C语言(第七章数组).ppt

,第七章 数组,本章目标,1. 了解数组的数据结构,2. 理解一维和多维数组的定义和关系,3. 了解数组元素在内存的存放规则,4. 了解数组元素和数组名的作用,5. 掌握数组的使用方法,6. 掌握基本的排序算法,一、数组具有的特征,数组名 数组元素的个数 数组元素的类型。 例如 int a10;,7.1.1 引言,二、数组的作用, 数组元素的作用相当于简单变量, 数组名代表的是数组在内存中的首地址, 同一个数组中的元素在内存中是按顺序连续存放的,7.1.2 一维数组,一、一维数组的定义,形式: 类型说明符 数组名常量表达式;,例: int a 20; float x 100;,代表数组元素的个数,其中 a 和 x 都是数组名。,1. 数组名的确定方法同变量名。,2. C语言用方括号 表示数组元数个数。,对于 int a5; 表示有5个元素, 元素的下标从0开始. 数组a的元素分别为：a0,a1, a2, a3, a 4,说明：,3. 常量表达式中可以包括常量和符号常量，不能包含变量。,int n6; int a5;,数组 a 在内存中的存放顺序：,注意：在没有给数组元素赋值以前，没有确定的值。,二、一维数组的引用,2. 引用数组元素的方式: 数组名下标,1. 必须象使用变量那样,先定义,后使用,则 a 05+a1 6 为正确的算术表达式 a0a5+a3+2a2*3,例：int a5;,a0=1;,a1=2;,三、一维数组初始化, 对全部元素赋初值。如：,int a10=10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19,表示数组元素的值为：,a0=10;,a1=11;,.,a9=19;, 对部分元素赋初值(前面的连续元素)。如：,后5个元素的初值为0。,int b10=0,1,2,3,4;,表示数组元素的值为：,b0=0;,b1=1;,b2=2;,b3=3;,b4=4;,注意：不能只对不连续部分元素或后面的连续元素赋初值。,语句: int a10=, , , , ,1,2,3,4,5;,int a10=1, ,3, ,5 , ,7, ,9, ,; 是错误的。, 如对数组元素赋同一初值,必须一一写出: int a10=2,2,2,2,2,2,2,2,2,2; 不可写成任何其他形式。 int a10=2*10;, 若赋全部元素的初值,可省略常量表达式 int a =0,1,2,3; 表示a4,即只有4个元素。,一、采用循环方式对数组元素赋初值,main( ) int i,a10; for(i=0;i=10;i+) scanf(“%d”, ,7.1.3 数组应用实例,二、内存与数组的关系,前面已讲过：数组元素在内存中是按顺序连续存放的；,重要特性：系统对超出数组元素的使用不查错。,例：# include ,main( ), int a5=0, 1, 2, 3, 4, i;,char ch5=a, b, c, d, e;,for (i=0; i10; i+),printf(“a%d=%d, ch%d=%cn“, i, ai, i, chi);,printf(“%s“, ch);,a0=0, ch0=a,a1=1, ch1=b,a2=2, ch2=c,a3=3, ch3=d,a4=4, ch4=e,a5=25185, ch5=,a6=25699, ch6=,a7=23909, ch7=,a8= 22, ch8= ,a9=285, ch9=,三、一维数组的应用,求Fibonacci 数列的前20项。, 定义数组,并赋初值,static int f 20=1,1; /*定义数组的前两个元素*/,fi=fi-1+fi-2 ，且f1 = f2= 1。, 用循环for求数列的后18项:,注意: 下标越界问题: i =2且i20,for (i=2; i20; i+),f i=f i 1+f i 2;,程序如下：,1 8 89 987,5 55 610 6765,运行结果如下：,1 13 144 1597,2 21 133 1584,3 34 377 4181,四、简单预处理指令,1. 指令格式：,#define 符号常量 文本串,2. 指令作用,用整型表达式替换程序中所有的符号常量。,例：#define MAX 15,main ( ), int aMAX;,.,相当于,.,main ( ), int a15;,在数组中使用预处理指令可提高程序的可读性和可维护性。,例2 冒泡排序,一、排序的概念,将一组连续的数据按一定的顺序排列。,如：升序、降序, 冒泡排序：一种简单的快速排序法。,二、冒泡排序的算法思想,对于有n个数据的集合，要经过(n1)趟排序；,每一趟排序都会把集合中最大的那个数排到最后。