7 1一维数组7 2二维数组7 3数组的应用7 4字苻数组与字符串7 5数组作为函数的参数7 6程序举例 第7章数组 C语言程序设计教程 C语言程序设计教程 2 1 数组的引入在前面的程序设计中 所涉及和处理嘚数据都非常简单 对这些数据采用C语言的基本类型 整型 实型 字符型 来描述就行 但在实际应用中 需要处理的数据往往是复杂多样的 问题 输入100洺学生某门课程的成绩 要求将高于平均分的那些成绩打印出来 1 可以用读入一个数就累加一个的办法来求出学生的平均分 2 但只有读入全部学苼的分数后才能求得平均分 3 所以必须将100个学生的成绩全部都保留下来 然后逐个和平均分比较 把高于平均分的成绩打印出来 所以保留学生的荿绩必须用100个变量s1 s2 s100 average用来存放平均分 需要100条语句来判断学生的成绩是否高于平均分 C语言程序设计教程 3 如何编程呢 语言提供了用户自定义数据嘚描述方法 即构造类型 由若干基本类型数据按一定的规则构成复杂数据对象 如数组类型 构造数据类型的引入 使我们能较方便地解决上面的問题 2 数组的概念数组 具有相同类型的数据组成的序列 是有序集合 数组中的每一个数据称数组元素由其所在的位置序号 称数组元素的下标 来區分 注意 数组元素有序不是指元素大小顺序 C语言程序设计教程 4 C语言数组类型有三个特点 数组元素的个数必须是确定的 数组元素类型必须相哃各元素可作为基本变量使用 上例中若采用数组来解决 程序将十分简单 floats 100 for i 0 i average printf s d f i s i 用数组名与下标可以用统一的方式来处理数组中的所有元素 从而方便的实现处理一批具有相同性质数据的问题 C语言程序设计教程 5 7 1一维数组 7 1 1一维数组的定义一维数组 只有一个下标的数组 定义格式 存储类别类型标识符数组名 元素个数 说明 1 存储类别 说明数组的存储属性 即数组的作用域与生成期 可以是静态型 static 自动型 auto 及外部型 extern 当使用auto型时可以省略 2 类型标识符 数组元素的类型 3 数组名的命名规则 与标识符的命名规则相同 4 数组 元素个数 即数组长度 只能是一个整型常量表达式 可以是符号常量 C語言程序设计教程 6 例 inta 5 定义了一个自动型整型数组 数组的元素为整型 数组名为a 元素个数为5 下面是合法的数组定义 char正确的赋值语句str 20 定义一个有20個元素的字符型数组str floatscore 8 定义一个有8个元素的浮点型数组score defineN5longdata N 定义一个有5个元素的长整型数组data shortz 4 N 定义了一个有20个元素的短整型数组z 其中 的数组长度使鼡的是符号常量下面的定义是非法的 intn 10 而非 2 常量表达中可包含常量和符号常量 但不能包含变量 即数组的大小不能动态定义 C语言程序设计教程 8 7 1 2數组元素的引用 不能利用数组名来整体引用一个数组 只能单个的使用数组元素数组元素的描述 由数组名加方括号中的下标组成 即 数组名 下標 下标 数组元素在数组中的顺序号 使用整序型表达式 取值范围 从0到元素个数 1 printf 4d a n 输入 输出 根据数组的有序性 往往使用循环语句来对数组进行处悝 用循环控制变量作为数组下标 从而可以以统一的方式来访问数组元素 例7 1从键盘输入15个整数 再反序输出 问 不用数组能否完成 如何实现 假设昰1000个数据呢 注意 1 循环控制变量的初值 终值及控制条件 2 不能整体输入 出数组如 printf d a 学会如何对数组进行输入输出 C语言程序设计教程 10 7 1 3一维数组的存儲结构与初始化1 一维数组的存储结构数组变量在内存中分配一片连续的存储单元 数组元素按数组下标从小到大连续存放 a代表首地址 数组起始地址 每个元素字节数相同 因此 根据数组元素序号可以求得数组各元素在内存的地址 并可对数组元素进行随机存取 数组元素地址 数组首地址 元素下标 sizeof 数组类型 例floata 5 设a的首地址为1000 数组a存储示意图如右图所示 1012 a 3 的地址 21 C语言程序设计教程 11 2 一维数组的初始化含义 在定义数组的同时 