第7章数组--C语言程序设计(谭浩强第三版)讲解.ppt

1、引言 一维数组的定义和引用 二维数组的定义和引用 字符数组与字符串,第7章 数 组,7.0 引言,一、数组的引入 为了便于处理一批类型相同的数据,引入了数组类型.,假设现在要保存每个学生的成绩,那就需要40个变量,但这样一来输入、输出、计算都会变得繁琐. 在这种情况下,我们可以使用数组类型,声明一个含有40个元素的数组,每个数组元素存放一个成绩,成绩的输入、输出、计算都可通过循环来实现.,例:某班有40名学生,求该班成绩的平均分,#include main( ) int j , sum , s ; float ave ; sum=0; for(j=1; j=40 ; j+) scanf(“%d

2、”, ,二、数组的概念 构造数据类型之一 1.数组:由具有相同类型的有序 数据的集合。用数组名标识。,#include main( ) int j , sum , s40 ; float ave ; sum=0; for(j=0; j=39 ; j+) scanf(“%d”, ,2.数组元素:每一个数组元素 都是一个变量,为了与一般 的变量相区别,我们称数组 元素为下标变量,3.下标变量在数组中的位置 序号称下标，c语言中下标 从0开始,7.1 一维数组的定义和引用 (一)一维数组的定义 定义方式： 数据类型 数组名常量表达式 ；,合法标识符,表示元素个数 下标从0开始, :数组运算符 单目运

3、算符 优先级(1) 左结合 不能用( ),例 int a10;,编译时分配连续内存 内存字节数=数组维数* sizeof(元素数据类型),数组名表示数组所在内存首地址也是a0的地址,是地址常量,定义时 中不能包含变量, 中常量表达式的值不能是实数. 例 int i=15; int datai; (不能用变量定义数组维数),数组必须先定义，后使用 下标可以是常量或整型表达式如: a1 , a2*3 只能逐个引用数组元素，不能一次引用整个数组 下标不要超范围（越界） 数组元素地址表示：,例 int a10; printf(“%d”,a); () 必须 for(j=0;j10;j+) printf(

4、“%dt”,aj); (),二、一维数组的引用,引用形式 : 数组名 下标 ,例 int data5; data5=10; /C语言对数组不作越界检查，使用时要 注意,注意: 如果出现 a5 = 72 ; 编译时不会 指出错误, 系统会将a4后下一个 存储单元 赋值为72, 但这样可能 会破坏数组以外其他变量的值,例：下标越界危害 数组定义为 int a5 , 数组长度为5 ，下标在0 - 4之内, 即a0 - a4,a5,1020,三、 一维数组的初始化 初始化方式,在定义数组时，为数组元素赋初值 (在编译阶段使之得到初值）,int a5=1,2,3,4,5; 等价于：a0=1; a1=2;

5、 a2=3; a3=4; a4=5;,说明： 数组不初始化，其元素值为随机数 对static数组元素不赋初值，系统会自动赋以0值,当全部数组元素赋初值时，可不指定数组长度,如 int a5=6,2,3; 等价于： a0=6; a1=2;a2=3; a3=0; a4=0; 如 int a3=6,2,3,5,1; (),static int a5; 等价于：a0=0; a1=0; a2=0; a3=0; a4=0;,只给部分数组元素赋初值,int a=1,2,3,4,5,6; 编译系统根据初值个数确定数组维数,3. int a5; a= 1, 2, 3, 4, 5 ; ,4. int a10; f

6、loat i=3; ai=10; ,1. char name0; float weight10.3; int array-100; ,6.int i, a5; for(i=0;i5;i+) scanf(“%d”,2. int i=5; int ai= 1, 2, 3, 4, 5; ,5. int a5; scanf(“%d”, ,讨论:以下几种用法是否正确?,例1 输入10个数放入一个数组，然后逆序输出。,main( ) int i, a10; for (i=0; i=0; i-) printf(“%4d”,ai); ,运行结果如下： 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 程序使a0到a9的

