους πίνακες.
• Να μην ξεπερνάμε τα όρια του πίνακα, όπως έχουν οριστεί στη δήλωση μεταβλητών.
• Η επεξεργασία γίνεται στα στοιχεία του πίνακα, άρα αναφερόμαστε πάντα στο όνομα του πίνακα το οποίο συνοδεύεται από έναν δείκτη (ακέραια ποσότητα, σταθερή ή μεταβλητή σε [ ]).
• Όλα τα στοιχεία του πίνακα πρέπει να έχουν τον ίδιο τύπο, όπως ορίστηκε στο τμήμα δηλώσεων.
• Να εξετάζουμε αν η χρήση πίνακα είναι απαραίτητη. Αν δεν είναι απαραίτητος για την επίλυση του προβλήματος, ΜΗΝ τον χρησιμοποιούμε.