《C语言程序设计》课件-第6章 数 组

C语言程序设计智能工程学院“现场课程”

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一维数组6.1

二维数组6.2在C语言中，一维数组是存储相同数据类型元素的线性集合，需遵循“先定义、后使用”的原则，其核心操作包括定义、引用、初始化及实际应用。一维数组的定义方式为：类型说明符数组名[常量表达式]；类型说明符：指定数组元素的数据类型，可使用int（整型）、float（单精度浮点型）、char（字符型）等基本数据类型，或结构体、枚举等构造数据类型。例如floatscore[5]中，float表明数组score的元素均为单精度浮点数。数组名：用户自定义的标识符，需遵循C语言变量命名规则（由字母、数字、下划线组成，且首字符不能为数字），且不能与其他变量名重复。例如若已定义inta;，则floata[10];是错误的，会导致命名冲突。常量表达式：用于指定数组元素的个数（即数组长度），必须是常量或符号常量，不能是变量。例如：合法定义：#defineLEN5intarr[LEN+3];（符号常量与常量表达式结合）；非法定义：intn=4;intarr[n];（变量n不能用于指定数组长度）。

6.1一维数组6.1.1一维数组的定义

6.1一维数组6.1.1一维数组的定义

提示数组元素类型统一性：同一数组的所有元素数据类型必须相同，例如intnum[6]的6个元素均为整型，无法存储字符或浮点数。下标起始规则：数组下标从0开始，而非1。例如inta[5]包含的元素是a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]，共5个元素，不存在a[5]。内存分配特性：数组在内存中占据连续存储空间，数组名代表存储区的首地址（即数组名==&数组名[0]），且数组名是地址常量，不能被赋值或参与运算。例如inta[15]在VisualC++环境中，每个整型元素占4字节，数组总内存大小为4*15=60字节，元素地址依次为1000（a[0]）、1004（a[1]）……1060（a[14]）。要数组引用即访问数组中的单个元素，通过“数组名+下标”实现，是数组操作的基础。一维数组的引用格式：数组名[下标]

提示（1）下标可以是常量或常量表达式，如a[3]，a[3+2]。（2）下标也可以是变量或变量表达式，如a[i]，a[i+j]，a[i++]。（3）引用时，下标值若不是整型，C系统会自动取整，如a[5.3]相当于a[5]。（4）下标值从0开始，而不是从1开始。（5）下标不能越限，即引用时的下标不能超过或等于定义时的下标值，如“inta[10];a[10]=4;”是错误的。

6.1一维数组6.1.2一维数组的引用【例6-1】输入10个不同整数并求最小值。【问题分析】这里我们需要10个变量用来存储这10个整数，因此，可定义一个整型数组，包含10个数组元素。定义一个变量min用来存储最小值，先将a[0]赋给min，然后将a[1]～a[9]逐个与min进行比较，如小于min，则将值赋给min，最后输出min的值即为最小值。

6.1一维数组6.1.2一维数组的引用【参考代码】#include<stdio.h>intmain(){inta[10];//定义存储10个整数的数组inti,min;//输入10个整数for(i=0;i<=9;i++){scanf("%d",&a[i]);//逐个引用数组元素赋值}//输出10个整数for(i=0;i<=9;i++){printf("%4d",a[i]);//逐个引用数组元素输出}//求最小值min=a[0];//初始化为第一个元素for(i=1;i<=9;i++){if(min>a[i]){min=a[i];//引用元素比较并更新最小值}}printf("\n最小值为%d\n",min);return0;}

6.1一维数组6.1.2一维数组的引用【运行结果】程序运行结果如图所示。【程序说明】由于不能对数组整体进行（读取）操作，只能对数组的元素进行操作，因此，如果要输入或输出a[0]到a[9]的所有数据，需要用到循环语句，让循环变量从0到9循环，从而输入或输出数组中的每个数。

6.1一维数组6.1.2一维数组的引用数组初始化是在定义数组时直接为元素赋初值，可减少程序运行时的赋值操作，提升效率，初始化在编译阶段完成。初始化格式：类型说明符

数组名[常量表达式]={数值1,数值2,...,数值n};初始化规则：（1）部分元素初始化：若{}中数值个数少于数组长度，未赋值元素自动为0（整型数组）、0.0（浮点型数组）或'\0'（字符数组）。例如inta[5]={1,2,3};，则a[0]=1、a[1]=2、a[2]=3、a[3]=0、a[4]=0。（2）禁止整体赋值：不能直接给数组整体赋单一值，需逐个指定元素值。例如inta[5]=1;是错误的，正确写法为inta[5]={1,1,1,1,1};。（3）省略长度初始化：若{}中包含全部元素的初值，可省略数组长度，系统会根据数值个数自动确定长度。例如inta[]={1,2,3,4};，数组a的长度为4。（4）如果花括号{}中数值的个数多于数组元素的个数，编译时将提示语法错误。数值个数限制：{}中数值个数不能超过数组长度，否则编译报错。例如inta[3]={1,2,3,4};是非法的。

