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第六章：数组
在C语言中，定义了一个数组后，就确定了它所容纳的具有相同数据类型元素的个数
6.1一维数组
数组是由若干个相同类型的变量在内存中有序存储的集合。
int a[10]
定义：
数据类型 数组名[常量表达式，即数组元素的个数]
数据类型：每个数组元素的数据类型
数组名：满足标识符的命名规则，不能与其他变量重名
常量表达式：表示元素的个数，即数组的长度。不能包含变量
访问数组元素时，下标的取值范围为 0 ≤ index < length，过大或过小都会越界，导致数组溢出，发生不可预测的情况。
- 一维数组在内存的存放、
- 存储单元的大小由数组的类型和数组的长度决定
- 数组名表示整个数组所占用的内存空间的首地址。同一数组中的所有元素， 按其下标的顺序占用若干连续的存储单元
一维数组的初始化
定义：初始化指在定义时指定初始值，编译时将初始值赋给数组元素
一般格式：
数据类型 数组名[常量表达式]={初值表}；
几种方式
全部数组元素赋初值
int a[6]={1,2,3,4,5,6};在对全部数组元素赋值时，由于数据的个数已经确定，因此可以不指定数组长度
int a[]={1,2,3,4,5};部分数组元素赋初值
int a[6]={1,2,3,4}; # 其余数组元素值为0数组定义后，若全部数组元素在使用前未赋值，则该数组元素的值不确定。若数组元素部分初始化，则未初始化部分元素值为0
int a[10],b[10]={1,2,3,4};如果想使一个数组的全部元素值为0，可以写为：
int a[10]={0};
更高效的初始化方法
memset(a, 0, sizeof(a)); //将数组中的所有元素全部初始化为0
eg:
给数组赋值-1
int A[2];
memset(A, -1, sizeof(A);
用sizeof(a)来获得数组a 所占的内存字节数
需要包含头文件：#include <string.h>
一维数组的访问
- 数组中的每个元素只能逐个被引用，而不能一次引用全部数组元素
- 在c语言中引用数组元素时，其数组下标的数据类型允许是：整型常量或整型表达式
- 数组的引用方式：数组名[下标]
- 下标的取值范围：0<=下标<=数组长度-1
int a[5]={1,2,3};
for (i=0;i<5;i++)
printf("%d ",a[i]);
一维数组应用举例
- 查找
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
int a[] = {21, 13, 52, 0, -25, 11, 54, 41, 87, 9, 3, 98, 43, 65, 11};
int i, x, flag = 0, k;
scanf("%d", &x);
for (i = 0; i < 15; i++)
if (a[i] == x)
{
k = i;
flag = 1;
break;
}
if (flag==1)
printf("%d的下标是%d", x, k);
else
printf("not exist!");
system("pause");
return 0;
}
排序
- 交换排序：通过不断交换数组中数组元素的位置，直到数组排序完成为止。冒泡排序就是交换排序的典型示例。冒泡排序的基本思想就是：扫描整个数组，依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面。
- 冒泡排序总共排序(n-1)轮，总共比较[(n-1)×n]/2次，第i轮比较（n-i）次。
- 选择排序：首先挑选最小的数，放在第一个数的位置，再从其余位置选最小的数，放在第二个位置，以此类推。
拓展：
指针数组
char*a[10];结构体数组
struct stu boy[10];
6.2-二维数组(即矩阵)
定义：
数据类型 数组名[常量表达式1，即行的个数][常量表达式2，即列的个数]；
eg:int b[3][5];
b组数据有3行5列，共15个数组元素
二维数组有两个下标。常量表达式1代表第一维的长度，常量表达式2是第2维的长度
定义一维数组后，则需要为其所有的元素分配内存单元，一维数组占用的内存字节数=数组 长度×每一元素占用的字节数，而且所占用的内存单元是连续的，并按照元素顺序依次排列
eg: int a[5]; 所占字节数为：4×5=20个字节，用sizeof(a)即可计算内存数二维数组在概念上是二维的，但在内存中是连续存放的。换句话说，二维数组的各个元素是相互挨着的，彼此之间没有缝隙。在线性内存中存放二维数组有两种方式：
