المصفوفات (Arrays) في C++

الدرس الثامن: المصفوفات (Arrays) في C++

المصفوفة هي نوع من أنواع البيانات التي تسمح بتخزين مجموعة من العناصر المتشابهة في نوعها داخل هيكل واحد. في C++، يمكن استخدام المصفوفات لتخزين بيانات متعددة بشكل منظم باستخدام فهرس (index). المصفوفات يمكن أن تكون أحادية البُعد (1D Arrays) أو متعددة البُعد، ولكن في هذا الدرس سنتناول المصفوفات الأحادية البُعد (1D Arrays).

---

1. تعريف المصفوفات (1D Arrays)

المصفوفة الأحادية البُعد هي مجموعة من العناصر المخزنة في أماكن متتالية من الذاكرة. كل عنصر في المصفوفة يتم الوصول إليه باستخدام فهرس يبدأ من 0.

بنية المصفوفة:

نوع_البيانات اسم_المصفوفة[حجم_المصفوفة];

• نوع_البيانات: هو نوع البيانات الذي سيخزنه في المصفوفة مثل int, float, char، إلخ.
• اسم_المصفوفة: هو اسم المصفوفة.
• حجم_المصفوفة: هو عدد العناصر التي يمكن أن تحتوي عليها المصفوفة.

مثال على تعريف مصفوفة:

int numbers[5];  // مصفوفة من 5 عناصر من النوع int

---

2. إدخال القيم إلى المصفوفة

يمكن إدخال القيم إلى المصفوفة بعد تعريفها باستخدام التكرار أو مباشرة باستخدام القيم.

إدخال القيم باستخدام التكرار:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int numbers[5];  // مصفوفة من 5 عناصر من النوع int

    // إدخال القيم باستخدام حلقة for
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << "أدخل العنصر " << i + 1 << ": ";
        cin >> numbers[i];
    }

    // إخراج القيم المدخلة
    cout << "القيم المدخلة هي: ";
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << numbers[i] << " ";
    }

    return 0;
}

الشرح:

• في البداية، نُعرّف مصفوفة من 5 عناصر من النوع int.
• نستخدم حلقة for لإدخال القيم بواسطة cin إلى المصفوفة.
• ثم نستخدم نفس الحلقة لعرض القيم المدخلة.

إدخال القيم مباشرة عند التعريف:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};  // مصفوفة مُعرّفة مع قيم مباشرة

    // إخراج القيم المدخلة
    cout << "القيم في المصفوفة هي: ";
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << numbers[i] << " ";
    }

    return 0;
}

النتيجة:

القيم في المصفوفة هي: 1 2 3 4 5

---

3. إخراج القيم من المصفوفة

يتم إخراج قيم المصفوفة بنفس الطريقة التي يتم بها إدخالها، من خلال استخدام فهرس العنصر في المصفوفة.

مثال على إخراج القيم باستخدام حلقة for:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};  // مصفوفة مع قيم

    cout << "القيم في المصفوفة هي: ";
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << numbers[i] << " ";
    }

    return 0;
}

النتيجة:

القيم في المصفوفة هي: 10 20 30 40 50

إخراج القيم باستخدام حلقة while:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};  // مصفوفة مع قيم
    int i = 0;

    cout << "القيم في المصفوفة هي: ";
    while (i < 5) {
        cout << numbers[i] << " ";
        i++;
    }

    return 0;
}

النتيجة:

القيم في المصفوفة هي: 10 20 30 40 50

---

4. بعض العمليات الشائعة على المصفوفات

حساب مجموع عناصر المصفوفة:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int sum = 0;

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        sum += numbers[i];  // جمع كل عنصر في المصفوفة
    }

    cout << "مجموع العناصر في المصفوفة هو: " << sum << endl;
    return 0;
}

النتيجة:

مجموع العناصر في المصفوفة هو: 15

---

حساب المتوسط (Average) لعناصر المصفوفة:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int sum = 0;

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        sum += numbers[i];  // جمع العناصر
    }

    double average = sum / 5.0;  // حساب المتوسط
    cout << "متوسط العناصر في المصفوفة هو: " << average << endl;

    return 0;
}

النتيجة:

متوسط العناصر في المصفوفة هو: 30

---

5. تمارين تطبيقية 💡

1. برنامج يحسب أكبر عدد في المصفوفة.
2. برنامج يطلب من المستخدم إدخال 10 أعداد صحيحة، ثم يقوم بحساب مجموع هذه الأعداد.
3. برنامج يقوم بإدخال مصفوفة من الأعداد، ثم يقوم بإيجاد العنصر الذي يظهر أكثر من مرة في المصفوفة.

---

الخلاصة

• المصفوفات (Arrays) في C++ هي هيكل بيانات يسمح بتخزين مجموعة من القيم من نفس النوع.
• يمكنك تعريف المصفوفات باستخدام النوع واسم المصفوفة وحجمها.
• يمكن إدخال وإخراج القيم من المصفوفة باستخدام cin و cout.
• العمليات الأساسية على المصفوفات تتضمن إدخال القيم، إخراج القيم، حساب المجموع، المتوسط، أو إيجاد أكبر قيمة.

المصفوفات هي أداة قوية لتنظيم البيانات في الذاكرة، والتعامل معها بشكل مرن.