6.1一维数组6.1.3一维数组的初始化【例6-2】生成斐波那契数列前10项。【问题分析】根据题意，以f[n]表示第n项，其规律为f[n]=f[n-2]+f[n-1]，如此构成的数列为：f[0]=1,f[1]=1,f[2]=2,f[3]=3,…,f[n]=f[n-2]+f[n-1]。

6.1一维数组6.1.4一维数组应用举例【参考代码】#include<stdio.h>intmain(){intf[10],i;f[0]=1;f[1]=1;//初始化前两项for(i=2;i<10;i++){f[i]=f[i-1]+f[i-2];//计算后续项}//输出（每5项换行）for(i=0;i<10;i++){if(i%5==0)printf("\n");printf("%6d",f[i]);}return0;}

6.1一维数组6.1.4一维数组应用举例【运行结果】程序运行结果如图所示。【程序说明】很多数列问题都可以用类似于上述计算斐波纳契数列的方法，用数组来进行存储和计算。

6.1一维数组6.1.4一维数组应用举例【例6-3】给定任意n个整数，按由小到大次序对其进行排序，并输出结果。【问题分析】排序方法有很多，如交换排序法、冒泡排序法、选择排序法、插入排序法等，本例将采用常用的冒泡法来实现。

6.1一维数组6.1.4一维数组应用举例冒泡排序（BubbleSort）是一种简单的交换排序算法，核心思想是通过相邻元素两两比较，将较大的元素逐步“冒泡”到数组末尾，每完成一轮循环，就确定一个最大元素的最终位置。经过n-1轮循环（n为元素个数），即可实现数组的升序排序。以数组arr[5]={8,3,1,5,2}（n=5）为例，升序排序的具体过程如下：第1轮循环（确定最大元素8的位置）：比较arr[0]与arr[1]（8和3）：8>3，交换

→

数组变为{3,8,1,5,2}比较arr[1]与arr[2]（8和1）：8>1，交换

→

数组变为{3,1,8,5,2}比较arr[2]与arr[3]（8和5）：8>5，交换

→

数组变为{3,1,5,8,2}比较arr[3]与arr[4]（8和2）：8>2，交换

→

数组变为{3,1,5,2,8}结果：最大元素8移动到末尾（arr[4]），后续循环无需再处理arr[4]。

6.1一维数组6.1.4一维数组应用举例第2轮循环（确定次大元素5的位置）：比较arr[0]与arr[1]（3和1）：3>1，交换

→{1,3,5,2,8}比较arr[1]与arr[2]（3和5）：3<5，不交换比较arr[2]与arr[3]（5和2）：5>2，交换

→{1,3,2,5,8}结果：次大元素5移动到arr[3]，后续循环无需处理arr[3]。第3轮循环（确定第三大元素3的位置）：比较arr[0]与arr[1]（1和3）：1<3，不交换比较arr[1]与arr[2]（3和2）：3>2，交换

→{1,2,3,5,8}结果：第三大元素3移动到arr[2]，后续循环无需处理arr[2]。第4轮循环（确定第四大元素2的位置）：比较arr[0]与arr[1]（1和2）：1<2，不交换结果：第四大元素2位置确定（arr[1]），剩余arr[0]自然是最小元素。

6.1一维数组6.1.4一维数组应用举例#include<stdio.h>intmain(){intn;//存储整数的个数inti,j,temp;//i：控制循环轮数；j：控制每轮比较次数；temp：交换元素的临时变量//1.输入整数的个数n（需确保n≥1，否则无排序意义）printf("请输入整数的个数n：");scanf("%d",&n);if(n<=0){printf("输入的个数无效，请输入正整数！\n");return1;//异常退出，返回非0值表示程序出错}//2.定义数组并输入n个整数intarr[n];printf("请输入%d个整数（用空格分隔）：\n",n);for(i=0;i<n;i++){scanf("%d",&arr[i]);//逐个输入整数到数组}

【参考代码】

6.1一维数组6.1.4一维数组应用举例//3.冒泡排序核心逻辑（升序）for(i=0;i<n-1;i++){//外层循环：控制总轮数（n-1轮）//内层循环：控制每轮比较次数（第i轮比较n-1-i次，末尾i个元素已排好序）for(j=0;j<n-1-i;j++){if(arr[j]>arr[j+1]){//若前一个元素>后一个元素，交换两者temp=arr[j];arr[j]=arr[j+1];arr[j+1]=temp;}}}//4.输出排序后的结果printf("按从小到大排序后的结果：\n");for(i=0;i<n;i++){printf("%d",arr[i]);//逐个输出排序后的数组元素}printf("\n");return0;}