7、值为09，然后按逆序输出。,程序举例,例2：如何使两个数组的值相等,/*错误编程*/ main() int a4=1,2,3,4,b4; b=a; ,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!,例3: 用数组求fibonacci数列的前20个数 即:1,1,2,3,5,8,13,#include main( ) int i , f20=1,1; for ( i=2 ; i20 ; i+) fi=fi-2+fi-1; for (

8、 i=0; i20 ; i+) if ( i%5=0 ) printf(“n”); printf(“%12d”, fi ); ,f0 f1 f2 f3 f4 f5 : f19,2,3,5,8,6765,i=2 f2=f0+f1,i=3 f3=f1+f2,i=4 f4=f2+f3,第六章：f1=f1+f2 f2=f2+f1 优点：占用存储空间少， 缺点：算法复杂,例4: 线性查找：输入一个数据，在已知数组中查找是否有该数据,9,a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9,#include main() int i , x ; int a10= 5, 8, 0, 1, 9, 2,

9、6, 3, 7, 4 ; scanf(“%d”, ,改变： #include main() int i , x ，flag=0; int a5= 5, 8, 0, 1, 9; scanf(“%d”, ,#include main() int i , x ; int a5= 5, 8, 0, 1, 9; scanf(“%d”, ,例5 读10个整数存入数组，找出其中最大值和最小值,步骤: 1. 输入:for循环输入10个整数 2. 处理: (a) 先令max=min=x0 (b) 依次用xi和max,min比较(循环) 若maxxi,令min=xi 3. 输出:max和min,#include

10、main() int x10,i,max,min; printf(Enter 10 integers:n); for(i=0;ixi) min=xi; printf(Maximum value is %dn,max); printf(Minimum value is %dn,min); ,例6: 用冒泡排序法对6个数进行排序(从小到大),冒泡排序方法: 依次比较相邻的两个数,将小数放前面,大数放后面.经过第1轮(共5次比较与交换)后最大的数9已“沉底” 。再对余下的前面5个数进行第二轮比较,次大的数又被安置。 n个数排序需要进行n-1轮比较,从第1轮到第n-1轮,各轮的比较次数依次为:n-1次

11、、n-2次 1次，第i轮比较中要进行n-i次两两比较。,a0 a1 a2 a3 a4 a5,2,7,7,5,4,7,1,4,5,1,5,1,4,1,2,9,9,9,9,9,7,2,5,4,1,初始状态,第1轮,第2轮,第3轮,第4轮,第5轮,7,#include main( ) int a6 , i , j , t; for ( i=0 ; iaj+1 ) t=aj ; aj=aj+1 ; aj+1=t ; for ( i=0 ; i6 ; i+) printf( “%3d”, ai ); ,用嵌套的for循环实现排序 外层循环控制进行几轮比较 内层循环控制每轮的比较次数,#include m

12、ain( ) int a6 , i , j , t; for ( i=0 ; iaj+1 ) t=aj ; aj=aj+1 ; aj+1=t ; for ( i=0 ; i6 ; i+) printf( “%3d”, ai ); ,输入6个数据,用嵌套的for循环实现排序 外层循环控制进行几轮比较 内层循环控制每轮的比较次数,如果前面的数大于后面的数,则进行交换，否则不做任何改变,输出排序后的6个数据,#define N 6 main( ) int aN , i , j , t; for ( i=0 ; iaj+1 ) t=aj ; aj=aj+1 ; aj+1=t ; for ( i=0 ;

13、 iN ; i+) printf( “%3d”, ai ); ,定义一个符号常量N代表要排序的数字个数,如何推广到任意个数排序？,#include main( ) int a6 , i , j , t; for ( i=0 ; iaj+1 ) t=aj ; aj=aj+1 ; aj+1=t ; for ( i=0 ; i6 ; i+) printf( “%3d”, ai ); ,在进行完第二轮比较后,实际上排序已经完成了,从第三轮开始,后面的比较都是多余的。 在这种情况下我们希望可以提前终止比较.,冒泡排序法的特殊情况,a0 a1 a2 a3 a4 a5,第1轮,第2轮,第3轮,第4轮,第5轮