,例如：有一组数据为： 48, 37, 64, 97, 75, 12, 26, 49,补充例：用起泡法排序(由小到大),思路:将相邻两数两两比较,若小则调到前头,不小也要比较,第一轮大数沉底 第二轮 第三轮 第四轮 第五轮,此处：n=6,外层循环j: 1 n-1 内层循环i: 1 n-j,9 8 8 8 8 8,8 9 5 5 5 5,5 5 9 4 4 4,4 4 4 9 2 2,2 2 2 2 9 0,0 0 0 0 0 9,8 5 5 5 5,5 8 4 4 4,4 4 8 2 2,2 2 2 8 0,0 0 0 0 8,5 4 4 4,4 5 2 2,2 2 5 0,0 0 0 5,4 2 2,2 4 0,0 0 4,2 0 0,0 2,main( ) int a7; int i, j , t; printf (“input 6 numbers: n”); for(i=1;iai+1) t=ai; ai=ai+1; ai+1=t; printf (“the sorted numbers: n”); for(i=1;i7;i+) printf(“%d _ _”,ai); ,运行：input 6 numbers: 输入：9 8 5 4 2 0 输出：0 2 4 5 8 9,例3 简单查找,一、查找,在一堆数据中查找指定的数据。,二、两种简单的查找方法, 线性查找,思想：把数组中的每一个元素的值与关键值比较。, 二分查找(或折半查找),思想：把数组中排在中间的那个元素的值与关键值比较。每次查找可缩小1/2的范围。,适合于已排序的数组，且数组元素较多。,例1. 线性查找 给定存放10个数的数组，输入一个数，查找该数在数组中的存放位置,例2. 二分查找 给定一个排好序的n个数的数组，输入一个数，查找该数在数组中的存放位置 12 34 38 45 50 56 68 78 87 98 99 100 104 110 230,7.3 二维数组,一、二维数组的定义,形式：,例: int a4 10; float x8 20;,类型说明符 数组名常量表达式1 常量表达式2,2. 可将二维数组的元素看成为若干个特殊的一维数组。,可看成：有三个特殊的一维数组b0,b1, b2,每一个又有四个元素:,1. 不可将定义写为int a4,10。,注意：,b00, b01, b02, b03, b10, b11, b12, b13, b20, b21, b22, b23,如: int b3 4;,3. 二维数组的存放方式为: 按行优先。由此可推广 至三维、n维数组的定义和存放。,4. 初始化:,即: 最右边的下标变化最快。, 按行给二维数组赋初值:,int a34=1,2,3,4, 5,6,7,8, 9,10,11,12;,或：,int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;, 可以对部分元素赋初值,但需表达清楚。,则相当于,若： int a34=1，2，3，8,则相当于,如: int a34=1,2,3,8。, 可通过赋初值决定数组大小。如为二维,则只可省略第一维的大小。,static int a 4=1,2,3,12;,二维数组与一维数组的对应关系：,二维数组的元素在内存中是按先行后例的顺序存放的,因此可以将二维数组看作是一维数组。,注意：,二、二维数组元素的引用,形式:,其中的下标为整型表达式,但不得越界。 与一维数组元素一样,二维数组元素相当于同类型的简单变量。,数组名下标1下标2,三、程序举例,例1: 将一个二维数组行和列元素互换，存到另一个二维数组中。例如：,printf(“array a: n“); for (i=0; i=1; i+) for (j=0; j=2; j+) printf(“%5d“, aij); bji=aij; printf(“n“); printf(“array b:n“); for (i=0; i=2; i+) for (j=0; j=1; j+) printf(“%5d“, bij); printf(“n“); ,#include main ( ) int a2 3=1, 2,3,4, 5,6; int b3 2, i, j;,程序如下：,array a: 1 2 3 4 5 6 array b: 1 4 2 5 3 6,运行结果如下：,注意：, 数组元素数据的输入必须以循环方式进行或者定义时置初值。, 二维数组一般用二重循环对每个元素赋值。,举例：键盘输入2X3矩阵，输入各元素地址和值 main( ) int i, j, a23; for(i=0; i2; i+) for(j=0; j3; j+) scanf(“%d”, ,输入：1 3 5 7 9 11 输出：&a00=ffce a00=1 &a01=ffd0 a01=3 &a02=ffd2 a02=5 &a10=ffd4 a10=7 &a11=ffc6 a11=9 &a12=ffd8 a12=11,3. 