第6章 数组 - （第四版）

第六章,数组,问题：给一组数排序，这组 数该 如何存放呢,? 这些数据如何存放才便于排序,1,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,第六章 数组,主要内容,6.1 一维数组的定义和引用 6.2 二维数组的定义和引用 6.3 字符数组,第六章 数组,6-1 一维数组的定义和引用,问题：有如下几组数据，它们分别该如何存储呢？,一个班学生的学习成绩 一行文字 一个矩阵,这些数据的特点是： 1、具有相同的数据类型 2、使用过程中需要保留原始数据 C语言为这些数据，提供了一种构造数据类型：数组。,1、一维数组的定义格式为： 类型说明符 数组名常量表达式； 例如： int a10; 它表示定义了一个整形数组，数组名为a，此数组有10个元素。, 6.1.1一维数组的定义 p143,2、说明： （1）数组名定名规则和变量名相同，遵循标识符定名规则。,（2）在定义数组时，需要指定数组中元素的个数，方括号中的常量表达式用来表示元素的个数，即数组长度。 例如，指定a10，表示a数组有10个元素 注意下标是从0开始的，这10个元素是： a0，a1，a2，a3，a4， a5，a6，a7，a8，a9。 注意：按上面的定义，不存在数组元素a10。,（3）常量表达式中可以包括常量和符号常量，但不能包含变量。 也就是说，C语言不允许对数组的大小作动态定义。 数组的大小不依赖于程序运行过程中变量的值。,错误示例： int n; scanf(“%d，, float a0; /* 数组大小为0没有意义 */ int b(2)(3); /* 不能使用圆括号 */ int k, ak; /* 不能用变量说明数组大小*/,数组申明中常见的错误,3、一维数组在内存中的存放,每个数据元素占用的字节数，就是其定义类型的字节数 float类型，每元素占4个字节,一维数组： float mark100;,#include “stdio.h“ #include “time.h“ #include “stdlib.h“ #define N 5 void main() long aN; int i; srand(time(NULL); /设定随机数种子 printf(“随机生成%d个数:nn“,N); for( i=0; iN; i+ ) /数组元素赋初值 ai=rand()%100; /生成0-100的随机数赋值给ai switch(sizeof(a0) case 1: printf(“字符型(char)数组, 每元素占1个字节nn“);break; case 2: printf(“短整型(short int)数组,每元素占2个字节nn“);break; case 4: printf(“整型(int)数组,每元素占4个字节(VC)nn“);break; printf(“ 数组元素 元素地址 值nn“) ; for(i=0;iN;i+) /循环从a0-a9 printf(“ a%d: | %ld | %2d |n“,i, ,数组名下标 下标可以是整型常量或整型表达式。例如: a0=a5+a7-a2*3, 6.1.2一维数组元素的引用 p144,1、数组元素的引用方式：,2、一维数组元素引用的程序实例,#include void main() int i,a10; for (i=0; i=0; i-) printf(“%d“,ai); printf(“n“); ,运行结果如下： 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 程序使a0到 a9的值为09，然后按逆序输出。,1、对数组元素初始化的实现方法：,（1）在定义数组时对数组元素赋以初值。例如: int a10=0，1，2，3，4，5，6，7，8，9; 将数组元素的初值依次放在一对花括弧内。 经过上面的定义和初始化之后: a0=0，a1=1，a2=2，a3=3，a4=4，a5=5，a6=6，a7=7，a8=8，a9=9。, 6.1.3一维数组的初始化,（3）如果想使一个数组中全部元素值为0， 可以写成 int a10=0,0,0,0,0,0,0,0,0,0; 或int a10=0; 不能写成：int a10=0*10; 注意： 不能给数组整体赋初值。,2）可以只给一部分元素赋值。例如: int a10=0,1,2,3,4; 定义a数组有10个元素，但花括弧内只提供5个初值，这表示只给前面5个元素赋初值，后5个元素值为0。,4）在对全部数组元素赋初值时，由于数据的个数已经确定，因此可以不指定数组长度。 例如:int a5=1，2，3，4，5; 也可以写成 int a=1，2，3，4，5; 在第二种写法中，花括号中有5个数，系统就会据此自动定义a数组的长度为5。 但若数组长度与提供初值的个数不相同，则数组长度不能省略。 例如，想定义数组长度为10，就不能省略数组长度的定义，而必须写成 int a10=1，2，3，4，5; 只初始化前5个元素，后5个元素为0。