[工学]第6章数组.ppt

2019/5/8,1,第6章 数组,本章主要教学内容,数组类型 向函数传递一维数组和二维数组 排序、查找、求最大最小值等常用算法 用字符数组存取字符串 使用字符串处理函数处理字符串,2019/5/8,2,为什么使用数组(Array)?,【例】要读入10人的成绩，然后求平均成绩 需定义10个不同变量，需要使用多个scanf() int score1,score2,score10; scanf(“%d“, ,保存大量同类型的相关数据,2019/5/8,3,数组的用处,保存大量同类型的相关数据 如矩阵运算，表格数据等,C的数据类型： 基本类（简单类）字符型/整型/实型/枚举型 构造类（组合类）数组/结构体/共用体 指针类 空类型（void）,2019/5/8,4,基本类型单个出现的变量，每个变量可以代表一个确定的数据（变量值），且具有一定属性。 如 static int x,y; 但变量间不存在确定的相互关系。 构造类型由基本类型按一定规则组成。其中 数组：由一组有序数据（数组元素）组成。 每个元素：有相同类型，统一数组名； 用下标(index)确定其顺序；但可以取各自值。,关于变量,2019/5/8,5,数组的定义、引用和初始化,同变量一样，数组也必须“先定义，后使用” 定义内容： 数组名（同变量名：字母、下划线、数字；字母或下划线开头；长度32） 类型（存储属性/数据类型） 大小（维数/元素个数） 定义的一般形式： 类型 数组名常量表达式常量表达式,数组长度(数组元素最大个数),例: int a10,2019/5/8,6,说 明,a,a9,a8,a7,a1,a0,int a10; 定义一个有10个元素的数组，每个元素的类型均为int 使用a0、a1、a2、a9这样的形式访问每个元素。它们与普通变量没有任何区别 系统会在内存分配连续的10个int空间给此数组 数组下标可以是整型表达式 直接对a的访问，就是访问此数组的首地址,2019/5/8,7,数组长度必须是常量表达式常量或符号常量，其值必须为正，不能为变量。,注 意,数组大小最好用宏来定义，以适应未来可能的变化 #define SIZE 10 int aSIZE; 数组大小定义好后，将永远不变,元素编号从0开始，a0表示第1个元素，a9表示第10个元素（最后一个）,2019/5/8,8,判断对错？,int n=5; int an;,#define N 5 int aN;,正确： int a10,b54; char name8,ch23; static float x8*2+1,table234; #define NUM 40; int aNUM,bNUM+2;,2019/5/8,9,数组的引用,数组的下标都是从0开始 对数组每个元素的使用与普通变量无异 可以用任意表达式作为下标，动态决定访问哪个元素 for (i=0; iSIZE; i+) ai = 2 * i; 下标越界是大忌！ 使用大于最大下标的下标，将访问数组以外的空间。那里的数据是未知的，可能带来严重后果 sizeof可以用来获得数组所占存储空间的大小,2019/5/8,10,【例】当下标值超过数组长度时会如何？,变量c和a的值因数组越界而被悄悄破坏了,1,2,3,4,5,6,1,2,0,7,8,9,10,11,2019/5/8,11,数组的引用需要注意的问题,数组元素和普通变量一样，可出现在任何合 法的C表达式中，也可作为函数参数 数组不能整体引用，每次只能引用一个元素 避免引用时下标越界,score(5) matrix2,3 score=1,2,3,4,5,引用非法！,2019/5/8,12,数组的初始化,数组定义后的初值仍然是随机数，一般需要我们来初始化 int a5 = 12, 34, 56 ,78 ,9 ; int a5 = 0 ; int a = 11, 22, 33, 44, 55 ; 初始化列表中的初值的个数不能多于数组元素的个数，但可以少于数组个数（自动赋初值0）,2019/5/8,13,一维数组的输入和输出,只能逐个对数组元素进行操作（字符数组例外）,输入方法：,int a10,i;,输入第i个数组元素：,scanf(“%d“,输入整个数组元素：,for (i=0;i10;i+) scanf(“%d“,输出方法：,输出第i个数组元素：,printf(“%d“,ai);,输出整个数组元素：,for (i=0;i10;i+) printf(“%d“,ai);,2019/5/8,14,如何使两个数组的值相等？,main() int a4 = 1,2,3,4, b4; b = a; ,解决方法 方法1:逐个元素赋值 b0=a0; b1=a1; b2=a2; b3=a3; 方法2:通过循环赋值 int i; for (i=0;i4;i+) bi = ai; ,原因: 数组名表示数组的首地址,其值不可改变!,2019/5/8,15,一维数组的定义和初始化举例,【例】编程实现显示用户输入的月份（不包括闰年的月份）拥有的天数,2019/5/8,16,【例】兔子生崽问题P201,Fibonacci数列 1，2，3，5，8，13，21，34，55，89，144，233，,2019/5/8,17,#include #define YEAR_MONTH 12 main() int fYEAR_MONTH+1 = 0,1,2; int month; for (month=3; month=YEAR_MONTH; month+) fmonth = fmonth-1 + fmonth-2; for (month=1; month=YEAR_MONTH; month+) printf(“%dt“, fmonth); printf(“nsum = %dn“, fYEAR_MONTH); ,【例】兔子生崽问题P201,2019/5/8,18,【例】打印最高分和学生的序号(P204),从键盘输入学生人数n； 从键盘输入所有学生的学号和成绩分别存入数组num和score 假设其中的一个学生成绩为最高，同时记录其学号，即令 maxScore = score0 maxNum = num0； 对所有学生成绩进行比较，即 for (i=1; i maxScore， 则修改maxScore值为scorei， 并记录其学号maxNum = numi； 打印最高分maxScore及其学号maxNum；,2019/5/8,19,#include #define ARR_SIZE 40 main() float scoreARR_SIZE, maxScore; int n, i; long maxNum, numARR_SIZE; printf(“Please enter total number:“); scanf(“%d“, ,【例】,2019/5/8,20,向函数传递一维数组,传递整个数组给另一个函数，可将数组的首地址作为参数传过去 用数组名作函数参数 只复制一个地址自然比复制全部数据效率高 由于首地址相同，故实参数组与形参数组占用同一段内存 在该函数内，不仅可以读这个数组的元素，还可以修改它们,2019/5/8,21,简单变量和数组作函数参数的区别,2019/5/8,22,编写函数实现两数互换(swapi.c),void swap(int x,int y) int temp; temp = x; x = y; y = temp; ,main() int a, b; a = 15; b = 8; swap(a, b); printf(“a=%d,b=%d“,a,b); ,能否实现互换?,2019/5/8,23,swap(int a) int temp; temp=a0; a0=a1; a1=temp; main() int a2; printf(“input values of a0 and a1:“); scanf(“%d%d“, ,数组名作为函数参数 实现两数互换(swap_arr),2019/5/8,24,【例】求最大值,#include #define ARR_SIZE 40 float FindMax(float arr,int n); main() float scoreARR_SIZE, maxScore; int n, i; printf(“Please enter total number:“); scanf(“%d“, ,float FindMax(float arr, int n) float max; int i; max = arr0; for (i=1; i max) max = arri; return max; ,2019/5/8,25,排序和查找,排序（Sorting）算法 交换法排序 选择法排序,2019/5/8,26,排序算法交换法排序（1）,交换法排序示意图,84 83 88 87 61,第1轮,不换,84 83 88 87 61,交换,88 83 84 87 61,不换,88 83 84 87 61,不换,88 83 84 87 61,第2轮,88 83 84 87 61,交换,88 84 83 87 61,交换,88 87 83 84 61,不换,88 87 83 84 61,2019/5/8,27,交换法排序示意图,第3轮,88 87 83 84 61,交换,88 87 84 83 61,不换,88 87 84 83 61,第4轮,88 87 84 83 61,不换,88 87 84 83 61,排序结果：88 87 84 83 61,排序算法交换法排序（2）,2019/5/8,28,交换法排序算法描述（P205例6.3）,for (i=0; i scorei) “交换成绩scorej和scorei“， “交换学号numj和numi“； ,排序算法交换法排序（3）,2019/5/8,29,【例】交换法从高到低排序,void DataSort(int score, int n) /*交换法排序*/ int i, j, temp; for (i=0; i scorei) /*从高到低*/ temp = scorej; scorej = scorei; scorei = temp; ,2019/5/8,30,选择法排序示意图,排序算法选择法排序（1）,84 83 88 87 61,第1轮,84 83 88 87 61,k=2,84 83 88 87 61,84 83 88 87 61,88 83 84 87 61,第2轮,88 83 84 87 61,88 83 84 87 61,k=3,88 83 84 87 61,k=3,88 87 84 83 61,i=0 k=0,k=2,k=2,i=0 k=2,ki,交换ak和ai,i=1 k=1,i=1 k=3,ki,交换ak和ai,k=2,2019/5/8,31,选择法排序示意图,第3轮,88 87 84 83 61,88 87 84 83 61,k=2,88 87 84 83 61,i=2 k=2,i=2 k=2,k=i,不交换ak和ai,第4轮,88 