多维数组的定义和在内存中的存放顺序： 如 int a234; 共24个元素，在内存中排列的顺序是：第三维变化最快，然后是第二维，第一维最慢。 #include void main() int i,j,k; float a222; for(i=0;i2;i+) for(j=0;j2;j+) for(k=0;k2;k+) scanf(“%f“, 注：从键盘给数组元素赋值，可通过一中间变量进行。,要求: 打印出所有元素的和;, 打印出所有大于平均值的元素。,举例：有3 4矩阵，求出其中最大元素所在的行号和列号,运行结果： max=10,row=2,colum=1 问题：在比较前 为什么要把a00赋给max?,main( ) int i, j, r=0,c=0, max; int a34 = 1,2,3,4, 9,8,7,6, -10,10,-5,2 ; max=a00; for(i=0;imax) max=aij; r=i;c=j; printf(“max=%d,row=%d, colum=%dn”,max,r,c); ,7.3 字符数组 字符型数组：用于存放字符型数据。 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：存放多个字符串(行数是字符串的个数) 7.3.1 字符数组的定义 形式：char 数组名常量表达式 char 数组名常量表达式常量表达式 常量表达式：整、字符、符号常量。 例： char a5; a0=C; a1=H;a2=I; a3=N; a4=A;,7.3.2 字符数组的初始化 如：char a5=C, H, I, N, A; char b5=C, H, I, N, W, U; 编译时将指出：初始化值太多 char c5=C, H, I; char d =C, H, I, N, A 系统自动确认其长度为5,7.3.3 字符数组的引用 举例： 输出一个字符串 main( ) char c10=I, _, a, m, _, h, a, p, p, y; int i; for(i=0;i10;i+) printf(“%c”, ci); print(“ n”); ,运行结果： I_am_happy,举例：输出一个钻石图 main() char diamond5= , , *, ,*, , * , *, , , , *, , *, , *, , , * ; int i; int j; for (i=0; i5; i+) for(j=0;j5;j+) printf(“%c“, diamondij); printf(“n“); ,7.3.4 字符串和字符串结束标志 （1）字符串(常量)：用双引号括起的若干字符(隐含结束符), 可将其存放在一维或两维字符型数组中。 （2）字符串结束标志为： 0 (既无动作,又不显示) （3）字符串的长度：第一个0以前字符的个数 （4）在字符型数组或字符串中遇0 ，即认为该字符串结束； （5）字符串可用于字符型数组初始化 如：char c =“I_am_happy” ; 或：char c =“I_am_happy”; 系统自动在数组最后加0，长度为11 ，相当于： char c = I，_，a，m，_，h，a，p，p，y， 0; 而char c =I, , a, m, , h, a, p, p, y ; 10个元素,注意：字符 0 并不一定都在字符数组的后面，输出时遇到第一个 0 结束； 举例： main( ) char a = a, b, 0, 1, 2; char b =“ab 0cd” ; printf (“%sn%s n”, a,b); ,运行结果： a b a b,7.3.5 字符数组的输入输出 1.字符数组的输出printf,当然还可用putchar(c),举例： main( ) int i; char a10= “CHINA” ; char b18=“CHINA 0CHINA 0CHINA” ; for(i=0;i10;i+) printf(“%c”,ai); printf (“ n”); printf (“%s n”,a); for(i=0; i18; i+) printf (“%c”, bi); printf(“ n”); printf (“%sn”,b); ,运行结果： CHINA CHINA CHINA_CHINA_CHINA CHINA,注意： （1）%s格式输出时，遇第一个 0时结束； （2）%c格式输出时，按指定的长度输出，当遇 0 时输出_ ; （3）%s格式输出字符型数组元素时，如printf (“%s” , a2); 编译时虽然无错，但输出的是不可确定的字符，因此，这里必须是数组名； 2.