Массив – это структура данных, представляющая собой набор элементов одного типа, расположенных в памяти компьютера последовательно. Каждый элемент массива имеет свой индекс, который позволяет обратиться к этому элементу. Индексы в массивах обычно начинаются с 0. Генераторы псевдослучайных чисел (ГПСЧ) – это алгоритмы, которые позволяют получать последовательность чисел, которые на первый взгляд выглядят случайными. Однако, эти числа в действительности вычисляются по формулам, основанным на различных математических операциях. ГПСЧ обычно используются в компьютерных программах для создания псевдослучайных чисел. Давайте создадим массив с 10 элементами и заполним его с помощью ГПСЧ. Для этого мы можем использовать функцию rand() из стандартной библиотеки языка программирования, который мы используем:

c++

#include <iostream>

#include <cstdlib> // для функции rand()



int main() {

    const int size = 10;

    int array[size];



    for (int i = 0; i < size; i++) {

        array[i] = rand();

    }



    // Выводим все элементы массива

    for (int i = 0; i < size; i++) {

        std::cout << "Элемент " << i << ": " << array[i] << std::endl;

    }



    return 0;

}

В этом примере мы создаем массив array с 10 элементами типа int. Затем, мы заполняем его с помощью функции rand(), которая возвращает псевдослучайное число. Выводим все элементы массива с помощью цикла for. Перейдем к вопросу о выходе за пределы массива. В языке программирования C++ (и во многих других языках программирования) обращение к элементу массива с недопустимым индексом является неопределенным поведением. Это означает, что результат такого обращения не определен и может быть непредсказуемым. В нашем случае, когда мы обращаемся к элементу, которого в массиве нет, мы получаем «мусор» – то есть значение из памяти, которое не было явно установлено нами. Когда массив создается, ему выделяется блок памяти достаточного размера для хранения всех его элементов. При обращении к элементам массива с помощью индексов, компьютер использует смещения, чтобы найти нужный элемент. Если индекс находится в пределах массива, то смещение будет правильным и мы получим доступ к нужной ячейке памяти. Однако, если мы обратимся к элементу, находящемуся за пределами массива, то смещение может указывать на другую ячейку памяти, которая не была выделена под наш массив. Использование значения из этой ячейки памяти приводит к «мусору», так как мы не можем предсказать, какие данные там будут храниться. Чтобы избежать выхода за пределы массива и получения «мусора», всегда важно следить за правильностью обращений к элементам массива и убедиться, что индекс находится в допустимых пределах. Теперь давайте посчитаем среднее арифметическое значение элементов созданного нами массива. Для этого нам необходимо просуммировать элементы массива и разделить полученную сумму на количество элементов:

c++

#include <iostream>

#include <cstdlib> // для функции rand()



int main() {

    const int size = 10;

    int array[size];

    int sum = 0;



    for (int i = 0; i < size; i++) {

        array[i] = rand();

        sum += array[i];

    }



    double average = static_cast<double>(sum) / size;



    std::cout << "Среднее арифметическое значение элементов массива: " << average << std::endl;



    return 0;

}

В этом примере мы добавили переменную sum, в которой будем хранить сумму элементов массива. В цикле for мы прибавляем каждый элемент массива к этой переменной. Затем, мы вычисляем среднее арифметическое значение, разделив сумму на количество элементов массива. Обратите внимание на использование static_cast<double>(sum) для преобразования значения sum в тип double перед делением. Это необходимо, чтобы получить значение с плавающей точкой (дробное число) в результате деления. Вывод в консоль будет выглядеть примерно так:

Среднее арифметическое значение элементов массива: 1167744462.7

Таким образом, мы создали массив, заполнили его с помощью ГПСЧ, вывели несколько элементов и вычислили среднее арифметическое значение элементов массива с помощью цикла и простых математических операций.