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1 7 陣列 去游泳時, 通常都會將換下的衣物放到池畔邊的儲物櫃中 每個儲物櫃都有一個用來識別的編號, 我們必須記住自己的儲物櫃編號, 才能在更衣時正確地取回自己的衣物 在程式語言中, 也提供了一種類似儲物櫃的資料結構, 可用來組織及管理相同類型的資料, 這種結構稱為陣列 陣列不僅可以將程式所使用到資料項目做組織 歸納, 還可以減少在程式中使用過多的變數, 使程式較為簡潔 在程式設計實務中, 當需要將龐大筆數的資料排序, 或從大筆資料中找尋某些特定資料時, 通常會先將資料存放在陣列中, 以利資料排序與資料搜尋的處理 趕快進入本章, 學會使用 陣列 這個程式撰寫的利器吧! 7-1 認識陣列 一維陣列 多維陣列 7-2 陣列的應用 資料排序 資料搜尋

2 268 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 7-1 認識陣列 在 Visual Basic 中, 一個變數可以存入一項資料, 若要存放 10 項資料就必須設定 10 個變數, 當要存放數千甚至數萬項資料時, 變數的數量就會十分龐大, 而變得不易於管理及使用 Visual Basic 提供的陣列 (array) 可用來解決上述問題 圖 7-1 為使用陣列宣告與多個變數宣告的比較 宣告一個可存放 50(0 ~ 49) 筆成績的陣列, 只需一行宣告敘述宣告 50 個可存放成績的整數變數, 共需 50 行宣告敘述 Dim score(49) As Integer Dim score1 As Integer Dim score2 As Integer Dim score3 As Integer Dim score50 As Integer 圖 7-1 使用陣列宣告與多個變數宣告的比較 陣列是由一群資料型別相同的陣列元素 (elements) 所組成 每一個陣列元素可以存入一個資料項目, 這些資料項目通常會儲存在電腦相鄰的記憶體中 當我們要存取陣列中的資料項目時, 必須使用陣列的註標 (index) 來標示所要存取的資料項目 註標值預設從 0 開始 ( 圖 7-2) 名稱 陣列元素 註標 陣列 A 圖 7-2 陣列示意圖 第 3 個元素 ( 註標值為 2) 中存放的資料為 30, 可用 A(2) = 30 表示 陣列的形式有很多種, 一般常依據陣列的註標個數, 將陣列概分為㆒維陣列 及多維陣列, 分別說明如下

3 第 7 章 陣列 一維陣列 ㆒維陣列是陣列最基本的形式, 其註標只有 1 個 在使用一維陣列來儲存資料之前, 必須先使用陣列宣告敘述, 宣告陣列的元素個數與資料型別, 其語法如下 一 宣告陣列 : 語法 & 舉例 宣告陣列 A 可存放 4 個整數資料 Dim 陣列名稱 ( 註標上限 ) [As 資料型別 ] Dim A(3) As Integer 陣列 A Dim 陣列名稱型別字元 ( 註標上限 ) Dim A%(3) 陣列 A 說明 1 陣列名稱的命名規則與變數命名規則相同 2 陣列的註標值預設從 0 開始, 因此陣列元素個數 = 註標上限 + 1, 例如 A(3), 有 A(0) A(1) A(2) A(3) 共 4 個陣列元素 3 未宣告資料型別, 則資料型別預設為 Object( 物件 ) 4 宣告陣列時, 若未指定初始值,Visual Basic 會依宣告的資料型別, 自動預設陣列各元素的初始值 例如 : 料型別數值類 ( 如 Integer Single) 字串 (String) 物件(Object) 布林 (Boolean) 初始值 0 空值 (null) False

4 270 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 5 陣列宣告後, 電腦會為陣列預留一塊連續的儲存空間, 如下表所示 : 表 7-1 陣列所佔用的儲存空間之範例 註範例陣列元素個數佔用空間 Dim A(10) As Integer bytes = 44 bytes Dim A(5) As Single bytes = 24 bytes Dim X(9) As Long bytes = 80 bytes Dim X(4) As Double bytes = 40 bytes 6 陣列宣告後, 可使用 陣列名稱 ( 註標 ) 的語法來存取或更改陣列元素的資料內容 例如 A(3) = 10 A(1) = A(2) + A(3) Tip 在 VB 6 以後的版本, 已不提供設定陣列上 下限值的語法 Dim 陣列名稱 (M To N), 但仍可設定陣列的上限值 Dim 陣列名稱 (0 To N), 因為陣列的下限值固定為 0, 不可更動 二 宣告陣列並設定初始值 : 語法 & 舉例 宣告陣列 A 可存放 4 個整數資料, 並設定初始值依序為 Dim 陣列名稱 [() As 資料型別 ]=[New 資料型別 ( 註標上限 )] { 陣列元素初始值 } Dim A() As Integer = {24, 5, 13, 47} 陣列 A 說明 1 若省略資料型別的宣告,VB 會依照初始值內容, 自動選用合適的資料型別 例如 :Dim A = {10, 6} ' 動宣告成 Integer( 整數 ) Dim B = {"X", "Y"} ' 動宣告成 String( 字串 ) 2 設定陣列元素初始值, 必須以逗號 (,) 區隔 註 : 不同資料型別的陣列元素所佔用的儲存空間不盡相同, 請參照第 節表 2-3 說明

5 第 7 章 陣列 若設有註標上限, 就必須設定與陣列元素相等個數的初始值 例如 :Dim A = New Integer(3) {8, 2, 4, 9} 誤Dim B = New String(2) {"A", "B"} ' 需設定 3 個初始值錯Tip 上述用來宣告陣列並設定初始值的敘述, 是由以下 2 行程式敘述組成 Dim 陣列名稱 () As 資料型別 ' 宣告陣列陣列名稱 = [New 資料型別 ( 註標上限 )] { 陣列元素初始值 } ' 設定初始值 例 1 顯示陣列 A(3) 的內容 程式碼 內文範例 "ch7-1a.sln" Private Sub Form1_Load( ) Handles MyBase.Load Dim A() As String = {" 周杰倫 ", " 陳漢典 ", " 阮經天 ", " 柯震東 "} MsgBox(" 我的偶像 :" & A(3)) End Sub 執行結果 例 2 計算陣列元素 A(0) 的值 程式碼 內文範例 "ch7-1b.sln" 解析 Private Sub Form1_Load( ) _ Handles MyBase.Load Dim A(5), K As Integer A(5) = 0 A(4) = 2 For K = 5 To 2 Step -1 A(K - 2) = A(K) + A(K - 1) Next K End Sub K = 5 To 2 Step -1 A(K - 2) = A(K) + A(K - 1) A(5-2) = A(5) + A(5-1) A(3) = = 2 A(4-2) = A(4) + A(4-1) A(2) = = 4 A(3-2) = A(3) + A(3-1) A(1) = = 6 A(2-2) = A(2) + A(2-1) A(0) = = 10 陣列 A

6 (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 統測馬272 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 練習 ( )1. 下列 Visual Basic 宣告敘述, 何者不正確? (A)Dim X(1 To 5) As Integer (B)Dim T As String (C)Dim A(19) As Integer (D)Dim Beauty As Boolean ( )2. Visual Basic 的陣列註標, 是從哪一個數值開始? (A)0 (B)1 (C)2 (D)3 ( )3. 若陣列 A 之內容如下圖, 執行 MsgBox(A(A(2) + 1) + 1) 指令後答案為何? 統測 陣列 A 內容 註標 ( )4. 執行下列 Visual Basic 程式的最後輸出結果? (A)6 (B)8 (C)16 (D)21 技競 Dim P(10) a = 8 P(0) = 0 P(1) = 1 For i = 2 To a P(i) = P(i - 1) + P(i - 2) Next MsgBox(P(a)) ( )5. 執行下列 Visual Basic 程式片段, 請問最後 a 的值為何? (A)0 (B)1 (C)5 (D)10 技競 Dim x(10) As Integer a = 0 For i = 10 To 1 Step -1 x(i) = i Mod 2 : a = a + x(i) Next

