Die Datenstruktur Feld

Aus ProgrammingWiki

< Gymnasium Löbau < Vertiefungsklasse 2013

Archivierte Version vom 2018-11-11T17:38:17+00:00. Aktuelle Version

Inhaltsverzeichnis

1 Begriff
2 Deklaration eines eindimensionalen Feldes
3 Methoden
4 Felder mit Zufallszahlen
5 Sequenzielle Suche

Begriff

Ein Datenfeld (kurz: Feld oder Array) ist eine komplexe Datenstruktur, bei der mehrere Daten eines Datentyps in einer definierten Reihenfolge an einen Variablennamen gebunden werden.

Mathematik a_0, a_1, ... , a_n

JavaScript a[0], a[1], ... , a[n]

Jedem Feldelement kann über seinen Feldindex ein Wert zugewiesen werden, der natürlich auch geändert oder ausgegeben werden kann.

Deklaration eines eindimensionalen Feldes

var Feld = new Array();
Feld[0] = "Montag";
Feld[1] = "Dienstag";
Feld[2] = "Mittwoch";
Feld[3] = "Donnerstag";
Feld[4] = "Freitag";

Feld;

Methoden

An die Datenstruktur Feld sind sehr nützliche Methoden gebunden. Teste sie in der mit den nachfolgenden Definitionen:

var n = Feld.length;
var newFeld = Feld.slice(2, 3);
Feld.reverse(); 
var zk = Feld.join();

n;

Felder mit Zufallszahlen

Wir haben in der Wiederholung von Datentypen und Programmstrukturen eine Zufallsfunktion für natürliche Zahlen kennen gelernt, die wir um eine linke Intervallgrenze erweitern wollen:

function zufallszahl(von, bis) {
 return Math.floor(Math.random() * (bis - von + 1) + von);
}

Damit können wir nun Felder mit ganzen Zufallszahlen generieren:

function erzeugen(von, bis, anz) {
 var feld = new Array();
 for (var i = 0; i < anz; i++)
  feld[i] = zufallszahl(von, bis);
 return feld;
}

var newFeld = erzeugen(-50, 100, 20);

newFeld;

Felder mit Zufallszahlen können i.A. sehr umfangreich werden. Wir wollen deshalb eine geeignete Ausgabe-Prozedur entwickeln.
Prozeduren sind in JavaScript spezielle Funktionen, die keine Werte zurückgeben.

function ausgabe(feld) {
 var maxAnzahl = 25;
 var teilFeld = new Array();
 var i = 0, j = 0;
 while (i < feld.length) {
  j = i + maxAnzahl;
  if (j < feld.length)
   teilFeld = feld.slice(i, j);
  else
   teilFeld = feld.slice(i, feld.length);
  console.log(teilFeld);
  i = j;
 }
} 

var newFeld = erzeugen(1, 1000, 1000);

ausgabe(newFeld);

Sequenzielle Suche

Wir wollen umfangreiche numerische Datenfelder näher untersuchen, z.B. ausgewählte Feldelemente suchen, zählen oder ersetzen. Dazu müssen alle Feldelemente nacheinander durchmustert werden.
Prinzipiell stehen uns zwei syntaktische Programmstrukturen zur Verfügung:

for (var i = 0; i < feld.length; i++) {
 //-- Anweisungsteil --
}

for (var i in feld) {
 //-- Anweisungsteil --
}

In der sogenannten for-in-Schleife werden allerdings nur Feldelemente berücksichtigt, die auch mit einem Wert belegt sind.

function elementSuche(element, feld) {
 var exist = false;
 for (var i in feld)
  if (element == feld[i])
   exist = true;
 return exist;
}

var newFeld = erzeugen(1, 100, 50);
var newElement = 47;
ausgabe(newFeld);
if (elementSuche(newElement, newFeld))
 console.log("Das Element " + newElement + " ist im Datenfeld vorhanden.");
else
 console.log("Das Element " + newElement + " ist im Datenfeld nicht vorhanden.");

Ein Suchverfahren, in dem alle Feldelemente nacheinander durchmustert werden, nennt man lineare oder sequenzielle Suche.

Mathematik	a_0, a_1, ... , a_n
JavaScript	a[0], a[1], ... , a[n]