- 一种是按行排列， 即放完一行之后再放入第二行；
- 另一种是按列排列， 即放完一列之后再放入第二列。
在C语言中，二维数组是按行排列的。
二维数组初始化
一般格式：
数据类型 数组名[常量表达式1][常量表达式2]={初值表}；其他方式：
- 按行初始化：每一行的数据用括号括起来
全部元素赋值： int x[2][4]={ {1，2，3，4}，{5，6，7，8}}； 部分元素赋值： int y[3][5]={ {1},{6,7},{}}; # 剩余用0补齐- 按顺序初始化：所有数据在一个花括号内，按数组元素排列的顺序对各元素赋初值，但容易遗漏。
全部元素赋值： int x[2][4]={1,2,3,4,5,6,7,8}; 部分元素赋值： int y[3][5]={1,6,7}; # 剩余用0补齐省略指定第一维的长度：
- 给二维数组的全部元素赋值时，可以不指定第一维的长度，但第二维的长度不能省略
int x[][4]={ {1,2,3,4},{5,6,7,8}}; int x[][4]={1,2,3,4,5,6,7,8};- 按行初始化时，也可以只对部分元素赋初值而省略第一维的长度
int a[][3]={ {1},{},{9,11}};
二维数组的访问
数组元素的引用方式：数组名[下标1] [下标2]
下标取值范围：
0<=下标1<常量表达式1 0<=下标2<常量表达式2 eg: int m[2][3] m[0][0] m[0][1] m[0][2] m[1][0] m[1][1] m[1][2]注意：定义的m[2] [3]数组中无m[2] [3]元素
三维数组：是由多个相同的二维数组构成的
int a[4][2][10];
6.3-字符数组
定义
用来存放字符数据的数组是字符数组。
C语言用字符数组存放字符串，字符数组中的各元素依次存放字符串的各字符
一维字符数组：存放一个字符串（每个数组元素存放一个字符）
二维字符数组：存放多个一维数组（字符串）；二维数组的行数是字符串的个数
定义格式：
char 数组名[常量表达式]; char 数组名[常量表达式][常量表达式]; //声明的时候，方括号中一定是常量或常量表达式，使用的时候可以是变量。其中常量表达式：整数、字符、符号常量 。 也可以用整型数组存放字符型数据，但是浪费存储空间
字符数组的存储
字符数组的初始化
- 用单个字符对字符数组初始化
- 如果花括号中提供的初值个数（即字符个数）大于数组长度，则出现语法错误
- 如果提供的初值个数与预定的数组长度相同，在定义时可以省略数组长度，系统会自动根据初值个数确定数组长度
- 如果初值个数小于数组长度，则只将这些字符赋给数组中前面那些元素，其余的元素自动定为空字符（即’\0’）
- 用字符串常量对字符数组初始化
（1）char str[6]={"CHINA"};
（2）char str[6]="CHINA"; //省略｛｝
（3）char str[ ]="CHINA"; // 省略长度值
（4）char c[12]={"HOW ARE YOU"};与char c[ ]={'H','O','W',' ','A','R','E',' ','Y','O','U','\0'}; 等价
（5）char *p=c; //用一个指针指向该数组，*(p+i) <=> a[i]
- 字符数组逐个字符初始化比整个字符串初始化要少一个“\0”;即__用字符串方式赋值比用逐个字符赋值要多占1个字节，用于存放字符串结束标志’\0’__
字符数组的输入输出
- 逐个字符输入：用%c按字符序列输入
- 整个字符串输入：用%s字符串 //不同于数值型数组
注意：scanf以空格、回车作为结束的
char str[]="i am abc" scanf("%s",str) -->i # 在第一个空格处结束
- 说明
- 数组名前不加&符号
- 输入字符串的长度要小于数组长度
- 只能输入不包括空格、\t和\n的字符串
- 若要输入空格，用gets函数
- 自动加’\0’
字符串处理函数：
包含在头文件 <string.h >中
字符串输出函数puts
格式： puts（字符数组）
功能：向显示器输出一个字符串（输出完，换行）
说明：字符数组必须以’\0’结束。可以包含转义字符。输出时’\0’转换成’\n’，即输出字符后换行。
#include<stdio.h> #include<string.h> int main() { char a[]={ "china\ngood"}; char b[]={ "zhong\0guo"}; puts(a); puts(b); puts("CHINA"); } 运行结果： china good zhong //将'\0'转换成'\n' CHINA