7 第 7 章 陣列 273 程式設計實例 猜猜原唱者是誰 建立 "ans7-1a.sln" 新專案, 設計一支可隨機顯示歌名, 並讓遊戲者根據該 歌名猜原唱者是誰的程式 ( 圖 7-3) 1 以點選的方式, 猜歌曲的原唱者 1 若配對正確, 會顯示 " 答對了!"; 反之, 顯示 " 答錯了!" 2 按答案鈕 2 圖 7-3 猜猜原唱者是誰範例的執行結果 Step1- 設計表單畫面 ( 或開啟已佈建好控制項的範例檔案 "ex7-1a.sln") 1. 在表單上佈建如圖 7-4 所示的控制項, 其中 1 個 Label( 標籤 ) 控制項, 應佈建在 GroupBox( 群組方塊 ) 內 圖 7-4 猜猜原唱者是誰範例的表單佈建畫面

8 274 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 2. 依下表設定控制項的相關屬性 表 7-2 控制項的屬性設定 控制項名稱 屬性 設定值 Form1 Text 猜猜原唱者是誰 Button1 Text 答案 GroupBox1 Text 歌名 Label1 Text 猜猜這首歌原唱者是誰? Font 字型大小 :16pt Label2 ForeColor Blue( 藍色 ) Text ( 空白 ) 3. 本實例將使用 ListBox( 清單 ) 控制項來顯示歌手的姓名, 以下是 ListBox 控制項的使用說明 ListBox 控制項 ListBox( 清單 ) 控制項可用來顯示一串特定的清單資料 ( 圖 7-5), 讓使用者從清單中點選所需資料項目 表 7-3 為此種控制項常用的屬性及方法 ListBox ( 清單 ) 圖 7-5 Excel 儲存格格式交談窗 (ListBox 的使用實例 )

9 第 7 章 陣列 275 表 7-3 ListBox 控制項常用的屬性及方法 性SelectedIndex 功能屬傳回清單內被選取之項目的索引值, 索引值從 0 開始編號 ( 此屬性只能透過程式敘述來取得 ) Count 傳回清單內的項目總數 ( 此屬性只能透過程式敘述來取得 ) Items 設定清單內要顯示的項目 屬性 / 方法 SelectedItem Text 傳回清單內被選取之項目 ( 此 2 項屬性值皆只能使用程式敘述取得 ) Sorted 方法Items.Add() Items.Remove() 設定清單內的資料項目是否要排序,True 為要排序 ;False 為不需排序 ( 預設值 ) 可讓程式設計者在程式執行階段, 將資料項目加入至清單內, 其語法為清單控制項名稱.Items.Add(" 資料 ") 可讓程式設計者在程式執行階段, 移除清單內的資料項目, 其語法為清單控制項名稱.Items.Remove(" 資料 ") Step2- 解題分析 1. 宣告 2 個一維陣列 (song singer), 分別用來儲存 5 首歌的歌名 (" 小幸運 " " 愛不需要裝乖 " " 我不離開 " " 可惜沒如果 " " 喜劇之王 ") 及這 5 首歌的原唱者姓名 (" 田馥甄 " " 謝和弦 " " 戴愛玲 " " 林俊傑 " " 李榮浩 ") 2. 利用 For Next 迴圈敘述在清單 (ListBox1) 中加入 5 位歌手的姓名 3. 從儲存在陣列 (song) 中的 5 首歌, 隨機挑出一首歌並顯示在標籤 (Label2) 中 4. 單按 (Click) 答案鈕後, 利用 If Then Else 敘述判斷使用者所點選的歌手姓名是否正確

10 276 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 5. 圖 7-6 為本程式實例的流程圖 開始 宣告變數 陣列, 並設定陣列的初始值 i = 0 i <= 4 否 (F) 是 (T) 在 ListBox1 加入第 i 位原唱者的姓名 i = i + 1 初始化亂數產生器 n = 0 ~ 4 間的亂數 顯示第 n 首歌名 開始 是否點選正確項目? 是 (T) 顯示 " 答對了!" 否 (F) 顯示 " 答錯了!" 結束 結束 表單 Load 事件程序的執行流程 答案鈕 Click 事件程序的執行流程 圖 7-6 猜猜原唱者是誰範例的流程圖 step3- 撰寫程式 按檢視程式碼鈕, 開啟程式碼視窗, 分別在 Form1_Load Button1_ Click 事件程序中, 撰寫如下的程式碼

11 第 7 章 陣列 Dim n As Short Private Sub Form1_Load( ) Handles Me.Load Dim i As Short Dim singer(4), song(4) As String song = {" 小幸運 " " 愛不需要裝乖 " " 我不離開 " " 可惜沒如果 " " 喜劇之王 "} singer = {" 田馥甄 " " 謝和弦 " " 戴愛玲 " " 林俊傑 " " 李榮浩 "} For i = 0 To 4 ' 將歌手 單加入 清單 ListBox1.Items.Add(singer(i)) Next Randomize() n = Int(Rnd() * 5) ' 隨機產生 1 個介於 0~4 之間的整數亂數 Label2.Text = song(n) End Sub Private Sub Button1_Click( ) Handles Button1.Click If n = ListBox1.SelectedIndex Then MsgBox(" 答對了!",, " 答案揭曉 ") Else MsgBox(" 答錯了!",, " 答案揭曉 ") End If End Sub 說明 10 : 將變數 n( 隨機產生的亂數 ) 宣告的位置, 置於事件程序的上方, 則該變數可被表單檔中的任一程序使用 : 宣告程式需使用的變數 i ( 計數 ), 及宣告 2 個一維陣列 song( 歌名 ) singer( 原唱者的姓名 ) : 設定 2 個一維陣列的初始值 : 利用 For Next 迴圈敘述及 Items.Add() 方法, 將原唱者的姓名加入至清單 (ListBox1) 中 90 : 設定亂數的序列, 避免程式每次執行時, 皆產生相同的一組亂數 100 : 產生 1 個介於 0 ~ 4 之間的整數亂數, 並指定給 n 110 : 依照 n 值, 在標籤 (Label2) 中顯示對應的歌名 : 利用 If Then Else 敘述, 判斷使用者所點選的選項是否正確, 並顯示答對與答錯的訊息

12 278 程式語言 -Visual Basic I 2 課想 若要增加當遊戲者猜對, 可繼續猜下一首歌曲的原唱者之功能, 並記錄答對的題數, 上述程式應如何修改?( 提示 : 將原宣告陣列 song singer 的敘述, 移至事件程序的上方, 並在 Button1_Click 中的 If Then Else 敘述加入, 若答對, 繼續顯示下一首歌曲名稱, 並累計答對題數 ; 若答錯, 則結束程式 ) 成果預覽 : Label 多維陣列 只有 1 個註標的陣列稱為㆒維陣列, 含有 2 個註標之陣列稱為㆓維陣列, 含有 3 個註標之陣列稱為㆔維陣列 ( 圖 7-7), 依此類推 當陣列的註標個數超過 1 個 時, 我們稱這種陣列為多維陣列 陣列 A 第一維(列) 第二維 ( 欄 ) A(1, 3) A(3, 1) A(5, 2) B 維陣列 維2 17 第三維第0 1 二維陣列 A(6, 3) 三維陣列 B(1, 3, 2) 圖 7-7 ㆓維陣列及㆔維陣列的示意圖 一第二 B(1, 0, 1) B(0, 1, 2) B(0, 3, 0)