,课堂练习,下列的数组定义哪个是正确的,（1） int a; float a10;,数组元素赋初值,#define N 5 #include “stdio.h“ void main() int aN=0,1; int b=1,2,3,4,5; char c4=f,g,h,97; int i; for (i=0; iN; i+) printf(“a%d = %dn“,i, ai); printf(“n“); for (i=0; i5; i+) printf(“b%d = %dn“,i, bi); printf(“n“); for (i=0; i4; i+) printf(“c%d = %c - %dn“,i, ci,ci); ,练习：从键盘中输入10个数字，比较并输出其中最大的数。 编程思路： 定义一个数组 给数组赋值 (输入10个数) 逐个比较每个数的大小 输出最大的数,1） 定义一个数组，可包含十个数字，未指定数据类型，设定为浮点型。,float a10;,2) 给数组赋值(输入10个数),提示语句： printf(“input 10 numbers:n“);,for (i=0;i10;i+) /*循环给每个数组元 素赋初值*/ scanf (“%f”, /ai为数组元素,3）逐个比较每个数的大小，找出最大的数,先定义一个中间变量max，依次与数组的每一个元素比较，将大数存储在中间变量中,max=a0;,for (i=1; imax) max=ai;,printf( “maxmum=%fn“, max);,最后打印出max的值,源程序如下： #include “stdio.h“ main() int i; float max, a10; printf(“input 10 numbers:n“); for( i=0; imax ) max=ai; printf(“max=%fn“,max); ,如果将赋初值的程序行改为： printf(“input 10 numbers:n“); for(i=0;i10;i+) /数组元素赋初值 printf(“%ld - a%d=“, a+i, i); scanf(“%f“,a+i); 结果会怎样呢？,#include “stdio.h“ main() int i; float max, a10; printf(“input 10 numbers:n“); for( i=0; imax ) max=ai; printf(“max=%4.2fn“,max); ,#include “stdio.h“ #include “time.h“ #include “stdlib.h“ void main() char a10; int i, max; srand(time(NULL); /设定随机数种子 printf(“随机生成10个数:nn“); for( i=0; imax ) max=ai; /比较,将大值赋给max printf(“n max=%d“,max); ,/*错误编程*/ main() int a4=1,2,3,4,b4; a=b; ,解决方法 法1:逐个元素赋值 b0=a0; b1=a1; b2=a2; b3=a3; 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!,如何使两个数组的值相等:,#include “stdio.h“ main() int i,j,p,q,s,a10; printf(“n input 10 numbers:n“); for(i=0;i10;i+) scanf(“%d“, ,阅读程序，说明下列程序的功能,第一部分： #include “stdio.h“ main() int i, j, p, q, s, a10 ; printf(“n input 10 numbers:n“); for(i=0;i10;i+) scanf(“%d“,用于输入10个元素的初值。,for(i=0;i10;i+) p=i; q=ai; for(j=i+1;j10;j+) if (q aj ) p=j;q=aj; ,if(i!=p) s=ai; ai=ap; ap=s; printf(“%dt“,ai); ,for(j=i+1;j10;j+) if (q aj ) p=j;q=aj; /*循环将ai与ai+1, ai+2,a9相比较，找出其中最大的数，*/,/如果ip, ai, ap互换 if(i!=p) s=ai; ai=ap; ap=s; printf(“%dt“,ai);,#include “stdio.h“ main() int i,j,p,q,s,a10; printf(“n input 10 numbers:n“); for(i=0;i10;i+) scanf(“%d“, ,6-2 二维数组的定义和引用, 6.2.1二维数组的定义,二维数组定义的一般形式为 类型说明符 数组名常量表达式常量表达式； 例如：定义a为34(3行4列)的数组，b为510(5行10列)的数组。