87 84 83 61,i=3 k=3,i=3 k=3,k=i,不交换ak和ai,排序结果：88 87 84 83 61,排序算法选择法排序（2）,2019/5/8,32,排序算法选择法排序（3）,选择法排序算法描述(P213),for (i=0; i scorek) 记录此轮比较中最高分的元素下标 k = j; 若k中记录的最大数不在位置i，则 “交换成绩scorej和scorei“， “交换学号numj和numi“； ,2019/5/8,33,void DataSort(int score, long num, int n) /*选择法*/ int i, j, k, temp1; long temp2; for (i=0; i scorek) k = j; /*记录最大数下标位置*/ if (k != i) /*若最大数不在下标位置i*/ temp1 = scorek; scorek = scorei; scorei = temp1; temp2 = numk; numk = numi; numi = temp2; ,2019/5/8,34,排序和查找,查找（Searching）算法 顺序查找 折半查找,2019/5/8,35,【例】顺序查找学号,int LinSearch(long num, long x, int n) int i; for (i=0; in; i+) if (numi = x) return (i); return (-1); ,哈，找到了！,2019/5/8,36,折半查找示意图,查找算法折半查找(1),数组下标 0 1 2 3 4 99011 99013 99015 99017 99019,第1次循环,查找值x=99017,xamid low=mid+1,99011 99013 99015 99017 99019,第2次循环,x=amid 找到,条件:low=high,折半查找示意图,查找算法折半查找(1),2019/5/8,37,折半查找示意图,查找算法折半查找(2),数组下标 0 1 2 3 4 99011 99013 99015 99017 99019,第1次循环,查找值x=99016,xamid low=mid+1,99011 99013 99015 99017 99019,第2次循环,xamid high=mid-1,99011 99013 99015 99017 99019,第3次循环,不满足low=high,循环结束,未找到!,2019/5/8,38,int BinSearch(long num, long x, int n) int low, high, mid; low = 0; high = n - 1; while (low nummid) low = mid + 1; else if (x nummid) high = mid - 1; else return (mid); return(-1); ,若未按学号排序， 则如何修改程序？,2019/5/8,39,二维数组,学生成绩表,2019/5/8,40,二维数组的定义,格式: 数据类型 数组名常量表达式常量表达式,int a23;,a为23（2行3列）的数组，注意下标范围,a0 a1,a,- a00 a01 a02,- a10 a11 a12,2019/5/8,41,short int a23;,a10,a11,a12,a00,a01,a02,存放顺序：按行存放 先顺序存放第0行元素，再存放第1行元素,需知道数组每行列数才能从起始地址开始正确读出数组元素,二维数组的存储结构,2019/5/8,42,二维数组的初始化,int a23=1,2,3,4,5,6 int a23=1,2,3,4,5,6 int a 3=1,2,3,4,5,6 int a 3=1,2,3,4,5,6,0,第二维长度不可省略！,1 2 3 4 5 0 6 0 0 0 0 0,说明：静态/外部数组未初始化，默认初值是0（数值）或空格（字符）,2019/5/8,43,二维数组的引用,(设已有定义int a26,x,y ,i=0,j=0;) a13=4; /*下标为常量*/ scanf(“%d”, /*下标为一个复杂的整型表达式*/ 错误： a2,3=1,2019/5/8,44,数组的输入和输出只能逐个对数组元素进行操作（字符数组例外）,int b23,i,j;,二维数组的输入输出,2019/5/8,45,二维数组实例,【例】从键盘输入某年某月（包括闰年），编程输出该年的该月拥有的天数,2019/5/8,46,向函数传递二维数组,在声明二维数组形参时，不能省略数组第二维的长度（列数），为什么？ 想想数组在内存中是如何分布的？ 元素aij在数组a中的位置是： i * N + j 元素地址：首地址 + 偏移量,实际传送的是数组第一个元素的地址,short aMN;,偏移1*3+2,2019/5/8,47,【例】,某班考试科目为数学(MT)，英语(EN)和物理(PH)，有最多不超过30人参加考试。要求按如下格式输出学号、各科分数、总分和平均分。 格式： No. MT EN PH SUM AVER 1 97 87 92 276 92 2 92 91 90 273 91 ,2019/5/8,48,算法描述： step1:输入参加考试的学生人数; step2:输入每个学生的学号numi及三门课的成绩scoreij; step3:对每个学生计算总分sumi和平均分averi; step4:对每个学生打印学号、三门课的成绩、总分和平均分。