13 第 7 章 陣列 279 若資料可用 1 個註標值來識別, 可使用一維陣列來儲存, 例如儲存全班同學的某一科成績 ( 註標值可代表座號 ); 若資料需要使用 2 個註標值來識別, 則需使用二維陣列來儲存, 例如儲存全班同學的國 英 數三科成績 ( 第 1 維註標值代表座號, 第 2 維註標值代表科目別 ) 一 宣告陣列 : 語法 & 舉例 宣告陣列 A 可存放 12(3 4) 個整數資料 Dim 陣列名稱 (n1, n2, ) [As 資料型別 ] 陣列 A Dim A(2, 3) As Integer Dim 陣列名稱型別字元 (n1, n2, ) Dim A%(2, 3) 說明 1 陣列的註標個數 表陣列的維數, 例如 2 個註標為二維陣列 ( 如 A(2, 4)) 3 個註標為三維陣列 ( 如 B(2, 4, 3)), 以此類推 2 以 A(2, 4) 為例 ( 圖 7-8), 陣列元素個數 = (2 + 1) * (4 + 1) = 15 陣列 A 0 (0, 0) (0, 1) (0, 2) (0, 3) (0, 4) 3 列 1 (1, 0) (1, 1) (1, 2) (1, 3) (1, 4) 2 (2, 0) (2, 1) (2, 2) (2, 3) (2, 4) 欄 圖 7-8 ㆓維陣列的範例 3 陣列宣告後, 可使用 陣列名稱 ( 註標 1, 註標 2, ) 的語法來存取或更改陣 列中的資料內容 例如 A(1, 3) = 10 A(3, 2) = A(0, 2) + A(3, 1)

14 錯誤280 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 二 宣告陣列並設定初始值 : 語法 & 舉例 宣告陣列 A 可存放 6 個整數資料, 並設定初始值依序 Dim 陣列名稱 [(, ) As 資料型別 ] = [New 資料型別 (n1, n2 )] {{ 陣列元素初始值 }, { 陣列元素初始值 }, } 設定第 0 列 A(0, 0) A(0, 1) A(0, 2) 等 3 個陣列元素的初始值 陣列 A Dim A(,) As Integer = {{10, 20, 30}, {40, 50, 60}} 設定第 1 列 A(1, 0) A(1, 1) A(1, 2) 等 3 個陣列元素的初始值 說明 1 陣列名稱後的小括號內, 需以逗號來表示陣列的維數, 逗號的數目為 陣列維數 -1, 例如加入 1 個逗號表示宣告一個二維陣列 加入 2 個逗號表示宣告一個三維陣列 以此類推 2 在語法中的 New 資料型別 (n1, n2, ) 敘述, 其資料型別後的小括號內, 也可直接以逗號來表示陣列的維數 若直接標示註標上限, 就必須設定與陣列元素個數相對應的初始值 例如 : Dim P(,) = New Integer(,) {{2, 4, 8}, {3, 6, 9}, {6, 12, 24}} Dim Q(,) = New String (1, 2) {{"A", "B", "C"}, {"D", "E", "F"}} Dim R(,) = New Integer(2, 2) {{12, 24, 48}, {3, 6, 9}} 陣列元素個數 = (2 + 1) * (2 + 1) = 9 設定的初始值數少於 9 個

15 第 7 章 陣列 281 例 1 求 sum 值 程式碼 內文範例 "ch7-1c.sln" 解析 Private Sub Form1_Load( ) Handles MyBase.Load Dim sum As Integer Dim A(,) As Integer = {{3, 3}, {2, 1}, {0, 8}} sum = A(A(2, 0) + 1, 1) + 1 End Sub A(A(2, 0) + 1, 1) + 1 = A(0 + 1, 1) + 1 = A(1, 1) + 1 = = 2 陣列 A 例 2 計算陣列元素 B(2, 1) 與 B(3, 2) 相乘的結果 程式碼 內文範例 "ch7-1d.sln" 解析 Private Sub Form1_Load( ) Handles MyBase.Load Dim B(3, 2), K, I, J As Integer K = 3 For I = 0 To 3 For J = 0 To 2 B(I, J) = K * (I - 1) + J Next J Next I End Sub B(I, J) = K * (I - 1) + J B(2, 1) = 3 * (2-1) + 1 = 3 * = 4 B(3, 2) = 3 * (3-1) + 2 = 3 * = 8 故 B(2, 1) * B(3, 2) = 4 * 8 = 32 陣列 B

16 282 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 堆疊與佇列 資料結構 (data structure) 是用來組織及管理資料的結構設計, 使用資料結構可將資料建立成為一個便於取用與處理的結構, 以節省資料的儲存空間, 並提昇資料處理的速度 前述所介紹的陣列, 及下列將介紹的堆疊與佇列是 3 種基本的資料結構 堆疊 (stack): 具有後進先出 (Last In First Out, LIFO) 特性 資料存取規則 是 : 資料項目加入時, 只能加到堆疊的頂端 (top); 取出資料項目時, 必須由頂端將資料優先取出 網頁瀏覽器中用來切換上 下一頁的功能即為堆疊的應用 例如 push 10 push 8 pop push 36 pop pop 後, 依序輸出的數值為 ( 圖 7-9) 1 push 10 2 push 8 4 push pop( 輸出 8) 5 pop( 輸出 36) 6 pop( 輸出 10) 圖 7-9 堆疊增刪範例的示意圖 佇列 (queue): 具有先進先出 (First In First Out, FIFO) 特性 資料存取規 則是 : 加入資料項目時, 只能從佇列的尾端 (rear) 加入 ; 取出資料項目時, 則只能從佇列的前端 (front) 取出 印表機列印文件的順序即為佇列的應用 例如依序加入 10 加入 8 刪除元素 加入 36 刪除元素 加入 2 後, 佇列的內容為 36 2( 圖 7-10) 1 加入 10 2 加入 8 4 加入 36 6 加入 刪除元素 5 刪除元素 圖 7-10 佇列增刪範例的示意圖

17 第 7 章 陣列 283 程式設計實例 血型性格分析 建立 "ans7-1b.sln" 新專案, 設計一個可依使用者點選的性別及血型, 來顯 示對應性格的程式 ( 圖 7-11) 1 點選性別 ( 如男 ) 2 選擇血型 ( 如 O 型 ) 按分析鈕, 即會顯示性格分析結果 3 圖 7-11 血型性格分析範例的執行結果 Step1- 設計表單畫面 ( 或開啟已佈建好控制項的範例檔案 "ex7-1b.sln") 1. 在表單上佈建, 如圖 7-12 所示之控制項, 其中 2 個 RadioButton( 選項按鈕 ) 控制項, 應佈建在 GroupBox( 群組方塊 ) 內 ComboBox1 圖 7-12 血型性格分析範例的表單佈建畫面 2. 依下表設定控制項的相關屬性 表 7-4 控制項的屬性設定 控制項名稱 屬性 設定值 控制項名稱 屬性 設定值 Form1 Text 血型性格分析 AutoSize False RadioButton2 GroupBox1 Text 性別 Text 女 AutoSize False Label1 Text 血型 RadioButton1 Text 男 Button1 Text 分析 Checked True

18 284 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 3. 本實例將使用 ComboBox( 拉式方塊 ) 控制項來供使用者點選血型資料, 以下是 ComboBox 控制項的使用說明 ComboBox 控制項 ComboBox( 下拉式方塊 ) 是一種結合 文字方塊 及 清單 特性的控制項 ( 圖 7-13) 在表單上佈建此控制項, 可讓使用者在程式執行時, 透過下拉式方塊直接選取資料 ComboBox 常用的屬性 ( 例如 Count Items Text) 方法( 例如 Items. Add Items.Remove), 與第 節 程式設計實例 中, 延伸學習所介紹的 ListBox( 清單 ) 控制項相同, 請同學自行參閱 用選按的方式來選取資料 Micorsoft Word 2010 IE 11 圖 7-13 ComboBox 的使用實例 Step2- 解題分析 1. 載入 (Load) 表單後, 將 4 種血型 ("A 型 " "B 型 " "O 型 " "AB 型 ") 加入至下拉式方塊 (ComboBox1) 中 2. 單按 (Click) 分析鈕後, 執行下列內容 : (1) 宣告 1 個二維陣列, 並依照表 7-5 血型性格分析表設定初始值 表 7-5 血型性格分析表 血型性別 A 型 B 型 O 型 AB 型 男 具責任感 善於交際 樂觀豪爽 認真能幹 女 小心謹慎 待人親切 率真俐落 魅力四射