如下： float a34，b510；,不能写成 float a3，4，b5，10;, 6.2.1二维数组的定义,二维数组中的元素在内存中的排列顺序是：按行存放，即先顺序存放第一行的元素，再存放第二行的元素,二维数组在内存中的存放,下图表示对a34数组存放的顺序,地址 值 数组元素,b00 b01 b02 b10 b11 b12 b20 b21 b22,3000H 3002H 3004H 3006H 3008H 300AH 300CH 300EH 3010H,例如：整型数组 b33= 1,2,3, 4,5,6, 7,8,9 ;,1 2 3,4 5 6,789,问题：有了二维数组的基础，那么多维数组如何定义呢？,定义三维数组： float a234; 多维数组元素在内存中的排列顺序：第一维的下标变化最慢，最右边的下标变化最快。, 6.2.1二维数组的定义,#include “stdio.h“ #include “time.h“ #include “stdlib.h“ #define N 3 #define M 4 void main() int aNM; int i,j; srand(time(NULL); /设定随机数种子 printf(“随机生成%d个数:nn“,N); for( i=0; iN; i+ ) for( j=0; jM; j+) aij=rand()%100; /生成0-100的随机数赋值给aij switch(sizeof(a00) case 1: printf(“字符型(char)数组, 每元素占1个字节nn“);break; case 2: printf(“短整型(short int)数组,每元素占2个字节nn“);break; case 4: printf(“整型(int)数组,每元素占4个字节(VC)nn“);break; printf(“ 数组元素 元素地址 值nn“) ; for(i=0;iN;i+) for(j=0; jM; j+) printf(“ a%d%d: | %ld | %2d |n“,i,j, ,二维数组元素的表示形式为：数组名下标下标 例如： a23 下标可以是整型表达式，如 a2-12*2-1,数组元素可以出现在表达式中，也可以被赋值，例如：b12=a23/2, 6.2.2二维数组的引用,常出现的错误有： int a34; /* 定义a为34的数组 */ a34=3;,在使用数组元素时，应该注意下标值应在已定义的数组大小的范围内。,可以用下面4种方法对二维数组初始化,数据类型 数组名 常量表达式1常量表达式2 初始化数据 ；,(1) 分行给二维数组赋初值。如： int a34=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12;,(2) 可以将所有数据写在一个花括弧内，按数组排列的顺序对各元素赋初值。如： int a34=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12;, 6.2.3二维数组的引用,(3) 可以对部分元素赋初值。如 int a34=1，5，9;,1 0 0 0 5 0 0 0 9 0 0 0,也可以对各行中的某一元素赋初值，如 int a34=1，0，6，0，0，11;,1 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 11,1 0 0 0 5 6 0 0 0 0 0 0,也可以只对某几行元素赋初值。如： int a34=1，5，6;,(4)如果对全部元素都赋初值，则定义数组时对第一维的长度可以不指定，但第二维的长度不能省。如： int a34=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12;它等价于：int a4=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12;,在定义时也可以只对部分元素赋初值而省略第一维的长度，但应分行赋初值。如：int a4=0，0，3，0，10;,0 0 3 0 0 0 0 0 0 10 0 0, 6.2.3二维数组的引用, 6.2.4二维数组程序举例,例6.4 将一个二维数组行和列元素互换，存到另一个 二维数组中。,#include void main() int a23=1,2,3,4,5,6; int b32,i,j; 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“); /*程序结束*/,运行结果如下： array a: 1 2 3 4 5 6 array b: 1 4 2 5 3 6,字符数组,字符数组是每个元素存放一个字符型数据的数组。 字符数组的定义形式和元素的引用方法与一般数组相同。,说明： C语言中没有专门的字符串变量，因此利用字符型数组来处理字符串。,6-3 字符数组, 6.3.1字符数组的定义,定义方法与前面介绍的类似。例如： char c10; c0=I;c1= ;c2=a; c3=m;c4= ;c5=h;c6=a; c7=p;c8=p;c9=y;,对字符数组初始化，最容易理解的方式是逐个字符 赋给数组中各元素。