14、,初始状态,为了解决问题,设置一个变量flag,用它记录在一轮比较中是否进行了交换。 在每轮比较开始前flag=0,如果在此轮比较中进行了交换,则flag=1,在一轮比较结束后,判断flag的值是否为1,如果值为0,说明在此轮比较中没有进行交换(即已经完成排序了),此时可以终止循环(即结束排序)。如果flag的值为1,则要继续进行排序。,#include main( ) int a6 , i , j , t , flag; for ( i=0; iaj+1 ) t=aj ; aj=aj+1 ; aj+1=t ; flag=1; i+ ; while ( flag ) ; for ( i=0 ;

15、 i6 ; i+) printf( “%3d”,ai ); ,例7: 用选择排序法对6个数进行排序(从小到大),选择排序方法: 第1轮比较时,用a0依次与a1到a5 进行比较,如果a0较大则进行交换,否则不变。第1轮结束 后,a0中为最小数. 以后各轮比较过程与第1轮类似.,a0 a1 a2 a3 a4 a5,7,9,5,7,4,5,2,4,7,9,5,7,4,5,7,2,9,7,1,2,初始状态,第1轮,第2轮,第3轮,第4轮,第5轮,7,9,5,7,输入6 个数给a0 到 a5,for i=0 to 5-1,for j=i+1 to 5,aiaj,真,假,aiaj,输出a0 到 a5,用嵌

16、套的for循环实现排序 外层循环控制进行几轮比较 内层循环控制每轮的比较,#include main( ) int a6 , i , j , t; for ( i=0 ; iaj ) t=ai ; ai=aj ; aj=t ; for ( i=0 ; i6 ; i+) printf( “%3d”, ai ); ,#include main( ) int a6 , i , j , t; for ( i=0 ; iaj ) t=ai ; ai=aj ; aj=t ; for ( i=0 ; i6 ; i+) printf( “%3d”, ai ); ,i=0 时, 要进行5次比较, a0与a1比,

17、 a0与a2比 a0与a5比, 最后a0中为最小数,i=1 时, 要进行4次比较, a1与a2比, a1与a3比 a1与a5比, 最后a1中为第2小的数,i=2 时, 要进行3次比较, a2与a3比, a2与a4比, a2与a5比, 最后a2中为第3小的数 .,用嵌套的for循环实现排序 外层循环控制进行几轮比较 内层循环控制每轮的比较,选择排序法第二种方法(从小到大),第二种方法: 两两比较后并不马上交换，而是找到最小数后记下其下标P。 在一轮比较完毕后，再将最小的数一次交换到位。比较次 数不变，交换次数减少。,a0 a1 a2 a3 a4 a5,9,1,初始状态,第1轮,第2轮,第3轮,第

18、4轮,第5轮,2,7,4,7,main() int a6 , i , j , p , temp; for( i=0 ; i6 ; i+) scanf(%d, ,1、第1轮比较 找到所有元素的最小值ap,然后将a0与ap交换,则第1轮结束后,a0中为最小数. 第1轮找最小值ap的方法:令p=0,扫描a1a5,有小于a0的即令p记录其下标,否则p不变.之后比较ap与剩余元素,若有比ap小的,则改变p值,否则p不变.该轮比较结束时,p记录的就是最小值的下标.,2、其他几轮与此类似,只是不要再动已排好的元素.,main() int a6 , i , j , p , temp; for( i=0 ; i

19、6 ; i+) scanf(%d, ,用嵌套的for循环实现排序 外层循环控制进行几轮比较 内层循环控制每轮的比较,例,初始： 49 38 65 97 76 13 27 ,i=1,13,49,一趟： 13 38 65 97 76 49 27 ,i=2,27,38,六趟： 13 27 38 49 65 76 97 ,例8：查找- 折半查找法,前提：数据已按一定规律（升或降序）排列好。 思路：先检索当中的一个数据是否所需，如不是，判断要找的数据在哪一边，缩小范围后再按同样方法继续检索，直到找到或找遍。 算法：设要找的数为x，n+1个数据已排好序存放在数组a中。 a、设low=0，high=n mi