19 第 7 章 陣列 285 (2) 宣告變數 Inx( 用來儲存使用者選取之血型的索引值 ) (3) 利用 If Then Else 敘述, 判斷使用者點選的性別, 從二維陣列 (type) 中取出並顯示對應的性格分析 3. 圖 7-14 為本程式實例的流程圖 開始 宣告變數及二維陣列, 並設定陣列初始值 Inx = 使用者選取之血型的索引值 開始 在 ComboBox1 中加入 4 種血型 性別 = 男? 是 (T) 顯示對應的性格分析結果 否 (F) 顯示對應的性格分析結果 結束 結束 表單 Load 事件程序的執行流程 分析鈕 Click 事件程序的執行流程 圖 7-14 血型性格分析範例的流程圖

20 286 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ step3- 撰寫程式 按檢視程式碼鈕, 開啟程式碼視窗, 分別在 Form1_Load Button1_ Click 事件程序中, 撰寫如下的程式碼 Private Sub Form1_Load( ) Handles MyBase.Load ComboBox1.Items.Add("A 型 ") ComboBox1.Items.Add("B 型 ") ComboBox1.Items.Add("O 型 ") ComboBox1.Items.Add("AB 型 ") End Sub Private Sub Button1_Click( ) Handles Button1.Click Dim type(,) As String = {{" 具責任感 ", " 善於交際 ", " 樂觀豪爽 ", " 認真能幹 "}, {" 小心謹慎 ", " 待人親切 ", " 率真俐落 ", " 魅力四射 "}} Dim Inx As Short Inx = ComboBox1.SelectedIndex If RadioButton1.Checked = True Then MsgBox(type(0, Inx),, " 分析結果 ") Else MsgBox(type(1, Inx),, " 分析結果 ") End If End Sub 說明 : 利用 Items.Add() 方法, 將 4 種血型加入至下拉式方塊 (ComboBox1) 中 50 : 宣告二維陣列 type( 性格分析結果 ) 並設定初始值 60 : 宣告變數 Inx( 用來儲存使用者選取之血型的索引值 ) 70 : 將使用者在血型下拉式方塊中選擇之血型的索引值, 指定給 Inx : 若性別為男性, 依照 Inx 值, 取出陣列 type(0, Inx) 的分析結果 : 若性別為女性, 依照 Inx 值, 取出陣列 type(1, Inx) 的分析結果

21 第 7 章 陣列 課想 若要根據血型專家提供的血型速配指數 ( 如下表 ), 增加可依選取的性別及血型, 顯 示血型配對指數的功能, 上述程式應如何修改?( 提示 : 宣告用來儲存血型速配指數的二維陣列 match) 男 / 女 A 型 B 型 O 型 AB 型 A 型 B 型 O 型 AB 型 成果預覽 : Label2 GroupBox2 Label3 Label4 ~ Label8

22 誤288 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ UBound() Length() ReDim() 方法 Visual Basic 提供的 UBound() Length() ReDim() 方法, 可分別用來取得陣列註標的上限值 陣列的元素個數, 以及重新調整陣列大小等, 說明如下 語法 & 舉例 傳回陣列的上限值 UBound( 陣列名稱 [, 欲查詢的維數 ]) Dim A(7) As Integer MsgBox(UBound(A)) ' 顯示陣列 A 的 限值, 即 7 Dim B(2, 4) As String MsgBox(UBound(B, 2)) ' 顯示陣列 B 之第㆓維的 限值, 即 4 ( 內文範例 "ch7-1e.sln") 說明 : 查詢一維陣列的上限值, 不需輸入維數, 如上例 MsgBox(UBound(A)) 陣列名稱.Length 傳回陣列的長度 ( 即陣列的元素個數 ) Dim A(3) As Integer MsgBox(A.Length) ' 顯示陣列 A 的元素個數, 即 4 Dim B(1, 2) As String MsgBox(B.Length) ' 顯示陣列 B 之第㆓維的元素個數, 即 6 ( 內文範例 "ch7-1f.sln") 語法 & 舉例錯語法 & 舉例 將陣列 B 調整為 3 4 的二維陣列, 並保留原陣列內容 ReDim [Preserve] 陣列名稱 ( 陣列上限 ) 說明 Dim B = New Integer(2, 1) {{10, 20}, {30, 40}, {50, 60}} ReDim Preserve B(2, 3) ( 內文範例 "ch7-1g.sln") 1 加入關鍵字 "Preserve", 可保留原陣列元素的值 ; 若省略, 則會刪除原陣列元素的值, 而改以預設的初始值取代 2 陣列的維度不可改變, 例如 : Dim A(5) ReDim A(9) ' 調整為可存放 10 個元素的㆒維陣列 Dim A(5) ReDim A(3, 4) ' 不可將㆒維陣列, 調整成㆓維陣列 3 雖可調整陣列大小, 但應慎重使用, 以免增加程式除錯的困難度

23 第 7 章 陣列 練習 一 選擇題 基礎 ( )1. 在 Visual Basic 中, 執行陣列宣告敘述 "Dim A() As Integer = {4, 1, 0, 6, 8}", 則 A(3) 的值為何? (A)1 (B)0 (C)6 (D)8 ( )2. 執行下列 Visual Basic 程式片段時, 請問陣列 A 占用記憶體多少 bytes 的儲存空間? (A)160 (B)96 (C)80 (D)48 統測 Dim A(3, 4) As Double ( )3. 下列何種資料結構的資料元素存取方式是先進先出 (First In First Out)? (A) 陣列 (B) 雙向串列 (C) 堆疊 (D) 佇列 統測 ( )4. 在 Visual Basic 中, 某陣列宣告敘述以 "Dim B(,, ) As String" 開頭, 由此可知該陣列為幾維陣列? (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 ( )5. 在 Visual Basic 中, 執行陣列宣告敘述 "Dim X(2, 3, 2) As Long", 則陣列 X 可儲存幾個陣列元素? (A)7 (B)12 (C)27 (D)36 ( )6. 執行程式 ( 一 ) 後,A(3) 的值為何? (A)0 (B)1 (C)3 (D)6 統測 Dim A(3), Sum, I As Integer Sum = 0 For I = 1 To 3 Sum = Sum + I A(I) = Sum Next I Dim A(8) As Integer For I = 1 To 8 A(I) = I + 2 Next I MsgBox(A(A(A(2) + 1) - 2) + 3) 程式 ( 一 ) 程式 ( 二 ) ( )7. 執行程式 ( 二 ) 後, 其顯示的結果為何? (A)12 (B)11 (C)10 (D)9 技競 ( )8. 執行下列 Visual Basic 程式片段後, 輸出的結果為何? (A)15 (B)20 (C)25 (D)30 統測 Dim A(4) For i = 1 To 4 If (i Mod 2 <> 0) Then A(i) = i ^ 2-1 Else A(i) = i ^ End If Next i MsgBox(A(4) + A(3) - A(2))

