C语言程序设计经典教程class6.ppt

1,第六章 数组,主要内容 6.1 数组概述 6.2 一维数组 6.3 二维数组 6.4 字符数组 6.5 综合应用举例 重点 熟练掌握一维数组和字符数组的定义和引用，掌握用数组方法实现排序算法、查找方法； 深刻理解一维的字符数组与字符串之间的关系，比较熟练地掌握使用一维字符数组来处理字符串。,2,6.1 数组概述,在许多数学问题中，经常遇到数列和矩阵的概念。 数列和矩阵是用来描述一批数据之间的关系的。 表示x数列时通常写成： x1,x2,x3,xn 表示一个23矩阵y可以写成：,位置号,行号,列号,3,分析数列和矩阵不难发现它们有三个特点： 有一批数据； 这些数据之间有一定的内在联系； 这些数据的类型相同。 C语言中用数组来表达数列和矩阵。,数组名,数列名 (如x数列),矩阵名 (如y矩阵),下标用一个数表示,下标用两个数表示,一维数组,二维数组,x2,y13,x2,y13,4,不用数组时，要处理下面的两个问题会感到相当困难： 将输入的50个数逆序输出。 把输入的30个成绩中高于平均分的成绩输出。 数组的定义： 所谓数组是指一组有序数据的集合，用一个统一数组名标识这一组数据，用下标来指示数组中元素的位置(序号)。 数组是最简单的一种构造类型，其数组元素为同一类型， 既可以为简单类型(如整型、实型、字符型等)， 也可以是构造类型。,5,6.2 一维数组,一维数组的定义 语法格式为：类型符 数组名元素个数； 例如： int a5; 定义了一个数组a，每个元素的类型为int，可以称a为整型数组。它有5个元素： a0 a1 a2 a3 a4 又如： float x2*5; /* Ok */ char sn; /* Error */,常量或 常量表达式,第一个元素的下标为 0,最后一个元素的下标为 元素个数-1,6,一维数组的引用 一般的引用格式为：数组名下标 如：n=4; a0=3*a3-an-2; 数组元素实际上的一种带下标的变量(简称下标变量)，它与简单变量(不带下标的变量)在使用上并无不同。 请比较： int m,n,p,a5; m=10; a2=5; n=2*m; a1=a2*3; scanf(“%d“,可以为常量、变量、表达式,7,引用数组元素更常用的形式：ai 若i=0，aia0 若i=1，ai a1 用这种方式可以访问数组中的所有元素，这称为数组的“遍历“。 遍历数组时是通过循环来改变下标的。 例6.1 将输入的5个数逆序输出。 读入：for(i=0;i=0;i-) printf(“%3d“,ai);,8,例6.1 将输入的5个数逆序输出。,main() int a5,i; for(i=0;i=0;i-) printf(“%3d“,ai); printf(“n“); ,注意：1、循环控制变量的初值、终值及控制条件。 2、不能整体输出数组,例：printf(“%d“,a);是错误的。,9,一维数组的初始化 在定义数组时给元素赋初值。一般语法为： 类型符 数组名元素个数=常量表; 如： int a5=1,2,3,4,5; 编译系统为数组的所有 元素顺序分配存储单元。 初始化时是把常量表中 的常量按内存分配顺序 依次存入相应的数组元 素。,1,2,3,4,5,10,说明：,若给所有元素赋初值，“元素个数“可以省略。如：int a =1,2,3,4,5; 可以只给一部分元素赋初值，但元素个数不能省略。未被赋初值的元素则为0。如： int a5=1,2,3; 若使全部元素都为0，可以将其定义为“全局变量“或“静态变量“ ，也可以写成：int a5=0; 若数组在定义时未进行初始化，则各元素的值是随机的。如： int a5；,5,0,0;,0,0,0,0;,=?,?,?,?,?;,例 数组b在定义时未进行初始化,#include main() int i,a5=3,4,5,b5; printf(“narray a is:“); for(i=0;i5;i+) printf(“%6d“,ai); printf(“narray b is:“); for(i=0;i5;i+) printf(“%d,“,bi); ,11,12,一维数组的程序举例 例6.2 求输入的10个数据之和。 main() int a10,sum=0,i; for(i=0;i10;i+) scanf(“%d“, 练习：把输入的30个成绩中高于平均分的输出,13,例6.3 找出输入的5个数据中的最大值及所在位置。 分析： 设a0的值最大; i=1; imax， 则aimax,i p i+;,5,2,7,9,6,0 1 2 3 4 5,a,max,i,p,5,7,9,max,p,14,例6.3 找出输入的5个数据中的最大值及所在位置。,main() int a5,max,p,i; for(i=0;i5;i+) scanf(“%d“, ,15,例6.4 输出Fibonacci数列的前20项，每行5个数据。 分析： fab0=fab1=1; 使n=219 fabn=fabn-1+fabn-2;,16,例6.4 输出Fibonacci数列的前20项，每行5个数据。,main() int fab20=1,1,n; for(n=2;n20;n+) fabn=fabn-1+fabn-2; for(n=0;n20;n+) if(n%5=0)printf(“n“); printf(“%12d“,fabn); ,17,6.3 二维数组,二维数组的定义 一般形式为：类型符 数组名行数列数； 例如：int b23; 定义了一个23的整型数组b，它有2行、 3列共6个元素。