C语言PPT谭浩强教材配套版第7章.ppt

7.1一维数组的定义和引用7.2二维数组的定义和引用7.3字符数组习题,第7章数组,迄今为止，我们使用的都是属于基本类型(整型、字符型、实型)的数据，c语言还提供了构造类型的数据，它们有：数组类型、结构体类型、共用体类型。构造类型数据是由基本类型数据按一定规则组成的，因此有的书称它们为“导出类型”。本章只介绍数组。数组是有序数据的集合。数组中的每一个元素都属于同一个数据类型。用一个统一的数组名和下标来唯一地确定数组中的元素。有关数组的概念和其他高级语言中介绍的是相同的，不再赘述。本章只介绍c语言中如何定义和使用数组。,7.1一维数组的定义和引用,7.1.1一维数组的定义一维数组的定义方式为类型说明符数组名常量表达式；例如：inta10;它表示数组名为a，此数组有10个元素。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)数组名后是用方括弧括起来的常量表达式，不能用圆括弧，下面用法不对：inta(10);,(3)常量表达式表示元素的个数，即数组长度。例如，在a10中，10表示a数组有10个元素，下标从0开始，这10个元素是，a0，a1，a2，a3，a4，a5，a6，a7，a8，a9。注意不能使用数组元素a10。(4)常量表达式中可以包括常量和符号常量，不能包含变量。也就是说，c不允许对数组的大小作动态定义，即数组的大小不依赖于程序运行过程中变量的值。例如，下面这样定义数组是不行的：intn;scanf(%d，,7.1.2一维数组元素的引用数组必须先定义，然后使用。c语言规定只能逐个引用数组元素而不能一次引用整个数组。数组元素的表示形式为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例7.1数组元素的引用。main()inti，a10;for(i=0;i=0;i-)printf(%d，ai);运行结果如下：9876543210程序使a0到a9的值为09，然后按逆序输出。,7.1.3一维数组的初始化对数组元素的初始化可以用以下方法实现：(1)在定义数组时对数组元素赋以初值。例如:inta10=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。(2)可以只给一部分元素赋值。例如:inta10=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。,(3)如果想使一个数组中全部元素值为0，可以写成inta10=0，0，0，0，0，0，0，0，0，0;不能写成inta10=0*10;这是与FORTRAN语言不同的，不能给数组整体赋初值。(4)在对全部数组元素赋初值时，可以不指定数组长度。例如:inta5=1，2，3，4，5;可以写成inta=1，2，3，4，5在第二种写法中，花括弧中有5个数，系统就会据此自动定义a数组的长度为5。,但若被定义的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inta10=1，2，3，4，5;只初始化前5个元素，后5个元素为0。7.1.4一维数组程序举例例7.2用数组来处理求fibonacci数列问题。程序如下：main(),inti;intf20=1，1;for(i=2；i20;i+)fi=fi-2+fi-1;for(i=0;i20;i+)if(i%5=0)printf(n);printf(%12d，fi);,运行结果如下：11235813213455891442333776109871597258441816765if语句用来控制换行，每行输出5个数据。例7.3用起泡法对10个数排序(由小到大)。起泡法的思路是：将相邻两个数比较，将小的调到前头。见图7.1。,图7.1,图7.2,若有6个数。第一次将8和9对调，第二次将第2和第3个数(9和5)对调如此共进行5次，得到854209的顺序，可以看到：最大的数9已“沉底”，成为最下面一个数，而小的数“上升”。最小的数0已向上“浮起”一个位置。经第一趟(共5次)后，已得到最大的数。然后进行第二趟比较，对余下的前面5个数按上法进行比较，见图7.2。经过4次比较，得到次大的数8。如此进行下去。可以推知，对6个数要比较5趟，才能使6个数按大小顺序排列。在第一趟中要进行两个数之间的比较共5次，在第二趟中比4次第5趟比1次。如果有n个数，则要进行n-1趟比较。在第1趟比较中要进行n-1次两两比较，在第j趟比较中要进行n-j次两两比较。据此画出流程图(见图7.3)。根据流程图写出程序(今设n=10)，定义数组长度为11，本例中对a0不用，只用a1到a10，以符合人们的习惯。,图7.3,main()inta11;inti，j，t;printf(input10numbers:n);for(i=1;iai+1),t=ai;ai=ai+1;ai+1=t;printf(thesortednumbers:n);for(i=1;i11;i+)printf(%d，ai);运行情况如下：input10numbers:10481265-76100-45123thesortednumbers:-76-4501481265100123,7.2.1二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：floata34，b510；定义a为34(3行4列)的数组，b为510(5行10列)的数组。注意不能写成floata3，4，b5，10;c语言对二维数组采用这样的定义方式，使我们可以把二维数组看作是一种特殊的一维数组：它的元素又是一个一维数组。