24 290 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 進階 ( )9. 下列 Visual Basic 程式片段執行後,A(1, 3) 的值與下列哪一個元素的值相同? (A)A(2, 0) (B)A(2, 1) (C)A(2, 2) (D)A(2, 3) 統測 Dim A(3, 3) As Integer For I = 0 To 3 For J = 0 To 3 A(I, J) = 2 * I * (I + J) Next J Next I ( )10. 下列程式執行前陣列 A(1) 至 A(5) 之值依序為 5, 6, 3, 4, 1, 則其執行後印出陣列 A(1) 至 A(5) 的結果為? (A)5, 6, 3, 4, 1 (B)6, 5, 4, 3, 1 (C)1, 3, 4, 5, 6 (D)5, 4, 6, 1, 3 技競 Dim a(5) For J = 2 To 5 T = a(j) : I = J - 1 : M = J While (I >= 1 And a(i) < T) If a(i) < T Then a(m) = a(i) : I = I - 1 : M = M - 1 End While a(i + 1) = T Next J ( )11. 執行下列 VB 程式後, 輸出的結果為何? (A) (B) (C) (D) 統測 Dim a(6), i, b As Integer a(1) = 27 : a(2) = 12 : a(3) = 8 a(4) = 9 : a(5) = 21 : a(6) = 72 For i = 1 To 3 b = a(i) a(i) = a(7 - i) a(7 - i) = b Next i For i = 1 To 6 Console.Write(a(i) & " ") Next i

25 第 7 章 陣列 291 ( )12. 執行下列 Visual Basic 程式片段後,sum k 的值分別為何? (A) 產生陣列索引超出範圍之錯誤 (B)48 4 (C)66 3 (D)44 2 統測 Dim a(4, 3) As Integer a(1, 1) = 0 : a(1, 2) = 1 : a(1, 3) = 11 a(2, 1) = 0 : a(2, 2) = 2 : a(2, 3) = 22 a(3, 1) = 0 : a(3, 2) = 3 : a(3, 3) = 33 For i = 1 To 4 For j = 1 To 3 If a(i, j) <> 0 And a(i, j) Mod 2 <> 0 Then sum = sum + a(i, j) : k = k + 1 End If Next j Next i 二 多元練習題 1. 請依據下面各小題的資料儲存需求, 撰寫宣告陣列的敘述 (1) 利用陣列 temp 記錄全國某年 1 ~ 12 月的平均氣溫 ( 溫度取至小數 1 位 ): (2) 利用陣列 score 記錄全班 50 位同學的國 英 數 計概 4 科成績 ( 分數為整數 ): (3) 利用陣列 match 記錄如下表所示的十二星座之速配指數 : 男 / 女牡羊金牛雙子巨蟹獅子處女天秤天蠍射手魔羯水瓶雙魚 牡羊 金牛 雙子 巨蟹 獅子 處女 天秤 天蠍 射手 魔羯 水瓶 雙魚

26 292 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 2. 選按 檔案 / 開啟專案 選項, 開啟專案 "ex7-1c.sln", 利用二維陣列儲存近五期的 4 星彩開獎號碼, 並計算每個號碼出現的次數 成果預覽 : TextBox1 TextBox2 ~ TextBox6 1 按輸入 4 星彩開獎號碼鈕 1 2 依序輸入五期的開獎號碼 TextBox7 ~ TextBox 顯示開獎號碼及每個號碼的出現次數 3 提示 : (1) 宣告一個用來存放近五期 4 星彩開獎號碼的二維陣列 n (2) 宣告一個用來存放每個開獎號碼 (0 ~ 9) 出現次數的一維陣列 count (3) 利用巢狀迴圈及 InputBox() 函數, 讓使用者輸入近五期開獎的號碼 (4) 利用 Select Case 敘述計算每個開獎號碼的出現次數, 並顯示在對應的文字方塊 (TextBox2 ~ TextBox11) 中

27 第 7 章 陣列 陣列的應用 在程式設計實務中, 我們除了使用陣列來儲存多個具有相同資料型別的資料 ( 例如每位同學的成績 ) 之外, 為了增加資料的可讀性, 通常還會對陣列元素進行排序處理 ; 另外, 在某些情況下, 可能會需要尋找特定的陣列元素, 或確定某筆資料是否儲存於陣列中 本節將介紹陣列在排序及搜尋上的應用 資料排序 料排序是指利用 比較 與 交換 的方法, 將資料依照由小到大 ( 遞增 ) 或由大到小 ( 遞減 ) 的條件, 依序排列 以下介紹氣泡排序法 ( bubble sort) 及選擇排序法 (selection sort) 兩種常見的資料排序法 氣泡排序法 氣泡排序法 ( 或稱泡沫排序法 ) 的排序規則是逐次比較相鄰的兩個資料, 並依照由大到小或由小到大的排序條件, 交換資料的位置, 直到所有的資料排序完成 使用氣泡排序法排序, 如果要將資料由大到小排序, 則較大值的資料將逐漸往上移動 ; 相反地, 如果要將資料由小到大排序, 則較小的資料將逐漸往上移動 這種變動資料位置的情形, 就像氣泡上升的現象, 氣泡排序法也因此而得名 圖 7-15 是將 5 個大小不等的數字 ( ), 利用氣泡排序法由小到大排序的過程

28 294 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 說明 : 為比較後交換位置 ; 為比較後不交換位置 排序前 : 第一次循環 : 兩兩比較第 1 ~ 5 個相鄰的資料, 並依照比較結果調整數字的位置, 使最大的數字 (47) 排在第 5 個位置 第二次循環 : 兩兩比較第 1 ~ 4 個相鄰的資料, 並依照比較結果調整數字的位置, 使第 2 大的數字 (25) 排在第 4 個位置 第三次循環 : 兩兩比較第 1 ~ 3 個相鄰的資料, 並依照比較結果調整數字的位置, 使第 3 大的數字 (18) 排在第 3 個位置 第四次循環 : 兩兩比較第 1 ~ 2 個相鄰的資料, 並依照比較結果調整數字的位置, 使第 4 大的數字 (12) 排在第 2 個位置 排序後 : 圖 7-15 利用氣泡排序法將 5 個數字由小到大排序

29 第 7 章 陣列 295 使用氣泡排序法來排序 N 筆資料時, 有以下 3 項特性 : 1. 排序循環次數最多為 N - 1 次 2. 不論原始資料的排列順序為何, 完成排序所需的比較次數為 N * (N - 1) / 2 次 3. 若在氣泡排序法的程式中, 加入一段程式敘述, 用以判斷在每次循環中是否有資料進行交換, 如果沒有, 則表示資料已完成排序 如此一來, 當資料為 N 筆時, 最少只需比較 N - 1 次 ( 即原始資料順序與欲排序的順序相同時 ), 即完成排序的工作 流程圖表示 開始 宣告變數 陣列, 並設定初始值 註 i = 1 i <= (5-1) 是 (T) j = 0 否 (F) 圖 7-16 是使用流程圖來描述利用氣泡排序法將 5 個大小不等的資料 ( ) 由小到大依序排序的流程 ( 假設資料已儲存在陣列 A 中 ) j <= (4 - i) 是 (T) A(j) > A(j + 1) 是 (T) A(j) 與 A(j + 1) 交換 否 (F) 否 (F) j = j + 1 i = i + 1 註 : i 用來表示排序循環的次數 ;j 用來表示比較資料的位置 結束 圖 7-16 氣泡排序法的流程圖

30 馬 (C) (D) 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 程式範例 圖 7-17 是利用氣泡排序法將 5 個大小不等的資料, 由小到大排序的程式碼 排序前 : 排序後 : 使用氣泡排序法, 將資料由小到大排序的程式碼 Dim A(4), tmp, i, j As Integer A(0) = 25 : A(1) = 12 : A(2) = 47 : A(3) = 18 : A(4) = 9 For i = 1 To (5-1) ' 排序循環 4 次 For j = 0 To (4 - i) ' 排序循環遞增, 比較次數遞減 If A(j) > A(j + 1) Then 將 A(j) 與 A(j + 1) 的資料交換 tmp = A(j) A(j) = A(j + 1) A(j + 1) = tmp End If 改成 A(j) < A(j + 1), 可將資料由大到小排序 Next j Next i ( 內文範例 "ch7-2a.sln") 圖 7-17 使用氣泡排序法排序 料的程式範例 練習 ( )1. 佳佳想依照段考總分來排列 30 位同學的段考名次, 如果她使用的是氣泡排序法, 請問她最多需要進行幾次的排序循環? (A)30 (B)29 (C)31 (D)28 ( )2. 如果要以氣泡排序法, 將 20 個原先由重到輕依序排列的包裹 ( 每個包裹的重量皆不相同 ), 改為由輕到重的順序重新排列, 共需進行幾次比較? (A)190 (B)210 (C)200 (D)180 ( )3. 若要以氣泡排序法, 將數列資料 由小到大依序排列, 請問在第一次循環結束後, 數列排列的狀況為何? (A) (B)