,【例】,2019/5/8,49,【例】 计算总分和平均分,void Total(int scoreCOURSE, int sum, float aver, int n) int i, j; for (i=0; in; i+) sumi = 0; for (j=0; jcourse; j+) sumi = sumi + scoreij; averi = (float) sumi / course; ,可省略数组第一维的长度 不能省略第二维的长度,2019/5/8,50,#include #define STUD 30 #define COURSE 3 main() int n, scoreSTUDCOURSE,sumSTUD; long numSTUD; float averSTUD; n=Input(num,score); Total(num,score,sum,aver,n); Print(num,score,sum,aver,n); ,【例】 主函数,2019/5/8,51,【例】计算每门课程的总分和平均分,void AverforCourse(int scoreCOURSE_N, int sum, float aver, int n) int i, j; for (j=0; jCOURSE_N; j+) sumj = 0; for (i=0; in; i+) sumj = sumj + scoreij; averj = (float) sumj / n; ,2019/5/8,52,字符串与字符数组,2019/5/8,53,字符串的存储,C语言并没有为字符串提供任何专门的表示法，完全使用字符数组和字符指针来处理 字符数组 每个元素都是字符类型的数组 char str80;,数组的最后一个元素必须是0,2019/5/8,54,字符数组的初始化,用字符型数据对数组进行初始化 char str6 =C,h,i,n,a,0; 用字符串常量直接对数组初始化 char str6 = “China“; char str6 = “China“; char str=“China”,数组定义长度 大于或等于包括0 在内的字符个数,2019/5/8,55,字符数组的输入输出,逐个输入输出:,一次性输入输出：,char s10;,for (i=0; si!=0; i+) putchar(si); putchar(n);,scanf(“%s“,s); printf(“%s“,s);,gets(s); puts(s);,for (i=0; i=9; i+) scanf(“%d”, ,2019/5/8,56,int i; scanf(“%d“, 不能读入带空格的字符串 例:输入 C language，则数组中仅存有C 这种用法很不安全。当用户的输入多于10个（含10个），str数组将越界,char str10;,字符串的访问和输入/输出,2019/5/8,57,字符串的访问和输入/输出,gets()函数,调用格式：,说明：,（1）该函数专用于输入字符串。,（2）函数参数只能用数组名。,gets（字符数组名）；,（3）gets函数接收换行符之前所有 的字符。,2019/5/8,58,scanf(“%s“,str); printf(“%s“,str);,char str10;,字符串的访问和输入/输出,gets(str); puts(str);,按字符串整体输入/输出,2019/5/8,59,【例】输入一个人名，把它显示在屏幕上,Why?,2019/5/8,60,【例】输入一个人名，把它显示在屏幕上,2019/5/8,61,【例】使用函数gets()，输入一个带有空格的人名，然后把它显示在屏幕上,2019/5/8,62,1、用printf函数加%s控制,char str =“This is a book.“; printf(“%s“,str);,例：,2、用puts函数,调用格式：,其中：,参数可以是字符串常量/字符串变量。,字符串的输出,2019/5/8,63,puts()与printf()的不同,1、puts()函数专门用于字符串输出,printf()函数用于各种类型数据输出,2、puts()函数输出后自动换行。,printf()函数必须用“n“强行换行。,建议：,多种类型的混合输入输出时，选用scanf和printf；,当大量文字信息输入输出时，使用gets和puts。,2019/5/8,64,字符串处理函数,#include ,strcpy(目的字符串,源字符串);,string copy,strlen(字符串);,string length,strcat(目的字符串,源字符串);,string combination,strcmp(字符串1,字符串2);,string comparison,2019/5/8,65,计算字符串长度,#include ,strlen(字符串);,string length,char str10 = “China“; printf(“%d“, strlen(str); 打印结果是 5，6，还是10？,2019/5/8,66,len = strlen(str); for (i=0; ilen; i+) putchar(stri); putchar(n);,计算字符串长度,#include ,strlen(字符串);,string length,2019/5/8,67,字符串复制,#include ,strcpy(目的字符串,源字符串);,string