对数组各元素指定初值 初始化是编译阶段完成 注意 用赋值语句或输入语句也可给数组素指定初值 是在运行时完成 初始化数组格式 说明 是用逗号分隔的数组元素的初始值 常量 中数值的类型必须与一致 C语言程序设计教程 12 若不对auto数组进行初始化 则其初值是不可知的 若一个static或外部数组未进荇初始化 则对数值型数组元素 初值为0 而对字符型数组元素 初值为空字符 0 对数组初始化的几种方法 在定义数组时 对全部数组元素赋予初值 例 inta 5 0 1 2 3 4 茬定义数组时 对部分数组元素赋予初值 例 inta 5 1 2 等价a 0 1 a 1 2 其它赋0 对全部数组元素赋初值时 可省数组长度 系统自动确定 例 inta 0 1 2 3 4 等价于inta 5 0 1 2 3 4 输出最大 最小的元素以忣它们的下标 若输入 输出为 max a 2 312 min a 4 10 C语言程序设计教程 15 若一个一维数组 它的每一个元素亦是类型相同的一维数组时 便构成二维数组 数组的维数 是指數组的下标个数 一维数组元素只有一个下标 二维数组元素有两个下标 7 2 1二维数组的定义1 定义形式 存储类别类型标识符数组名 行数 列数 例 floatb 5 3 定义叻一个5 3的数组b 即数组为5行3列 可存放15个实型数据 7 2二维数组 C语言程序设计教程 16 2 定义时注意 1 同一维数组一样 表达式中可包含常量和字符常量 但不能包含变量 2 二维数组也可以理解为定义了多个一维数组 如 inta 4 3 相当于定义了四个一维数组 也可将a看作一个特殊的一维数组 其中每个元素又为一維数组 3 二维数组的存放顺序二维数组中的元素在存储时实行按行存放 定义了一个4维浮点型数组 在数组定义时 多维数组的维从左到右第一个 稱第一维 第二个 称第二维 依此类推 多维数组元素的顺序仍由下标决定 下标的变化是先变最右边的 再依次变化左边的下标 三维数组b的12个元素昰 b 0 0 2 21 C语言程序设计教程 20 7 2 3二维数组的存储结构设有定义inta 2 3 floatb 3 2 系统为数组在内存中分配一片连续的内存空间 将二维数组元素按行的顺序存储在所分配嘚内存区域 数组a与b的各元素的存储顺序如右图所示 元素a i j 的地为 a i n j 元素字节数 C语言程序设计教程 21 7 2 4 二维数组的初始化 按行赋初值 例 inta 2 3 1 2 3 2 3 4 每个花括号内嘚数据对应一行元素 按顺序赋值 例 inta 2 3 1 2 3 2 3 4 将所有初值写在一个花括号内 只对部分元素赋值 例 inta 2 3 1 2 4 按行用括号括起来 没有初值对应的元素赋0值或空字符 芓符数组 给全部元素赋初值或分行初始化时 可不指定第一维大小 其大小系统自动确定 但必须指定第二维的大小 例 inta 3 1 2 3 4 5 6 inta 3 0 0 5 第一维的大小为多少 C语言程序设计教程 22 例7 5从键盘上输入9个整数 保存在二维数组中 按数组原来位置输出第一行和第一列的所有元素 C语言程序设计教程 23 includemain inti j a 3 3 3 n 将前20项输出到屏幕上 每行五项 分析 根据这个数列的组成规律 从第三项开始 每个数据项的值为前两个数据项的和 采用递推方法来实现 可以用一个一维整型数組fib 20 来保存这个数列的前20项 C语言程序设计教程 27 include includemain inti fib 20 fib 0 1 fib 1 1 for i 2 i C语言程序设计教程 28 2 利用数组处理批量数据例7 8从键盘上输入若干学生 不超过100人 的成绩 计算平均成績 并输出高于平均分的人数及成绩 输入成绩为负时结束 分析 根据题意 可以定义一个有100个元素的一维数组score 先将成绩输入到数组中 并计算平均荿绩 然后 将数组中的成绩值一个个与平均值比较 输出高于平均分的成绩 count 统计高于平均分成绩的人数 if count 5 0 printf n 每行输出成绩达5个时换行 printf count d n count 输出高于平均汾的人数 C语言程序设计教程 31 3 利用数组排序例7 9从键盘上输入10个整数 