31 第 7 章 陣列 297 選擇排序法 若以由小到大 ( 遞增 ) 排序為例, 選擇排序法的排序規則是從第 1 個數值開始找尋, 直到最後一個數值, 以選出最小值, 再將最小值與第 1 個數值交換 ; 接著從第 2 個數值之後的資料列中找出最小值, 與第 2 個數值交換, 依此類推, 不斷重複上述步驟, 直到所有的資料排序完成 圖 7-18 是將 5 個大小不等的數字 ( ), 利用選擇排序法 由小到大排序的過程 排序前 : 說明 : 為比較 ;S 為最小值 第一次循環 : 在 5 個數字中比較資料的大小, 挑選出最小的數字 (12), 並與第 1 個位置的數字 (53) 交換位置 S 2 第二次循環 : 在其餘 4 個數字中比較資料的大小, 挑選出最小的數字 (38), 並與第 2 個位置的數字 (46) 交換位置 S 3 第三次循環 : 在其餘 3 個數字中比較資料的大小, 挑選出最小的數字 (46), 並與第 3 個位置的數字 (53) 交換位置 S 4 第四次循環 : 在其餘 2 個數字中比較資料的大小, 挑選出最小的數字 (53), 正好位於第 4 個位置, 不需交換位置, 排序完成 S 排序後 : 圖 7-18 利用選擇排序法將 5 個數字由小到大排序

32 298 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 使用選擇排序法來排序 N 筆資料時, 有以下 2 項特性 : 1. 排序循環次數最多為 N - 1 次 2. 不論原始資料的排列順序為何, 完成排序所需的比較次數為 N * (N - 1) / 2 次 流程圖表示圖 7-19 是使用流程圖來描述利用選擇排序法將 5 個大小不等的資料 ( ) 由小到大依序排列的流程 ( 假設資料已儲存在陣列 A 中 ) 開始 宣告變數 陣列, 並設定初始值 註 i = 0 i <= (4-1) 是 (T) S = i j = (S + 1) j <= (5-1) 是 (T) A(S) > A(j) 是 (T) S = j 否 (F) 否 (F) 否 (F) j = j + 1 A(i) 與 A(S) 交換 i = i + 1 結束 註 : i 用來表示排序循環的次數 ;j 用來表示比較資料的位置 圖 7-19 選擇排序法的流程圖

33 馬 需進行幾次比較? (A)8 (B)9 (C)10 (D)11 第 7 章 陣列 299 程式範例 圖 7-20 是利用選擇排序法將 5 個大小不等的資料, 由小到大排序的程式碼 排序前 : 排序後 : 使用選擇排序法, 將資料由小到大排序的程式碼 將 A(i) 與 A(S) 交換 Dim A(4), tmp, i, j, S As Integer ' 由小到大排序 A(0) = 53 : A(1) = 46 : A(2) = 12 : A(3) = 38 : A(4) = 76 For i = 0 To (4-1) ' 排序循環 4 次 S = i ' 設定最小值的位置在第 i 個 For j = (S + 1) To (5-1) ' 控制每次循環時, 比較 料的位置 If A(S) > A(j) Then S = j ' 判斷 料大小, 以找出最小值 Next j tmp = A(i) 改成 A(S) < A(j), 可 A(i) = A(S) 將資料由大到小排序 A(S) = tmp Next i ( 內文範例 "ch7-2b.sln") 圖 7-20 使用選擇排序法排序 料的程式範例 練習 ( )1. 若要依照銷售總額的高低, 以選擇排序法來排列園遊會中 30 個攤位的銷售名次, 請問需要進行幾次的排序循環? (A)30 (B)28 (C)31 (D)29 ( )2. 若要將未依大小順序排列的 13 張黑桃撲克牌 (A ~ K), 以選擇排序法由小到大依序排列, 共需進行幾次比較? (A)78 (B)91 (C)71 (D)82 ( )3. 使用選擇排序法, 將數列資料 ( ) 由大到小依序排列, 共

34 300 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ Array.Sort() 與 Array.Reverse() 方法 在 Visual Basic 2015 中, 要將陣列中的資料進行排序, 除了可利用前述介紹的巢狀迴圈來完成之外, 其實也可利用 Array.Sort() 與 Array.Reverse() 方法, 來完成排序工作 Array.Sort() 方法是用來將一維陣列中的資料遞增排序 ;Array.Reverse() 方法則是用來反轉一維陣列中的資料 ; 使用這兩個方法來排序, 相較於自己撰寫程式, 具有快速又不易出錯的優點 語法 & 舉例 將陣列中的資料由小到大 ( 遞增 ) 排序 Array.Sort( 陣列名稱 ) Dim A = {56, 84, 12, 68, 99, 6} Array.Sort(A) 陣列 A ( 內文範例 "ch7-2c.sln") 語法 & 舉例 反轉陣列中的資料 Array.Reverse( 陣列名稱 ) Dim A = {6, 12, 56, 68, 84, 99} Array.Reverse(A) 陣列 A ( 內文範例 "ch7-2d.sln") 由上述二例可知, 若要將陣列中的資料遞減排序, 只要先利用 Array.Sort() 方法將資料遞增排序後, 再利用 Array.Reverse() 方法反轉資料即可

35 第 7 章 陣列 資料搜尋 料搜尋是指依照特定的條件及方法, 在一群資料中尋找符合條件的資料 我們可根據資料的排列特性 ( 未排序或已排序 ), 選擇使用不同的搜尋法來找出特定的資料 以下將介紹循序搜尋法 (sequential search) 及㆓元搜尋法 (binary search) 兩種常見的資料搜尋法 循序搜尋法 循序搜尋法又稱線性搜尋法, 它的搜尋規則是由第一個資料開始依序比對每個資料, 直到找到目標資料為止 當搜尋完所有項目後, 仍未找到所要搜尋的資料時, 即表示該資料不存在資料列中 當資料筆數不大或資料列未經排序時, 適合使用循序搜尋法來搜尋資料 圖 7-21 是在 10 個大小不等且未經排序的數字中, 利用循序搜尋法來搜尋數字 15 的過程 1 由第一個位置開始搜尋, 未找到數字 15, 繼續往下搜尋 由第二個位置開始搜尋, 未找到數字 15, 繼續往下搜尋 找到數字 15, 搜尋結束 圖 7-21 利用循序搜尋法在 料列 找出數字 15 使用循序搜尋法在 N 筆資料中要找到目標資料, 有以下 3 項特性 : 1. 資料列不須事先排序 2. 搜尋的比對次數最少需要 1 次 ; 最多需要 N 次 3. 平均需要比對 (N + 1) / 2 次

36 302 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 流程圖表示 圖 7-22 是使用流程圖來描述利用循序搜尋法在資料列 ( 陣列 A) 中搜尋目標 資料 (Target = 15) 的流程 開始 宣告變數 陣列, 並設定初始值 Target = 15 i = 0 i <= 9 否 (F) 是 (T) i = i + 1 否 (F) A(i) = Target? 顯示 " 找不到 " 是 (T) 顯示目前資料所在的位置 結束 圖 7-22 循序搜尋法的流程圖