如： char c10=I, , a，m, ， h，a，p，p，y;, 6.3.2字符数组的初始化,char c=I, ,a,m, ,h, a,p,p,y;数组c的长度自动定为10。,char diamond55= ， ，*， ，*， ，*，*， ， ， ，*， ，*， ，*， ， ，* , 6.3.3字符数组的引用,例6.6 输出一个字符串。,程序如下： #include void main() char c11=I, ,a,m, ,a, ,b,o,y; int i; for(i=0;i10;i+) printf(“%c“,ci); printf(“n“); ,运行结果：I am a boy,例6.7 输出一个钻石图形,#include void main() char diamond5= , ,*,*, ,*,*, , , ,*, ,*, ,*, , ,*; int i,j; for (i=0;i5;i+) for (j=0;j5;j+) printf(“%c“,diamondij); printf(“n“); ,运行结果 * * * * * * * *, 6.3.3字符数组的引用, 6.3.4字符串和字符串结束标志,为了测定字符串的实际长度，C语言规定了一个“字符串结束标志”，以字符0作为标志。如果有一个字符串，前面9个字符都不是空字符(即0) ，而第10个字符是0，则此字符串的有效字符为9个。系统对字符串常量也自动加一个0作为结束符。,0代表ASCII码为0的字符，从ASCII码表中可以查到，ASCII码为0的字符不是一个可以显示的字符，而是一个“空操作符”，即它什么也不干。用它来作为字符串结束标志不会产生附加的操作或增加有效字符，只起一个供辨别的标志。,可以用字符串常量来使字符数组初始化。 例如 char c=I am happy; 也可以省略花括弧，直接写成 char c=“I am happy; 它与下面的数组初始化等价 char c =I， ，a，m， ，h，a，p，p，y，0,注意,再比如 char c10=“China; 数组c的前5个元素为C，h，i，n， a，第6个元素为0，后4个元素也设定为空字符。, 6.3.4字符串和字符串结束标志,3. 字符串常量是用双引号包围的字符序列。 如： “china”,作为字符串的结束标志的0 可 以不显式写出.,2. C语言中约定用0 作为字符串的结束标志,它占内存空间，但不计入串的实际长度。,字符常量与字符串常量的区别,字符常量 字符串常量 单引号 双引号 1个字符 多个字符 字符变量 字符数组 一个字节 字符串中字节数+1 （0结束标志）,引用形式： 存放内容： 赋值对象： 占用空间：,例如： a “a” 不同 1个字节 2个字节,一、字符数组的初始化,注意： 产生的数组没有结束符0。因为是以单个字符形式为数组各元素赋初值，所以数组rat中存放的不是字符串。,char rat5=T,h,e, ;,1、用字符型数据对字符数组初始化,若使数组rat中存放的是字符串。应加入结束符0,即： char rat5=T,h,e, ,0;,2、用字符串常量对字符数组初始化 char panic6=“HELLO“;,注意： 数组中的字符除了H,E,L,L,O之外,系统自动加入结束标志0。 为了用一个字符数组来存储长度为N的字符串，要求字符数组的大小至少为N+1.,初始化时也可省略花括号。 char panic =“HELLO“;,系统自动加入,下面的初始化是错误的: char neg5=“double arrow“;,对于一个二维数组，C编译程序将其视为一个一维数组，这个一维数组中每个元素又是一个一维数组。这一概念对字符型数组仍适用。,3、二维字符数组的初始化,char ch34=“aa”,”bbb”,”c” ；,第一维的长度代表要存储的字符串的个数，可以省略。 第二维的长度不能省略，且应按最长的字符串长度设定,二、字符数组的输入输出,1、按C格式符一个字符一个字符地单独输入输出,例： main() int i, str10; for(i=1;i10;i+) scanf(“%c”, ,1.输入多个数据时，格式控制串中没有非格式字符，则输入时数据间的分隔符可用空格、TAB键、回车键。,2. 输入字符数据时，若格式控制符中无非格式符，则认为所有输入的字符均为有效字符。 char a,b,c; scanf(“%c%c%c“, 输入：A，B，C 输出：a=A,b=,c=B,注：Scanf函数的 %c格式,2、按S格式符将字符串作为一个整体输入输出, 用scanf函数加%s实现字符串输入,注意： (1) 输入的字符串中不能有空格、回车或跳格符（Tab),因为系统遇到这些分隔符时，会认为输入结束。 上例中若输入：hello world 则实际存入str的只有“hello “,例如： char str10; scanf(“%s“,str);, 用printf函数加%s实现字符串输出 printf(“%s“,str);,(2) 要保证字符数组的长度足够大。