这6个元素为： b00 b01 b02 b10 b11 b12,18,多维数组的定义格式为： 类型符 数组名元素长度1元素长度2元素长度n； 如：int x234,y42310; x为三维数组，y为四维数组。,19,二维数组的引用 一般格式为：数组名行下标列下标 如：a12=a01+a2*2-38/5; 由于二维数组有两个下标，要遍历二维数组一般得用双重循环完成。通常外层的循环变量控制行下标，而内层的循环变量控制列下标。 例6.5 将下列矩阵存入二维数组中，并输出。 分析： for(i=0;i2;i+) for(j=0;j3;j+) scanf();,注意：行、列下标不要越界,控制行,控制列,20,例6.5 将下列矩阵存入二维数组中，并输出。,main() int i,j,a23; for(i=0;i2;i+) for(j=0;j3;j+) scanf(“%d“, ,21,例6.6 找出一个34矩阵中的最大元素及所在位置。 main() int a34,i,j,max,row,col; for(i=0;i3;i+) for(j=0;j4;j+) scanf(“%d“, ,存放最大值,最大值所在的行,最大值所在的列,假设第一个元素最大,row=0; col=0;,该程序有何问题?,22,二维数组的初始化,在定义二维数组时给元素赋初值。一般语法为： 类型符 数组名行数列数=常量表; 如：int a23=1,2,3,4,5,6; 即先存入第一行的数据， 再存第二行的数据。把这 种存储方式称为“按行存储“ 方式。,1,2,3,4,5,6,23,说明：,若给所有元素赋初值，“行数“可以省略，但“列数“不能省。 如：int a 3=1,2,3,4,5,6; 可以采用分行赋值，以增加程序的可读性。 如：int a 3=1,2,3,4,5,6; 可以只给一部分元素赋初值，未被赋初值的元素则为0。 如：int a 3=1,2,3; 若数组在定义时未进行初始化，则各元素的值是随机的。,2,0,3,0,0;,24,二维数组也可以当成一维数组看待，每一个元素的类型又是一维数组。 例如：int b23; b数组的元素为： b00 b01 b02 b10 b11 b12,a,b0,b1,25,二维数组的程序举例,例6.7 将32矩阵转置，如下由A矩阵转置后得B矩阵。 分析：,0,0,1,4,2,5,3,6,0,0,0,1,1,0,1,0,0,1,1,1,1,1,2,0,0,2,2,1,1,2,i,j,j,i,26,例6.7 将32矩阵转置，如下由A矩阵转置后得B矩阵。,main() int a32=1,4,2,5,3,6; int b23,i,j; for(i=0;i3;i+) for(j=0;j2;j+) bji=aij; for(i=0;i2;i+) for(j=0;j3;j+) printf(“%4d“,bij); printf(“n“); ,27,例6.8 求44矩阵的主对角线元素之和。 4 8 7 6 1 3 5 7 2 6 9 4 5 1 2 3 分析： 主对角线是指行号与列号相同的那些元素。 for(i=0;i4;i+) for(j=0;j4;j+) if(i=j)sum=sum+aij;,for(i=0;i4;i+) sum=sum+aii;,28,例6.8 求44矩阵的主对角线元素之和。,方法1：使用双重循环求和 main() int a44,i,j,sum=0; for(i=0;i4;i+) for(j=0;j4;j+) scanf(“%d“, ,29,6.4 字符数组,若有：char s5; 则称s为字符数组。 字符数组中每一个元素存放的是char型数据，所以可以象处理普通字符型变量一样，来处理字符数组元素。如： char s10; int i; for( i=0;i10;i+) si=getchar(); for( i=0;i10;i+) putchar(si); 字符数组还有它的特殊性。,30,一、字符数组与字符串的关系,字符串 “China“的存储方式： 若有：char s =C,h,i,n,a; 其存储方式为： 既然此时初始化是为了提供一个字符串，C允许写成下面更简单的形式：char c =“China“; 甚至：char c =“China“;,0;,字符数组s中存放的是一个字符串!,31,通常情况下，初始化时我们是把一个常量送给一个变量，并且它们的类型是一致的。如： int p=10; 对于： char s =“China“; 实际上，数组名是常量，表示数组的开始地址，与传统的字符串变量还是有区别的。,整型变量,整型常量,字符串变量,字符串常量,一维字符数组相当于字符串变量,32,二、字符数组的输入与输出,普通的数组处理方式 当字符数组中存储的字符不是以0结束时，只能像普通的数组那样，一个元素一个元素的处理。如： char c5; /* 输入*/ for(i=0;i5;i+) scanf(“%c“,33,当字符数组中存储的字符是以0结束的，也可以像普通的数组那样，一个元素一个元素的处理。如： char c = “China“; for(i=0;ci!=0;i+) printf(“%c“,ci); 由于循环的条件与数组中元素的个数无关，这已经比前面的处理灵活多了。,“I love China“;,34,字符数组的整体处理方式 当用字符数组处理字符串时，可以与“%s“格式字符配合，完成字符串的输入输出。 