字符串输入函数gets
- 格式：gets(字符数组)
- 功能：从键盘输入一个以回车结束的字符串放入字符数组中，并自动加’\0’
- 说明：输入串长度要小于字符数组长度
#include<stdio.h> #include<string.h> int main() { char a1[10],a2[10]; gets(a1); scanf("%s",a2); printf("a1=%s\n",a1); printf("a2=%s\n",a2); } 输入： china china //在scanf中遇到空格字符串便结束了，而gets中，却将空格作为字符存放入字符数组中 china china 输出： a1=china china a2=china 输入： abcdeabcdeabcde abcdeabcdeabcde 输出： a1=abcdeabcde a2=abcdeabcdeabcde字符串连接函数stract
- 格式：strcat(字符数组1，字符数组2)
- 功能：把字符数组2连到字符数组1后面
- 返值：返回字符数组1的首地址
- 说明：
- 字符数组1必须足够大
- 连接前，两串均以’\0’结束；连接后，串1的’\0’取消，新串最后加’\0’。
#include<stdio.h> #include<string.h> int main() { char str1[10]={"China is"}; char str2[]={"good"}; printf("%s\n",strcat(str1,str2)); } 输出： China is good字符串拷贝函数strcpy
- 格式：strcpy(字符数组1，字符串2)
- 功能：把字符数组2,拷贝到字符数组1中去
- 返值：返回字符数组1的首地址
- 说明：
- 字符数组1必须足够大，至少大于字符串2
- 字符数组1必须是数组名形式（str1），字符串2可以是字符数组名或字符串常量
- 拷贝时’\0’一同拷贝
#include<stdio.h> #include<string.h> int main() { char str1[20],str2[]="Hello!"; strcpy(str1,str2); printf("%s\n",str1); printf("%d\n",strlen(str1)); printf("%d\n",sizeof(str1)); } Hello! 6 20 //总长度字符串比较函数strcmp
- 格式： strcmp(字符串1，字符串2)
- 功能：比较两个字符串
- 比较规则：对两串从左向右逐个字符比较（ASCII码），直到遇到不同字符或’\0’为止
- 返回值：返回int型整数。其值是ASCII码的差值（根据编译器的不同，也有可能返回1，0，-1）
- 说明：字符比较必须用strcmp
若字符串1大于字符串2，返回正整数； 若字符串1等于字符串2，返回零； 若字符串1小于字符串2，返回负整数； #include<stdio.h> #include<string.h> int main() { char a[]={"china"},b[]={"henan"}; int x.y.z; x=strcmp(a,b); y=strcmp("china","beijing"); z=strcmp(a,"china"); printf("x=%d\ny=%d\nz=%d\n",x,y,z); return 0; } x=-1 //只比较了c与h的ASCII码值，在ASCII码表中，c的值小于h的值 y=1 // 在ASCII码表中，c的值大于b的值 z=0字符串长度函数strlen
strlen是函数，要在运行的时候才能计算。参数必须是字符型指针。当数组名作为参数传入时，实际上数组就退化成指针了
- 格式： strlen（字符数组）
- 功能：返回字符串的长度。该字符串可能时自己定义的，也可能时内存中随机的，该函数实际完成的功能是从代表该字符串的第一个地址开始遍历，直到遇到结束符NULL。返回的长度大小不包括NULL。
- 返值：返回字符串实际长度，不包括‘\0’在内
#include<stdio.h> #include<string.h> int main() { char a[]="china"; printf("%d\n",strlen(a)); printf("%d\n",sizeof(a)); } 5 //china后面自带'\0',strlen返回的字符串长度不带'\0' 6strlwr函数
格式：strlwr(字符串)
作用：将字符串中的大写字母换成小写字母
strupr函数
- 格式：strupr(字符串)
- 作用：将字符串中的小写字母换成大写字母