6.1一维数组6.1.4一维数组应用举例【运行结果】程序运行结果如图所示。【程序说明】输入或者输出数组中的元素需要用循环语句逐个输入或输出。

6.1一维数组6.1.4一维数组应用举例二维数组可理解为“数组的数组”，元素按“行优先”连续存储，适用于存储表格、矩阵等二维数据（如学生多门课程成绩、矩阵运算）。二维数组的定义与一维数组相似，其一般形式为：类型说明符数组名[常量表达式1][常量表达式2];常量表达式1：表示“行数”，常量表达式2：表示“列数”，总元素个数=行数

×

列数。示例：intmat[2][3]表示2行3列的整型矩阵，共2×3=6个元素，分别是：mat[0][0]、mat[0][1]、mat[0][2]（第1行），mat[1][0]、mat[1][1]、mat[1][2]（第2行）。内存存储规则：二维数组在内存中按“行优先”线性存储（先存完第1行，再存第2行）。例如intmat[2][3]的存储顺序：mat[0][0]→mat[0][1]→mat[0][2]→mat[1][0]→mat[1][1]→mat[1][2]

6.2二维数组6.2.1二维数组的定义同一维数组一样，二维数组也要先定义后引用。其引用的格式为：数组名[下标1][下标2]需同时指定行和列下标，且均不能越界。示例：mat[1][2]表示访问第2行第3列的元素（行/列下标均从0开始），若mat[2][3]中引用mat[2][1]，则行下标越界（合法行下标0~1）。

6.2二维数组6.2.2二维数组的引用二维数组初始化有“整体赋值”和“按行赋值”两种方式，推荐按行赋值（结构清晰，不易出错），二维数组的初始化有两种方法：（1）整体赋值：类型说明符

数组名[行数][列数]={值1,值2,...,值n};（按行优先顺序赋值），例如：intx[2][3]={1,2,3,4,5,6};初始化结果是：x[0][0]=1，x[0][1]=2，x[0][2]=3，x[1][0]=4，x[1][1]=5，x[1][2]=6。（2）按行赋值：类型说明符

数组名[行数][列数]={{行1值1,行1值2},{行2值1,行2值2},...};（每行初值用{}包裹）。例如：定义了二维数组x[2][3]，可以把数组x看成是具有两个元素的一维数组，其元素是x[0]和x[1]；而每个元素x[0]和x[1]又都是具有三个元素的一维数组；如图所示。因此，二维数组的初始化也可以分解成多个一维数组的初始化，例如：intx[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};

6.2二维数组6.2.3二维数组的的初始化

名师点睛对于二维数组的初始化赋值还有以下几点说明：（1）可以只对部分元素赋初值，未赋初值的元素自动取0值。例如：intx[2][2]={{1},{2}};表示对每一行的第一列元素赋值，未赋值的元素取0值。赋值后各元素的值为：x[0][0]=1，x[0][1]=0，x[1][0]=2，x[1][1]=0。（2）如果对全部元素赋初值，第一维长度可以不给出。例如，二维数组x[2][3]的初始化过程可写成：intx[][3]={1,2,3,4,5,6};系统会根据数据总个数和第二维的长度计算出第一维的长度。数组总共有6个元素，每行3列，显然可以确定行数为2。

6.2二维数组6.2.3二维数组的的初始化【例6-4】求一个3*3矩阵的两条对角线元素之和（注意：两条对角线交叉点处的元素只计算一次）。【问题分析】利用双重for循环控制输入二维数组，将两个下标一致的元素（即其中一条对角线上的元素）累加到result1；将两个下标不一致、但它们的和等于2的元素（即另一条对角线上并不在交叉点处的元素）累加到result2，最后将result1、result2相加得到最后的结果并输出。

6.2二维数组6.2.4二维数组应用举例【参考代码】#include<stdio.h>intmain(){ inta[3][3]; /*定义3*3矩阵*/ inti,j,sum,result1=0,result2=0; /*定义变量*/ for(i=0;i<3;i++) /*外循环*/ { printf("输入一行:"); /*输出提示信息*/ for(j=0;j<3;j++) /*内循环*/ { scanf("%d",&a[i][j]); /*逐行输入矩阵*/ if(i==j) /*如下标相同，则累加到result1*/ result1+=a[i][j]; if(i+j==2&&i!=j) /*如下标不同且和为2，则累加到result2*/ result2+=a[i][j]; } } sum=result1+result2; /*将result1和result2相加*/ printf("sum=%d\n",sum); /*输出结果*/}

6.2二维数组6.2.4二维数组应用举例【运行结果】程序运行结果如图所示。

6.2二维数组6.2.4二维数组应用举例【例6-5】一个学习小组有6个人，每个人有3门课（数学、语文和英语）的考试成绩，如表所示。求每门课的平均分和每个人的平均分。课程王笑李鹏吴欣张平赵明张晓娜数学859384859586语文7995958010098英语809193759790【问题分析】可设一个二维数组a[3][6]存放6个人3门课的成绩。再设一个一维数组v[3]存放每门课的平均分，设一