Scanf() 不检查用户输入字符串长度是否超过了字符数组的容纳能力 (3) 数组名前不用加&符号，因为数组名本身代表该数组的首地址。,数组名,3、用字符串处理函数 gets 或 puts 输入输出一个字符串,gets( )函数专门用于输入字符串 一般形式是: gets(字符数组名);,其中：函数参数只能使用数组名而不能是字符串常量,与scanf函数的不同是： gets()函数将用户键入的换行符之前的所有字符 (包括t和 )存入字符数组，然后加上0,但换行符被丢掉 与scanf函数相同的是： gets()函数也不检查用户输入字符串长度是否超过了字符数组的容纳能力，因此编程者要确保数组足够大。 scanf()不能读入带空格的字符串，gets()可以,gets( )函数,#include #define LATH 80 main() char nameLATH; printf(“你好,请输入姓名:n“); gets(name); printf(“真是个好名字:%sn“,name); ,例 ：,其中：函数参数可以是字符串常量，也可以 是字符串变量。,puts()函数专门用于输出字符串,一般形式是： puts(字符串);,与printf()的不同： puts()函数打印字符串的全部内容,直至遇到0为止,然后自动多打印一个n,起到换行的作用。而printf函数无此功能。,#include #define PREDEF “这是预定义字符串“ main() char str=“这是初始化字符串“; puts(“这是直接使用字符串常量“); puts(PREDEF); puts(str); ,例 ：,建议： 当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。,这些函数的原型存放在string.h文件中。,strlen（）函数 测试字符串的长度(length) strcat（）函数字符串连结(catenate,使连续) strcmp（）函数字符串比较(compare) strcpy（）函数字符串的拷贝(copy),三、字符串处理函数,1、strlen（）函数 功能：测试字符串的长度。 一般形式是： length=strlen（字符串） 其中： 函数参数可以是字符串常量，或者字符变量。 整型变量length用于保存函数的返回值。 字符串的长度是包围在双引号内的有效字符数，不包括双引号和0。 如： “ABC“ 长度为3。 “abcn“ 长度为4 “ 长度为0,#include #include main() char msg=“Rock and Roll“; int Inth; Inth=strlen(msg); printf(“字符串:%s的长度是:%dn“,msg,Inth); printf(“空字符串的长度是:%dn“,strlen(“); ,2、strcat（）函数 功能：用于连结两个字符串。 一般形式： strcat（字符串1,字符串2）; 将字符串2连结到字符串1的后面,注意： (1) strcat函数不检查字符串1的空白位置是否装得下字符串2。连结前应用strlen函数进行检验，确保不发生溢出。 (2) 长度加，为新字符串的结束符0留一个位置。,其中：参数1必须是字符串变量，而参数2可以是字符串常量或变量。,例 : #include #include #define SIZE 30 main() char bookSIZE; char msg=“的确是本好书!“; puts(“你喜欢什么书?“); gets(book); if(strlen(book)+strlen(msg)+1=SIZE) /*长度加1,为新串的0留一个位置*/ strcat(book,msg);puts(book); else puts(“字符数组空间不够,无法进行连结!“); ,3、strcmp（）函数 功能：比较两个字符串的大小。 一般形式： i=strcmp(字符串1，字符串2); 比较方法：从左至右逐个比较其ASCII码值大小 其中： (1)字符串1、字符串2均可为字符串常量或变量. (2) i 是用于存放比较结果的整型变量。 比较结果的规定： 字符串1字符串2，函数返回一个正值。,#include #include main() int i; i=strcmp(“A“,“A“); printf(“%dn“,i); i=strcmp(“A“,“B“); printf( “%dn“,i); printf( “%dn“,strcmp(“B“,“A“); printf( “%dn“,strcmp(“C“,“A“); printf( “%dn“,strcmp(“disk“,“disksk“); ,例,正确的做法是用strcmp函数进行比较。 if(strcmp(“ABC “ ，“DEF“),字符串的比较是比较字符串中各个字符的ASCII码。因此无论两个字符串是什么样，strcmp函数最多比较到其中一个字符串遇到结束符0为止。,如：if(“ABC”“DEF”