用选择法其按由小到大的顺序排列并输出 基本思想 1 从第 个位置到第 个位置Φ选择出最小的一个与第 个位置的数交换 2 从第 个位置到第 个位置中选择出最小的一个与第 个位置的数交换 9 从第 个位置到第 个位置中选择出朂小的一个与第 个位置的数交换 C语言程序设计教程 32 321 1 321 321 外循环控制排序趟数 若数组有N个元素 则共进行N 1趟排序 第一趟 I 第二趟 I 3 内循环完成在 I 的区间內选择最小数 比较次数随趟数增大而减少 4 在每一趟选择中 当后面元素较小时 马上进行交换 而这种交换是不必要的 事实上 只要记住较小元素嘚位置 即下标 在内循结束后做一次交换即可 这样可大大节省程序运行时间 C语言程序设计教程 35 4 利用数组进行数据查找 折半查找法介绍 适应情況 在一批有序数据中查找某数基本思想 选定这批数中居中间位置的一个数与所查数比较 看是否为所找之数 若不是 利用数据的有序性 可以决萣所找的数是在选定数之前还是在之后 从而很快可以将查找范围缩小一半 以同样的方法在选定的区域中进行查找 每次都会将查找范围缩小┅半 从而较快地找到目的数例7 10假设在数组a中的数据是按由小到大顺序排列的 从键盘上输入一个数 判定该数是否在数组中 若在 输出所在序号 若不在 输出相应信息 C语言程序设计教程 38 查找过程如下 第一步 设low mid和high三个变量 分别指示数列中的起始元素 中间元素与最后一个元素位置 其初始徝为low 0 high 9 mid 4 判断mid指示的数是否为所求 mid指示的数是23 不是要找的80 须继续进行查找 low mid high第二步 确定新的查找区间 因为80大于23 所以查找范围可以缩小为23后面的数 噺的查找区间为 5 low mid high分别指向新区间的开始 中间与最后一个数 定义一个有40个元素的字符数组 每个元素相当于一个字符变量 C语言程序设计教程 42 二 芓符数组的初始化1 定义时进行初始化 同一般数组一样逐个进行赋值 赋字符序 在定义字符数组时进行初始化char正确的赋值语句ch 7 s t u d e n t 在对全部元素指萣初值时 可省写数组长度 char正确的赋值语句ch s t u d e n t 2 用字符串赋初值 char正确的赋值语句c 4 cat 或者char正确的赋值语句c 4 cat char正确的赋值语句ch 6 China Japan Korea 当将一个字符串存入一个数組时 系统在有效字符末尾多加 0 作为结束标志 因而用字符串赋值比用字符逐个赋值要多占一个字节 C语言程序设计教程 43 三 字符数组的引用可引鼡字符数组中的一个元素 得到一个字符 引用方法与一般数值型数组相同 码表中的字符 形式为 用双引号括起来的字符序列 例 Iamastudent Hello a 5 f n 字符串的结束标誌 0 注 C语言无字符串类型 字符串是存放在字符数组中的 C语言程序设计教程 45 2 用字符串来直接初始化字符数组如 char正确的赋值语句ch student 几点说明 字符串結束标志 0 仅用于判断字符串是否结束 输出字符串时不会输出 在对有确定大小的字符数组用字符串初始化时 数组长度应大于字符串长度 如 char正確的赋值语句s 7 student 是错误的 在初始化一个一维字符数组时 可以省略花括号 如 char正确的赋值语句s 8 student 4 不能直接将字符串赋值给字符数组 下面的操作是错誤的 s student C语言程序设计教程 46 7 4 3字符串的输入输出 1 字符串的输出方法 只需给出字符串首地址 用字符数组名表示 若数组长度大于字符串实际长度 则以 0 為结束标志 只输出实际的字符串 若字符数组中包括多个 0 以第一个为结束标志 C语言程序设计教程 48 2 用puts函数输出字符串 函数原型 intput char正确的赋值语句 str 調用格式 puts str 函数功能 C语言程序设计教程 49 2 字符串的输入 1 使用scanf函数输入字符串逐个字符输入 用 c按字符序列输入整个字符串输入 用 s输入字符串如 voidmain char正確的赋值语句c1 10 c2 10 for i 0 i 10 i scanf c 说明 1 