例如，可以把a看作是一个一维数组，它有3个元素：a0、a1、,7.2二维数组的定义和引用,a2，每个元素又是一个包含4个元素的一维数组。见图7.4。可以把a0、a1、a2看作是3个一维数组的名字。上面定义的二维数组可以理解为定义了3个一维数组，即相当于floata04，a14，a24,图7.5,图7.4,此处把a0，a1，a2看作一维数组名。c语言的这种处理方法在数组初始化和用指针表示时显得很方便，这在以后会体会到。c语言中，二维数组中元素排列的顺序是：按行存放，即在内存中先顺序存放第一行的元素，再存放第二行的元素。图7.5表示对a34数组存放的顺序。c允许使用多维数组。有了二维数组的基础，再掌握多维数组是不困难的。例如，定义三维数组的方法是floata234;,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。例如，上述三维数组的元素排列顺序为a000a001a002a003a010a011a012a013a020a021a022a023a100a101a102a103a110a111a112a113a120a121a122a123,7.2.2二维数组的引用二维数组的元素的表示形式为数组名下标下标如a23。下标可以是整型表达式，如a2-12*2-1。不要写成a2，3，a2-1，2*2-1形式。数组元素可以出现在表达式中，也可以被赋值，例如：b12=a23/2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。常出现的错误是,inta34;a34=3;定义a为34的数组，它可用的行下标值最大为2，列下标值最大为3。用a34超过了数组的范围。请读者严格区分在定义数组时用的a34和引用元素时的a34的区别。前者a34用来定义数组的维数和各维的大小，后者a34中的3和4是下标值，a34代表某一个元素。,7.2.3二维数组的初始化可以用下面的方法对二维数组初始化：(1)分行给二维数组赋初值。如inta34=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12;这种赋初值方法比较直观，把第1个花括弧内的数据给第1行的元素，第2个花括弧内的数据赋给第2行的元素即按行赋初值。(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：inta34=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12;效果与前相同。但以第1种方法为好，一行对一行，界限清楚。,用第2种方法如果数据多，写成一大片，容易遗漏，也不易检查。(3)可以对部分元素赋初值。inta34=1，5，9;它的作用是只对各行第1列的元素赋初值，其余元素值自动为0。赋初值后数组各元素为100050009000也可以对各行中的某一元素赋初值：inta34=1，0，6，0，0，11;,初始化后的数组元素如下：1000060000110这种方法对非0元素少时比较方便，不必将所有的0都写出来，只需输入少量数据。也可以只对某几行元素赋初值：inta34=1，5，6;数组元素为100056000000,第3行不赋初值。也可以对第2行不赋初值：inta34=1，9;(4)如果对全部元素都赋初值(即提供全部初始数据)，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：inta34=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12;与下面的定义等价：inta4=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12;系统会根据数据总个数分配存储空间，一共12个数据，每行4列，当然可确定为3行。,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：inta4=0，0，3，0，10;这样的写法，能通知编译系统；数组共有3行。数组各元素为0030000001000从本节的介绍中可以看到：c语言在定义数组和表示数组元素时采用a这种两个方括弧的方式，对数组初始化时十分有用，它使概念清楚，使用方便，不易出错。,7.2.4二维数组程序举例例7.4将一个二维数组行和列元素互换，存到另一个二维数组中。例如：a=123b=144562536程序如下：main()inta23=1，2，3，4，5，6;intb32，i，j;,printf(arraya:n);for(i=0;i=1;i+)for(j=0;j=2;j+)printf(%5d，aij);bji=aij;printf(n);printf(arrayb:n);,for(i=0;i=2，i+)for(j=0;j=1;j+)printf(%5d，bij);printf(n);运行结果如下：arraya:123456,arrayb:142536例7.5有一个34的矩阵，要求编程序求出其中值最大的那个元素的值，以及其所在的行号和列号。先用N-S流程图表示算法，见图7.6。据此写出以下程序：,图7.6,main()inti，j，row=0，colum=0，max;inta34=1，2，3，4，9，8，7，6，-10，10，-5，2;max=a00;for(i=0;imax)max=aij;row=i;colum=j;,printf(max=%d，row=%d，colum=%dn，max，row，colum);输出结果为：max=10，row=2，colum=1由于数值型数组的概念和应用与其他高级语言差不多，读者比较熟悉，因此不再赘述。,7.3.1字符数组的定义定义方法与前面介绍的类似。