20、d=(low+high)/2 b、if (x= =amid) 找到了； c、else if (xamid) 说明x在右边，让low=mid+1； else 说明x在左边，让high=mid-1。 重复b和c两步操作， 直到x=mid(找到)或lowhigh(找遍了)为止。,main() int a5=6,12,18,42,44; int low=0,mid,high=4,x; printf(请输入要查找的数 x=); scanf(%d, ,main() int a5=6,12,18,42,44; int low=0,mid,high=4,x,find=0; printf(请输入要查找的数 x=

21、); scanf(%d, ,7.2 二维数组的定义和使用,一、 二维数组的定义 1. 概念 : 一个一维数组, 它的每一个元素都是类型相同 的一维数组, 就形成一个二维数组,2. 定义形式 : 类型说明符 数组名 常量表达式1 常量表达式2 ； 如: int a34 ;,二维数组理解,每个元素ai由包含4个元素 的一维数组组成,二维数组a是由3个元素组成,3. 存储形式 : 数组的元素在内存中是连续存放的 int a33 ; 的存放形式如下 :,a10a11a12,a20a21a22,a00a01a02,a00 a01 a02 a10 a11 a12 a20 a21 a22,1000 1002

22、 1004 1006 1008 1010 1012 1014 1016,二、 二维数组的引用 数组元素的表示形式 : 数组名 下标 下标,注意 : (1) 每个下标都要用 括起来 如 a 2 1 不能写成 a 2,1 (2) 下标从0开始,且不要超过 定义的范围,三、 二维数组的初始化定义同时赋初值 1. 分行初始化 int a34= 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7, 8 , 9, 10, 11, 12 ; 此方法较直观, 第一对 内的数据赋给第一行数组元素, 依次类 推,2. 按数据的排列顺序对数组元素赋初值 int a34= 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,

23、10, 11, 12; 将数据依次赋给元素 a00 , a01 a23,注意: 此方法数据无明显的界限, 当数据较多时容易出错,3. 对数组的部分元素赋初值,未赋值元素自动取0 int a34= 1,2 , 3 ,4,5,6 ;,int a34= 1,2,3,4,5,6 ;,4. 对数组的全部元素赋初值时可以省略第一维的长度(行下标), 系统会根据数据的个数和第二维的长度自动求出第一维长度, 但第二维下标不可省. int b 2= 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ;,数组a 第一维长度为 3,数组b 第一维长度为 4,如仅对部分元素赋初值，要想省略数组的行数，则必须分行赋值。 i

24、nt a 4= 1, 2 , 0, 3, 4 , 5 ;,例9: 找出34矩阵中最大的数,并输出其行号和列号,N-S流程图表示算法 如下：,max,row,col,12,1,2,例9: 找出34矩阵中最大的数,并输出其行号和列号,max,0,row,0,col,5,9,3,0,12,1,2,#include main( ) int i , j, row=0, col=0 , max ; int a34=5,2,0,9,3,7,12,6,10,4,1,8; max=a00; for ( i=0 ; imax ) max=aij ; row=i ; col=j ; printf(“max=%dn”

25、, max); printf(“max=a%d%dn”, row , col); ,输出: max=12 max=a12,例10: 将一个矩阵进行转置(即原来的行变为列),第一种情况：矩阵不是方阵mn。,3 7 12 6,10 4 1 8,5 2 0 9,b10,b12,a01,a21,算法：for ( i=0 ; i3 ; i+ ) for (j=0 ; j4 ; j+) bji=aij；,3 7 12 6,10 4 1 8,5 2 0 9,#include main( ) int a34, b43 , i , j ; for ( i=0 ; i3 ; i+ ) for ( j=0 ; j4