字符数组的输入 scanf 形式： scanf (“%s” , a); 其中：a是一个已被定义的字符型的数组名，字符数组名前不加地址运算符 &， 数组名代表数组的首地址 当然还可用getchar( ),举例：多个字符型数组输入字符串 main( ) char a15, a25, a35; scanf (“%s%s%s”,a1, a2, a3); printf(“a1=%s na2=%s na3=%s n”,a1, a2, a3); printf (“ 说明： (1)用scanf函数输入 多个字符串时， 可用_, , t分隔(Tab键)。 (2)在printf 函数中，用%s打印字符型数组的内容； 而用%x,或%o可打印字符型数组的地址。,输入：how_are_you? 输出： a1=how a2=are a3=you? &a1=ffcc &a2=ffd2 &a3=ffd8,a10 a11 a12 a13 a14 a20 a21 a22 a23 a24 a30 a31 a32 a33 a34,h o w 0 0 a r e 0 0 y o u ? 0,例: 计算字符串的有效长度，并输入该串 例: 输入一个以问号结束的字符串(少于80个字符)， 统计其中数字字符的个数 例:输入一个以回车结束的字符串(少于10个字符)， 它由数字字符组成，将其转换成整数后输出,7.3.6 字符串处理函数 1.字符串输出函数 puts 形式： puts(字符数组或字符串） 功能：输出一个字符串(以 0结束，并输出 n) 。 举例： #include main() char a1 =“chinanbeijing“; char a2 =“china0beijing“; puts(a1); puts(a2); puts(“WUHAN“); ,运行结果： china beijing china WUHAN,2. 字符串输入函数 gets 形式： gets(字符数组） 功能： 从键盘输入一个字符串到字符数组。 在输入过程中，遇“” 结束，并将其转换为 0 存入字符串尾部，对输入的_, t(Tab键) 作为字符存入字符型数组中。,举例： 用gets 和scanf 函数分别输入字符串 scanf 遇_ 字符便结束， 而gets 却将_ 存入字符型 数组。 main( ) char a115, a215 ; gets(a1); scanf(“%s”,a2); printf (“a1=%s n”,a1); printf (“a2=%s n”,a2); ,输入：china_beijing china_beijing 输出：a1=china_beijing a2=china,3.字符串连接函数strcat 形式：strcat(字符数组1，字符数组2） 功能：连接两个数组中的字符串。 操作：把字符数组2 （串2）中的内容连接到字符数组1的后面，结果是两串相加存放到字符数组1中，使用时要考虑字符数组1的容量要足够大。 举例: main( ) char str130 = “Peoples_Republic_of_” ; char str2 = “china” ; printf(“%s n”, strcat(str1, str2); ,4.字符串拷贝函数strcpy 形式：strcpy(字符数组1，字符串2） 功能：将字符串2（也可以是字符数组）拷贝到字符数组1中，字符数组1中原来的内容被覆盖。 举例： main( ) char a18, a2 =“china”, a3 =“wuhan” ; strcpy(a1, a2); strcpy(a2, a3); strcpy(a3, “ beijing” ); printf(“a1=%s na2=%sna3=%s n”, a1,a2,a3); ,运行结果： a1=china a2=wuhan a3=beijing,注意： (1)字符串拷贝不能用赋值语句“=”; 如: char a110, a210=“china”; a1=a2; 只能用strcpy(a1,a2); (2)字符数组的元素可用赋值语句， 如：a11=a21; (3)字符数组初始化时可用“=” ，其它地方对字符数组赋值时不能用“=”；,5.字符串比较函数strcmp 形式：strcmp(字符串1，字符串2） 功能：两串按Ascii码值从左向右逐个比较，直到出现不同字符或0 为止；返回值是第一个不同Ascii码值的差值。 比较结果： (1) 串1 = 串2 返回值为0 (2) 串1 串2 返回值为正数 (3) 串1 串2 返回值为负数,举例： main( ) int i, j, k; char a1 =“wuhan”,