例如：charc10;c0=I;c1=;c2=a;c3=m;c4=;c5=h;c6=a;c7=p;c8=p;c9=y;定义c为字符数组，包含10个元素。在赋值以后数组的状态如图7.7所示。,7.3字符数组用来存放字符数据的数组是字符数组。字符数组中的一个元素存放一个字符。,图7.7也可以用整型数值来存放字符型数据，因此上面第一行也可以改用：intc10;/*合法，但浪费存储空间*/,7.3.2字符数组的初始化对字符数组初始化，最容易理解的方式是逐个字符赋给数组中各元素。如：charc10=I，a，m，h，a，P，P，y;把10个字符分别赋给c0到c910个元素。如果花括弧中提供的初值个数(即字符个数)大于数组长度，则按语法错误处理。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)。如：charc10=c，P，r，o，g，r，a，m;数组状态如图7.8所示。,图7.8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：charc=I，a，m，h，a，p，p，y;,数组c的长度自动定为10。用这种方式可以不必人工去数字符的个数，尤其在赋初值的字符个数较多时，比较方便。也可以定义和初始化一个二维字符数组，如:chardiamond55=，*，*，*，*，*，*，*，*;用它代表一个钻石形的平面图形，见图7.9。完整的程序见例7.7。,图7.9,例7.6输出一个字符串。main()charc10=I，a，m，a，b，o，y;inti;for(i=0;i10;i+)printf(%c，ci);printf(n);运行结果：Iamaboy,例7.7输出一个钻石图形。main()chardiamond5=，*，*，*，*，*，*，*，*;inti，j;for(i=0;i“that”，“36+54”“!而只能用if(StrcmP(Str1，Str2)=0)printf(“yes”);6.strlen(字符数组)Strlen是StringLenght(字符串长度)的缩写。它是测试字符串长度的函数。函数的值为字符串中的实际长度，不包括0在内。如：charstr10=china;printf(%d，Strlen(Str);输出结果不是10，也不是6，而是5。也可以直接测字符串常量的长度，如Strlen(china)；,7.strlwr(字符串)Strlwr是StringLowercase(字符串小写)的缩写。函数的作用是将字符串中大写字母换成小写字母。8.struPr(字符串)Strupr是Stringuppercase(字符串大写)的缩写。函数的作用是将字符串中小写字母换成大写字母。以上介绍了常用的8种字符串处理函数，应当再次强调：库函数并非c语言本身的组成部分，而是人们为使用方便而编写、提供大家使用的公共函数。每个系统提供的函数数量和函数名、函数功能都不尽相同，使用时要小心，必要时查一下库函数手册。当然，有一些基本的函数(包括函数名和函数功能)，不同的系统所提供的是相同的，这就为程序的通用性提供了基础。,7.3.7字符数组应用举例例7.8输入一行字符，统计其中有多少个单词，单词之间用空格分隔开。程序如下：#includemain()charstring81;inti，num=0，word=0;charc;getS(String);,for(i=0;(c=Stringi)!=0;i+)if(c=)word=0;elseif(word=0)word=1;num+;printf(Thereare%dwordSintheline.n，num);运行情况如下：,Iamaboy.Thereare4wordsintheline.程序中变量i作为循环变量，num用来统计单词个数，word作为判别是否单词的标志，若word=0表示未出现单词，如出现单词word就置成1。算法见图7.17所示。,图7.17,解题的思路是这样的：单词的数目可以由空格出现的次数决定(连续的若干个空格作为出现一次空格；一行开头的空格不统计在内)。如果测出某一个字符为非空格，而它的前面的字符是空格，则表示“新的单词开始了”，此时使num(单词数)累加1。如果当前字符为非空格而其前面的字符也是非空格，则意味着仍然是原来那个单词的继续，num不应再累加1。前面一个字符是否空格可以从word的值看出来，若word=0，则表示前一个字符是空格；如果word=1，意味着前一个字符为非空格。可以用图7.18表示。,图7.18程序中for语句中的“循环条件”为(c=Stringi)!=0它的作用是先将字符数组的某一元素(一个字符)赋给字符变量c。此时赋值表达式的值就是该字符,然后再判定它是否结束符。这个“循环条件”包含了一个赋值操作和一个关系运算。可以看到用for循环可以使程序简练。,例7.9有3个字符串,要求找出其中最大者。今设一个二维的字符数组Str,大小为320,即有3行20列,每一行可以容纳20个字符。图7.19表示此二维数组的情况。,图7.19,如前所述,可以把str0、str1、str2看作3个一维字符数组,它们各有20个元素。可以把它们如同一维数组那样进行处理。可以用gets函数分别读入3个字符串。经过二次比较,就可得到值最大者,把它放在一维字符数组String中。程序如下:main()charstring20;charstr320;inti;for(i=0;i0)strcpy(string,str0);elsestrcpy(string,str1);if(strcmp(Str2,string)0)strcpy(string,str2);printf(nthelargeststringisn%sn,string);运行结果如下:,chinahollandamericathelargests