26、 ; j+ ) scanf(“%d”, ,a01,b10,a21,b12,例11: 将一个矩阵进行转置(即原来的行变为列),第二种情况：矩阵是方阵nn。,10 4 1,3 7 12,5 2 0,0 1 2,0 1 2,0 1 2,0 1 2,3 7 12,10 4 1,5 2 0,算法一：同非方阵。用两个矩阵 for ( i=0 ; i3 ; i+ ) for (j=0 ; j4 ; j+) bji=aij；,例11: 将一个矩阵进行转置(即原来的行变为列),第二种情况：矩阵是方阵nn的。,10 4 1,3 7 12,5 2 0,0 1 2,0 1 2,0 1 2,0 1 2,3 7 12,1

27、0 4 1,5 2 0,算法二：转置后结果仍放在原矩阵。用一个矩阵 for(i=0;i=2;i+) for(j=0;j=2;j+) if(ij)/*条件很重要*/ t=aij; aij=aji; aji=t; ,main() int a33,i,j,t; for(i=0;i=2;i+) for(j=0;j=2;j+) scanf(%d, ,例12 读入下表中值到数组，分别求各行、各列及表中所有数之和,main() int x54,i,j; for(i=0;i4;i+) for(j=0;j3;j+) scanf(%d, ,7.3 字符数组和字符串,字符串常量: China,C语言中不能定义出字符

28、串变量。字符串在内 存的存储位置以及存储空间通过什么方式才能 得到呢？字符数组：每个元素的类型为char型， 即字符型。,字符串指若干有效字符的序列，可以包括 字母、数字、转义字符等，字符串用0 作为结束标志,回忆字符串知识,一、字符数组 1. 定义例 char c10, ch34;,2. 字符数组的初始化 1). 逐个字符赋值 2). 用字符串常量,7.3 字符数组和字符串,例 输出一个字符数组,#include main() char c10=I, ,a,m, ,a, ,b,o,y; int i; for(i=0;i10;i+) printf(%c,ci); printf(n); ,二、字

29、符串 1、字符串存放及其结束标志 无字符串变量，用字符数组处理字符串 字符串结束标志：0,字符串在字符数组中的存放,数组名：字符数组（字符串）在内存的首地址。,作为字符串进行存储时，字符串与字符数组的长度可以不等，系统自动加0为结束标志。,字符串在字符数组中的存放,不能写成： char s15= China ； 用字符串作初值时，数组的长度应足够大以便能容纳全部字符和 0。,2、字符串的输入输出 逐个字符I/O： %c 整个字符串I/O： %s,例 用%c main() char str5; int i; for(i=0;i5;i+) scanf(“%c”, ,例 用%s main() cha

30、r str5; scanf(“%s”, str); printf(“%s”, str); ,用字符数组名,不要加 printf(“%s”,a); ,main( ) char a =“Hello”; printf(“%s”,a); ,结果：Hello#-=*,结果：Hello,printf的s输出字符串,main() char a=h,e,l,0,l,o,0; printf(%s,a); ,输出：hel,数组中有多个0时,遇第一个结束,用“%s”输出时，遇0结束,main() int i; char a5; scanf(%s,a); for(i=0;i5;i+) printf(%d,ai); ,

31、运行情况： （1）若输入 hel , 正常 （2）若输入 hell , 正常 （3）若输入 hello , 用%s 输出时，会出现问题,输入字符串长度数组维数,scanf的s输入字符串,scanf的s输入字符串,#include main() char a15,b5,c5; scanf(%s%s%s,a,b,c); printf(a=%snb=%snc=%sn,a,b,c); scanf(%s,a); printf(a=%sn,a); ,运行情况： 输入：How are you? 输出：a=How b=are c=you? 输入：How are you? 输出：a=How,scanf中%s输入

32、时,遇空格或回车结束,3、常用的字符串处理函数 包含在头文件 string.h,（1）字符串输出函数puts 格式：puts(字符数组) 功能：向显示器输出字符串（输出完，换行） 说明：字符数组必须以0结束,（2）字符串输入函数gets 格式：gets(字符数组) 功能：从键盘输入一以回车结束的字符串放入字符数组中， 并自动加0 说明：输入串长度应小于字符数组维数,例 #include main( ) char string80; printf(“Input a string:”); gets(string); puts(string); 输入: How are you? 输出: How ar