37 馬 比較? (A)1 (B)23 (C)45 (D)46 第 7 章 陣列 303 程式範例 圖 7-23 是利用循序搜尋法搜尋目標資料 15 的程式碼 執行結果 陣列 A 使用循序排序法搜尋資料的程式碼 Dim Target, i As Integer Dim A() As Integer = {28, 3, 15, 55, 48, 9, 14, 1, 38, 20} Target = 15 ' 搜尋目標為 15 For i = 0 To 9 If A(i) = Target Then ' 判斷 料列 是否 要搜尋的 料 MsgBox("A(" & i & ") = " & Target) End ' 結束程式 End If Next i MsgBox(" 找不到 ") ( 內文範例 "ch7-2e.sln") 圖 7-23 使用循序搜尋法進行 料搜尋的程式範例 練習 ( )1. 下列哪一種情形, 較不適合使用循序搜尋法來搜尋資料? (A) 在蛋糕店的產品展示櫥窗中找出起司蛋糕 (B) 在數萬筆的計程車駕駛名單中, 找出名為 " 張富貴 " 的駕駛員 (C) 在家裡鞋櫃中找出自己的夏季涼鞋 (D) 在收到的 10 封電子郵件中, 找出老師回覆問題的郵件 ( )2. 使用循序搜尋法, 在 1000 筆學生資料中, 搜尋 謝明華 的資料, 請問最多需要進行幾次的搜尋比較? (A)1000 (B)1 (C)999 (D)1001 ( )3. 使用循序搜尋法, 在 45 張考卷中搜尋自己的考卷, 請問平均要進行幾次的搜尋

38 304 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 二元搜尋法 循序搜尋法雖然簡單, 但是要找到目標資料的比較次數卻很難預期, 尤其是當資料筆數龐大時, 使用此方法來搜尋資料會非常沒有效率 為了提昇資料搜尋的效率, 我們可利用第 節所介紹的排序法, 先將龐大的資料排序後, 再使用二元搜尋法來尋找資料 ㆓元搜尋法又稱二分搜尋法, 它的搜尋規則是先找出資料列的中央位置, 判定所要搜尋的資料是位於資料列的前半段或後半段, 然後捨去另一半的資料, 將搜尋範圍逐漸縮小 ; 如此重複上述步驟, 直到找到或確定資料不存在為止 二元搜尋法的中間值 (M) 計算公式為 M = (L + R) / 2, 其中 L 表示資料列可搜尋範圍的最左註標值,R 表示資料列可搜尋範圍的最右註標值 計算時, 中間值只取到計算結果的整數位數 圖 7-24 是在 7 個已依照由小到大排列的數值資料中, 利用二元搜尋法來搜尋 81 的過程 1 找出中間值 M(= (0 + 6) / 2 = 6 / 2 = 3), 因搜尋目標 (81)> M 代表的數值 (47), 捨棄前半段 2 找出中間值 M(= (4 + 6) / 2 = 10 / 2 = 5), 因搜尋目標 (81)> M 代表的數值 (67), 捨棄前半段 3 找出中間值 M(= (6 + 6) / 2 = 12 / 2 = 6), 因搜尋目標 (81)= M 代表的數值 (81), 找到目標, 搜尋結束 陣列 A L M R 陣列 A L M R 陣列 A L M R 圖 7-24 利用㆓元搜尋法在 料列 找出 81

39 第 7 章 陣列 305 使用二元搜尋法在 N 筆資料中要找到目標資料, 有以下 2 項特性 : 1. 資料列必須事先排序 2. 搜尋的比對次數最少需要比較 1 次 最多需要比對 log 2 (N + 1) 次 ; 若計算結果帶有小數, 須無條件進位至個位數 例如有 8 筆資料, 最多比較次數為 log 2 (8 + 1) = log 2 (9) 3.17, 須無條件進位為 4, 表示必須比較 4 次 ( 2 3 < 9 < 2 4 ) Tip log 2N = X, 表示 2 X = N 流程圖表示圖 7-25 是使用流程圖來描述利用二元搜尋法在由小到大排序的資料列 ( 陣列 A) 中, 搜尋目標資料 (Target = 81) 的流程 開始 宣告變數 陣列, 並設定初始值 L = 0 R = UBound(A) Target = 81 否 (F) L <= R 是 (T) M = (L + R) \ 2 Target? = A(M) > A(M) < A(M) 顯示 " 找不到 " 顯示找到的位置 L = M + 1 R = M - 1 結束 圖 7-25 利用㆓元搜尋法在 料列 找出 81

40 306 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 程式範例 圖 7-26 是利用二元搜尋法搜尋資料 81 的程式碼 陣列 A 執行結果 使用二元搜尋法搜尋資料的程式碼 Dim L, R, M, Target As Integer Dim A() As Integer = {2, 16, 34, 47, 53, 67, 81} L = 0 : R = UBound(A) : Target = 81 ' 搜尋目標 (Target) 為 81 Do While L <= R M = (L + R) \ 2 ' 計算 間值 Select Case Target Case Is = A(M) ' 找到目標 料 MsgBox("A(" & M & ") = " & Target) End ' 結束程式 Case Is > A(M) ' 若是, 捨棄前半段,L 值重設 L = M + 1 Case Is < A(M) ' 若是, 捨棄後半段,R 值重設 R = M - 1 End Select Loop MsgBox(" 找不到 ") ( 內文範例 "ch7-2f.sln") 圖 7-26 使用㆓元搜尋法進行 料搜尋的程式範例 Array.IndexOf() 方法 Array.IndexOf() 方法可在一維陣列 ( 不需事先排序 ) 中搜尋特定的資料, 語法如下 語法 & 舉例 找出陣列 A 中目標資料 12 的註標值 ( 假設陣列 A 存放的內容為 ) Array.IndexOf( 陣列名稱, 目標資料 [, 搜尋起點註標值 ]) Array.IndexOf(A, 12, 0) 執行結果為 2, 表示 12 在 A(2) ( 內文範例 "ch7-2g.sln") 說明 : 若陣列中有多個符合條件的資料, 僅會傳回第 1 個符合條件的資料之註標值

41 第 7 章 陣列 練習 一 選擇題 基礎 ( )1. 利用氣泡排序法排列 N 筆資料的順序, 最多做幾次的排序循環? (A)N / 2 次 (B)N 次 (C)N - 1 次 (D)N + 1 次 統測 進階 ( )2. 二元搜尋法在搜尋升冪排序過後的資料時, 是將所欲搜尋的數值與資料中的哪一個元素進行比較? (A) 任意一個 (B) 第一個 (C) 最後一個 (D) 最中間的 統測 ( )3. 一組 10 個已排序的數值資料, 若用二元搜尋法找其中某一個特定值, 至多需要比對幾次即可找到? (A)3 (B)4 (C)5 (D)9 統測 ( )4. 利用循序搜尋法, 找尋某一筆已知存在陣列 ( 有 15 筆資料 ) 中的資料, 最好的情況要作比較次數與最壞的情況要作比較次數的平均為 : (A)8 (B)7 (C)15 (D)2 統測 ( )5. 利用循序搜尋法在 31 筆 已排序 資料中尋找指定資料 ( 假設該筆資料存在 ), 請問最少需要比較幾次, 才能找到指定資料? (A)32 (B)31 (C)5 (D)1 統測 ( )6. 下列對二元搜尋法 (Binary Search) 的敘述, 何者有誤? (A) 平均效率比 循序搜尋法好 (B) 資料必須先排序 (C) 在 N 個資料中搜尋, 比較次數最多為 log 2 (N + 1) (D) 又稱為線性搜尋法 統測 ( )7. 給定 10 個大小隨機排列的正整數, 如果要以泡沫排序的方式, 由小而大排列, 在程式設計上使用巢狀 For Next 處理, 請問至少要使用幾層巢狀 For Next? (A)10 (B)9 (C)2 (D)1 統測 ( )8. 有關循序搜尋法的敘述, 何者正確? (A) 若要在 10 筆資料中進行循序搜尋, 最少需要 10 次的搜尋比較 (B) 當資料筆數很大時, 使用循序搜尋法來找尋資料會較其它搜尋法有效率 (C) 在 N 個資料中要找到欲搜尋的資料, 最多需要 N / 2 次的搜尋比對 (D) 適合用來找尋未排序且資料個數不多的資料 ( )9. 下列哪一組資料, 不能使用二元搜尋法 (Binary search)? (A)rose,rosa,paul,mary,john,jane,fred,bill,anne,adam (B)1,10,15,30,50,55,100,123,150 (C)1,5,6,8,9,12,15,20,30,53 (D)1.43,-2,0,10.2,5.8,3.56,1.44 技競