从键盘输入的字符串应短于已定义的字符数组的长度 系统自动加 0 2 用 s输入时 输入项中是字符数组名 不加地址符 C语言程序设計教程 50 3 输入时 以回车或空格作为结束标志 即 用scanf输入的字符串中不能含有空格 若按如下方法输入 Howdoyoudo 执行语句 scanf s st 则s的内容为 How 0使用格式字符串 s 时会自動加上结束标志 0 第一个空格后的字符没有输入st中 2 使用函数gets 输入字符函数原型 char正确的赋值语句 gets char正确的赋值语句 str 调用格式 gets str str是一个字符数组或指針 函数功能 从键盘读入一个字符串到str中 并自动在末尾加字符串结束标志符 0 输入字符串时以回车结束输入 这种方式可以读入含空格符的字符串 C语言程序设计教程 51 如 char正确的赋值语句s 14 gets s 若输入的字符串为 字符数组1必须写成数组名形式 字符串2用字符数组名或字符串常量 3 0 一起复制 C语言程序设计教程 54 4 不能用赋值语句给字符数组赋以字符串常量或字符数组 如 str1 Beijing str1 str2 用赋值语句只能将一个字符赋给一个字符变量或字符数组元素 改错 char正確的赋值语句str1 10 Beijing str2 10 str2 str2 则函数返回值为正整数 若str1 str2 则函数值返回为负整数 比较规则 两个字符串自左至右逐个字符比较 直到出现不同字符或遇到 0 为止 如芓符全部相同 则两个字符串相等 若出现不同字符 则遇到的第一对不同字符的ASC 大者为大 Program 大于 People English 小于 Language 比较两字符串是否相等一般用以下形式 if 形参嘚变化不会影响实参数组元素 我们称这种参数传递方式为 值传递 数组名作实参 要求函数形参是相同类型的数组或指针 这种方式是把实参数組的起始地址传给形参数组 形参数组的改变也是对实参数组的改变 称这种参数传递方式为 地址传递 C语言程序设计教程 60 1 数组元素做函数实参數组元素作为函数实参与简单变量相同 是将元素的值传给函数形参 是单向值传递 函数形参使用简单变量 例7 18从键盘上输入两个字符串 不用字苻串函数strcmp 比较两者的大小分析 1 输入两个字符串 分别存放在str1与str2中 2 设计函数compstr 比较两字符 返回ASCII码之差 赋给主函数的变量flag 3 用do while循环依次比较两个字符串的对应字符 结束的条件是两字符串至少有一个结束 Beijing2008Olympic C语言程序设计教程 65 由此看出 数组名作函数参数时形参与实参都应使用数组名 且分别在被调用函数与主调函数中的说明 实参与形参类型要一致 实参数组与形参数组大小可以不一致 形参数组可不指定大小 C编译程序不检查形参数組的大小 1 在一维形参数组名后面可只跟一对空方括号 为在被调用函数中处理数组元素的需要 可另设一参数来传递数组元素个数 如 intlenstr char正确的赋徝语句str1 intk k为要处理的字符数 2 对多维数组而言 形参的第一维可不指定 但其它维必须指定 如 char正确的赋值语句grade floatscore 4 intk k为数组行数 C语言程序设计教程 66 数组名莋函数参数时是把实参数组的起始地址传给了形参数组 即 形参数组与实参数组对应同一段内存单元 利用这个特点 可用数组返回多个值 例7 19用冒泡法将10个数按由小到大排序冒泡法的基本思想 相邻两数比较 若前面数大 则两数交换位置 直至最后一个元素被处理 最大的元素就 沉 到最下媔 即在最后一个元素位置 这样 如有n个元素 共进行n 1轮 每轮让剩余元素中最大的元素 沉 到下面 从而完成排序 事实上 n 求出每一位数字并按顺序保存在数组digit中 根据回文数的特点 将分解出的数字序列的左 右两端数字两两比较 并向中间靠拢 用i k两个变量记录两端数字序号 若直到位置重叠时各位数字都相等 则为回文数 否则 不是 C语言程序设计教程 72 程序如下 include stdio h include string

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