33、e you ?,#include main() char s180 = “C Language”； char s280= Program； printf(%s, s1); printf(%s, s2); ,运行结果为： C LanguageProgram,讨论： printf ()和puts()函数一次输出整个字符串区别,#include main() char s180 = “C Language”； char s280= Program； puts(s1); puts(s2); ,运行结果为： C Language Programe,注意：puts()函数输出字符串后自动换行,#inclu

34、de main() char a15,b5,c5; scanf(%s,a); printf(a=%sn,a); ,运行情况： 输入：How are you? 输出：a=How,#include main() char a15,b5,c5; gets(a); printf(a=%sn,a); ,使用scanf()的%s整体输入，空格或回车结束 使用 gets() 函数，只以回车键结束输入,运行情况： 输入：How are you? 输出：a= How are you?,讨论：scanf()的%s与gets() 函数的区别？,（3）字符串连接函数strcat 格式：strcat(字符数组1,字符数

35、组2) 功能：把字符数组2连到字符数组1后面 返值：返回字符数组1的首地址 说明：字符数组1必须足够大 连接前,两串均以0结束;连接后,串1的0取消, 新串最后加0,（4）字符串拷贝函数strcpy 格式：strcpy(字符数组1,字符串2) 功能：将字符串2，拷贝到字符数组1中去 返值：返回字符数组1的首地址 说明：字符数组1必须足够大 拷贝时0一同拷贝 不能使用赋值语句为一个字符数组赋值,例 char str120,str220; str1=“Hello!”; () str2=str1; (),strcpy与strcat举例,#include #include void main() ch

36、ar destination25; char blank = , c = C+, turbo = Turbo; strcpy(destination, turbo); strcat(destination, blank); strcat(destination, c); printf(%sn, destination); ,Turbo C+,（5）字符串比较函数strcmp 格式：strcmp(字符串1,字符串2) 功能：比较两个字符串 比较规则：对两串从左向右逐个字符比较（ASCII码）， 直到遇到不同字符或0为止 返值：返回int型整数，a. 若字符串1 字符串2， 返回正整数 c. 若字

37、符串1= 字符串2， 返回零 说明：字符串比较不能用“=”,必须用strcmp,字符串比较的规则： 比较两个字符串中从左到右依次对应字符的 ASCII码值,char s80= IBM; int n; if(strcmp(s, COMPUTER )0) n=1; if(strcmp(s, COMPUTER )=0) n=0; if(strcmp(s, COMPUTER )0) n=-1;,运行结果： n =1,（6）字符串长度函数strlen 格式：strlen(字符数组) 功能：计算字符串长度 返值：返回字符串实际长度，不包括0在内,例 对于以下字符串，strlen(s)的值为： （1）cha

38、r s10=A,0,B,C,0,D; （2）char s =“tv0willn”; （3）char s =“x69082n”;,答案：1 3 1,#include string.h main() int m,n; char str80=C language; m=strlen(str); n=sizeof(str); printf(m is %dn n is %dn ,m,n);,程序的运行结果： m is 10 n is 80,#include #include main() char str1 = ”Hello!, str2 = ”How are you?”,str20; int len1

39、,len2,len3; len1=strlen(str1); len2=strlen(str2); if(strcmp(str1, str2)0) strcpy(str,str1); strcat(str,str2); else if (strcmp(str1, str2)0) strcpy(str,str2); strcat(str,str1); else strcpy(str,str1); len3=strlen(str); puts(str); printf(”Len1=%d,Len2=%d,Len3=%dn”,len1,len2,len3); ,例 strcmp与strlen举例,How are you?Hello! Len1=6,Len2=12,Len3=18,三、二维字符数组与一组字符串,char str410= W, a, n, g, c, h, e, n, g,0, L, i, 0, J, i, a, n, g, 0, S, u, n, 0 ;,等价于: char str410= Wangcheng, Li, Jiang, Sun;,三、二维字符数组与一组字符串,char str410= Wangcheng, Li, Jiang, Sun ;,说明： （1）可以使用二维字符数组存储一组字符串，,第一维的长度（即行数）取决于字符串的个数 ，,第二维的