42 308 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ ( )10. 執行下列程式, 印出的結果為何? (A) (B) (C) (D) 統測 Dim A(5), B A(1) = 15 A(2) = 8 A(3) = 5 A(4) = 20 A(5) = 35 For X = 4 To 1 Step -1 For Y = 1 To X If A(Y) < A(Y + 1) Then B = A(Y) A(Y) = A(Y + 1) A(Y + 1) = B End If Next Y Next X For X = 1 To 5 Console.Write(A(X) & " ") Next X 二 多元練習題 1. 下列哪些情況適合使用循序搜尋法來找尋資料? 請在方格中勾選 (1) 在文化走廊的 10 幅畫作中, 找出名為 拾穗 的作品 (2) 在上萬筆統測資料中, 找出准考證號碼為 的考生成績 (3) 從 50 張數學考卷中, 找出得分 90 分以上的同學 (4) 在依釀造年份排序的數萬瓶葡萄酒中, 找出釀造年份為 1965 年的法國波爾多紅葡萄酒

43 第 7 章 陣列 請將同學每 3 人分為 1 組, 每組依照下面的說明, 完成下表的內容 (1) 資料排序 : 每人分別提供 2 個數字, 數字須介於 1 ~ 99 之間, 且不得重複 ; 再利用本節所介紹的任一種資料排序法, 將數列由大到小排列 (2) 資料搜尋 : 請老師提供 6 個數字 ( 須介於 1 ~ 99 之間 ) 及目標資料數字 ; 同學利用二元搜尋法來搜尋該數字是否存在排序完成的數列中 資料排序 資料搜尋 原始資料 : 已排序資料 : 目標資料 : 利用任一種資料排序法, 將數字由大到小排列 : 請勾選所使用的資料排序法 氣泡排序法 選擇排序法 利用二元搜尋法來搜尋數字是否存在於排序完成的數列中 ( 請在每一次搜尋的數列下方, 標示 L R M 值 ) 第 1 次排序循環 : 第 1 次搜尋 : 第 2 次排序循環 : 第 2 次搜尋 : 第 3 次排序循環 : 第 3 次搜尋 : 第 4 次排序循環 : 第 5 次排序循環 :

44 310 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 綜合評量 一 選擇題 基礎 ( )1. 在 Visual Basic 中, 執行陣列宣告敘述 "Dim Y(, ) = {{1, 7}, {13, 17}}", 則 Y(1, 1) 的值為何? (A)1 (B)7 (C)13 (D)17 ( )2. 在 Visual Basic 中, 我們可以使用下列哪一個敘述來變更陣列元素的個數? (A)UBound (B)Length (C)ReDim (D)LIFO ( )3. 在 Visual Basic 中, 不管陣列的維度是多少, 各註標的下限值預設為? (A)0 (B)1 (C)2 (D)3 ( )4. 在 Visual Basic 中, 宣告一個陣列 "Dim salary(9) As Short", 表示陣列 salary 需使用多少記憶體空間 ( 提示 : 短整數型別佔用 2 bytes 的記憶體空間 )? (A)18 (B)20 (C)22 (D)24 ( )5. 在 3000 筆已由大至小排序好的資料中, 用二元搜尋法 (Binary Search) 搜尋某一筆特定資料 ( 假定資料存在 ), 最多需要比較幾次可以搜尋到該筆資料? (A)12 (B)16 (C)20 (D)30 統測 ( )6. 在電影裡, 被害人 ( 或目擊證人 ) 到警局指認室中, 從數十位可疑份子中找尋出兇嫌的方法, 類似於下列哪一種搜尋方法? (A) 循序搜尋法 (B) 二元搜尋法 (C) 費氏搜尋法 (D) 插補搜尋法 ( )7. 對下列 7 筆已排序的資料 (2, 13, 27, 32, 44, 58, 67), 以二元搜尋法找尋關鍵值為 58 的資料, 總共要作幾次比較? (A)2 (B)3 (C)4 (D)6 統測 進階 ( )8. 下列有關陣列的敘述, 何者錯誤? (A) 同一陣列中的元素可儲存不同資料型別的資料 (B) 一維陣列只有 1 個註標值 (C) 陣列元素通常會依先後順序儲存在電 腦記憶體中 (D) 必須使用註標值才能存取陣列元素的資料內容 ( )9. 若陣列 A 之宣告為 Dim A(2, 3) As Integer,A 之內容如下圖, 則 A(A(1, 2) - 1, A(2, 3) + 1) 的答案為何? (A)0 (B)1 (C)2 (D)3 統測 陣列 A 標註

45 第 7 章 陣列 311 ( )10. 執行程式 ( 一 ) 後, 何者的值與 B(3, 1) 的值相等? (A)B(0, 2) (B)B(1, 1) (C)B(1, 3) (D)B(2, 1) Dim B (3, 3) As Integer For I = 0 To 3 For J = 0 To 3 B(I, J) = 2 * I * J Next J Next I Dim A(3, 3) As Integer For I = 1 To 3 For J = 1 To 3 A(I, J) = A(I - 1, J - 1) + (I + J) * 2 Next J Next I 程式 ( 一 ) 程式 ( 二 ) ( )11. 執行程式 ( 二 ) 後,A(3, 3) 的值為何? (A)16 (B)24 (C)30 (D)36 統測 ( )12. 執行下列 VB 程式片段後, 請問 A(3, 1) =? (A)4 (B)3 (C)2 (D)0 統測 Dim A (5, 5) As Integer Dim I, J As Integer For I = 0 to 5 For J = 0 to 5 If (I > J) Then A(I, J) = A(I - 1, J) ElseIf (I = J) Then A(I, J) = I + J Else A(I, J) = I * J End If Next J Next I 二 實作題 1. 選按 檔案 / 開啟專案 選項, 開啟專案 "ex7-a.sln", 撰寫一支可用來測驗英文單字能力的程式 成果預覽 : Label1 ComboBox1

46 312 程式語言與設計 -Visual Basic Ⅰ 提示 : (1) 在事件程序的上方, 宣告變數 n, 用來儲存隨機產生的亂數 (2) 宣告一維陣列 English 用來儲存 "afraid" "art" "basketball" "beach" "chance" 等 5 個英文單字 ; 宣告一維陣列 Chinese 用來儲存 " 害怕 " " 藝術 " " 籃球 " " 海灘 " " 機會 " 等 5 個中文字義 (3) 在標籤 (Label1) 控制項中隨機顯示一個英文單字 (4) 利用 For Next 迴圈敘述在下拉式方塊 (ComboBox1) 控制項中加入 5 個中文字義 (5) 雙按下拉式方塊控制項, 在下拉式方塊的 SelectedIndexChanged 事件中撰寫程式 : 利用 If Then Else 敘述判斷使用者所點選的中文字義選項是否正確 2. 選按 檔案 / 開啟專案 選項, 開啟專案 "ex7-b.sln", 撰寫一支可用來查詢國 英 數成績並計算總分及平均的程式 成果預覽 : Button1 科目座號 國文英文數學 TextBox1 Label2 ~ Label 提示 : (1) 宣告 1 個二維陣列 (score), 並依上表設定 5 位同學的國 英 數成績 (2) 依使用者輸入的座號, 在標籤 (Label2 ~ Label4) 控制項, 顯示對應的國 英 數成績, 並將計算所得的總分 (sum) 與平均 (avg) 顯示於標籤 (Label5 Label6) 控制項中