输出字符串 char c =“China“; printf(“%s“,c);,此写法与 for(i=0;ci!=0;i+) printf(“%c“,ci); 功能完全等价,输出项为数组名，不能是数组元素，如写成c0是错误的。,“abc0xyz“ ;,35,输入字符串 如有： char c80; scanf(“%s“,c); 当输入： China 当输入：How are you? ,输入项c是字符数组名，此时不能再加地址运算符“&“。,36,三、字符串处理函数,其它程序设计语言处理字符都比较方便，如： a=“China“ /* 字符串赋值 */ “abc“ABC“ /* 字符串比较 */ “abc“+“defg“ /* 字符串连接 */ 在C语言中这些操作都不能直接完成。 处理字符串通过库函数来完成。 在程序开头将字符串库文件包含到程序中： #include ,37,1、输出字符串函数,格式：puts(字符串表达式) 功能：将“字符串表达式“输出后并换行。 如：char str = “China“; puts(str); 输出：China _,与 printf(“%sn“,str); 完全等价,38,2、输入字符串函数,格式：gets(字符串变量) 功能：将键盘输入的一行字符串存入“字符串变量“中，当输入回车时才认为字符串输入结束，这就解决了scanf()函数不能接收带空格的字符串的问题。 如：char str80; gets(str); puts(str); 运行：How are you? How are you?,39,3、字符串复制函数,格式：strcpy(字符串变量，字符串) 功能：将“字符串“复制到“字符串变量“中，字符串变量的空间必须足够大。 如：char str80; strcpy(str, “China“); puts(str); 输出：China 注意：字符串不能直接送字符串变量，即： str= “China“; /* Error */,40,4、字符串连接函数,格式：strcat(字符串变量，字符串) 功能：将“字符串“连接到“字符串变量“的后面，字符串变量的空间应足够大。 如：char str80= “I love “; strcat(str, “China“); puts(str); 输出：I love China 注意：C语言中不能使用“+“完成字符串的连接，即： str=str+ “China“; /* Error */,41,5、字符串比较函数,格式：strcmp(字符串1，字符串2) 功能：完成“字符串1“与“字符串2“的关系比较，即对两个字符串自左至右逐个字符按其ASCII码值相比，直到出现不同的字符或遇到0为止。比较的结果由函数值获得： 如果“字符串1“=“字符串2“，函数值为0； 如果“字符串1“字符串2“，函数值为一正数； 如果“字符串1“0)x=y;,42,6、测字符串长度函数,格式：strlen(字符串) 功能：得到“字符串“的长度。 字符串长度： 是指双引号括起来的字符个数 或，0前面字符的个数 或，0所在的下标位置 如：char str80= “abcd“; printf(“%d“,strlen(str); 结果：4,43,7、小写字符转换为大写字符串函数,格式：strupr(字符串) 功能：将字符串中的小写字母换为大写字母。 如：printf(“%s“,strupr(“China“); 结果：CHINA,44,8、大写字符转换为小写字符串函数,格式：strlwr(字符串) 功能：将字符串中的小写字母换为大写字母。 如：printf(“%s“,strlwr(“China“); 结果：china,45,例6.9 将一个字符串复制到另一个字符串中，即完成strcpy函数的功能。 分析：把源字符串中的字符一个一个地传送(赋值)到目标字符数组中对应位置，直到遇到了字符串结束标志0：,四、字符数组的程序举例,46,思路1先判断后赋值。,A,B,C,不是0,是0,47,思路2先赋值后判断。,A,B,C,不是0,0,是0,48,例6.10 用冒泡法对10个数排序,第1次, a0和a1比较,9 8 5 4 2 0 6 1 3 7,8 9 5 4 2 0 6 1 3 7,8 5 9 4 2 0 6 1 3 7,8 5 4 9 2 0 6 1 3 7,8 5 4 2 9 0 6 1 3 7,8 5 4 2 0 9 6 1 3 7,8 5 4 2 0 6 9 1 3 7,8 5 4 2 0 6 1 9 3 7,8 5 4 2 0 6 1 3 9 7,8 5 4 2 0 6 1 3 7 9,第2次, a1和a2比较,第j次, aj和aj+1比较,9 8,9 5,9 4,9 2,9 7,for (j=0;jaj+1) temp=aj; aj=aj+1; aj+1=temp;,6.5 综合应用举例,49,从第一个元素开始,两两比较,较大的一个放在后面 for (j=0;jaj+1) temp=aj,aj=aj+1;aj+1=temp; 第一次循环后,最大的在最后. 8 5 4 2 0 6 1 3 7 9 第二次循环 for (j=0;jaj+1) temp=aj,aj=aj+1;aj+1=temp;,50,如果有n个元素,一共要比较n-1次(外循环次数) 在第j次比较时,需要从0比较到n-i #include “stdio.h” main() int a10=9,8,5,4,2,0,6,1,3,7,i,n=10; for (i=0;iaj+1) temp=aj,aj=aj+1;aj+1=temp; for