C语言 第六章 数组.ppt

1、第六章 数组,C语言程序设计,第六章 数组,本章主要内容： 6.1 数组概述 6.2 一维数组 6.3 二维数组 6.4 用字符数组处理字符串 6.5 综合应用举例 本章作业 本章重点： 熟练掌握一组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，并比较熟练地掌握使用一维字符数组来处理字符串。,C语言程序设计,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。如： 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：,数组,位置号,行号,列号,C语言程序设

2、计,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,数组,C语言程序设计,不用数组时，要处理下面的两个问题你会感到相当困难： 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。 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(

3、如整型、实型、字符型等)，也可以是构造类型。,数组,C语言程序设计,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 */,数组,常量或 常量表达式,第一个元素的下标为 0,第后一个元素的下标为 元素个数-1,C语言程序设计,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

4、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”,数组,可以为常量、变量、表达式,C语言程序设计,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);,数组,C语言程序设计,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;

5、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。,数组,1,2,3,4,5,C语言程序设计,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；,数组,5,0,0;,0,0,0,0;

6、,=?,?,?,?,?;,C语言程序设计,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,数组,C语言程序设计,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+; 思考： 1、不使用max变量而使程序完成同样的功能。 2、把找到的最大值与第一个数据互换位置。,数组,5,2,7,9,6,0 1 2 3 4 5,a,max,i,p,5,7,9,max,p,Back,C

7、语言程序设计,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;,数组,C语言程序设计,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,数组,C语言程序设计,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。,数组,C语言程序设计,二维数组的引用

8、 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,数组,C语言程序设计,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”, 该程序有何

9、问题吗?,数组,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;,C语言程序设计,三、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,数组,C语言程序设计,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

10、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。,数组,2,0,3,0,0;,C语言程序设计,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,数组,C语言程序设计,四、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,数组,C

11、语言程序设计,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;,数组,C语言程序设计,6.4 用字符数组处理字符串,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=g

12、etchar(); for( i=0;i10;i+) putchar(si); 字符数组还有它的特殊性。,数组,C语言程序设计,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!,数组,C语言程序设计,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

13、，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,数组,C语言程序设计,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”,数组,C语言程序设计,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

14、); 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”;,数组,C语言程序设计,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。,“abc0 xyz” ;,数组,C语言程序设计,输入字符串 如有：char c80; scanf(“%s”,c); 当输入： China 当输入

15、：How are you? ,输入项c是字符数组名，此时不能再加地址运算符“ puts(str); 输出：China _,与 printf(“%sn”,str); 完全等价,数组,C语言程序设计,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?,数组,C语言程序设计,3、字符串复制函数,格式：strcpy(字符串变量，字符串

16、) 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 */,数组,C语言程序设计,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

17、不能使用“+”完成字符串的连接，即： str=str+ “China”; /* Error */,数组,C语言程序设计,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;,数组,C语言程序设计,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

18、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,数组,C语言程序设计,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,数组,C语言程序设计,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,数组,C语言程序设计,四

19、、字符数组的程序举例,例6.9 下述程序是把键盘输入的两个整数按从大到小的顺序输出，请修改成对字符串的处理。 main() int a,b,t; scanf(“%d%d”, ,数组,C语言程序设计,例6.10 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：,数组,C语言程序设计,思路1先判断后赋值。,A,B,C,不是0,是0,数组,C语言程序设计,思路2先赋值后判断。,A,B,C,不是0,0,是0,数组,C语言程序设计,6.5 综合应用举例,例6.11 选择法排序 将键盘输入

20、的10个数据从大到小排序。 分析： 参考例6.3思考2。 按照同样的方法，再在剩余的数据中找最大并放在这些数的前面，这实际上是第二大的数。若有N个数据，这个过程需要N-1次。,数组,C语言程序设计,例6.12 气泡法排序 将给定的数据按从小到大排序。 分析： 6个数据，需要比较5次。 如果有N个数据，要比较N-1次。 每次比较时的红色指针变化： 若ajaj+1则将其交换。,4,3,5,1,2,6,第1次,04,第2次,03,第3次,02,第4次,01,第5次,00,N=6,N-2,N-3,N-4,N-5,N-6,i,j:0N-i -1,数组,C语言程序设计,例6.13 顺序查找： 从键盘上输入

21、学生姓名，显示他的分数。 分析： 结论： 顺序查找是从前向后的顺序查找。 如果不存在要查找的数据，要遍历整个数组。 顺序查找是速度最慢的查找方法，但原始数据可以为任意顺序。,待查姓名,Wangwu,Chenjiu,“查无此人”,数组,C语言程序设计,例6.14 折半查找： 从键盘上输入一个数据，在一有序数据(如从小到大排列)中进行查找。 分析：,left,right,46,x,Go,Go,15,x,mid,0 1 2 3 4 5 6 7,amidx，left=mid+1,mid=(left+right)/2,amidx，right=mid-1,amid=x 找到！,amidx，left=mid

22、+1,mid=(left+right)/2,amidx，right=mid-1,leftright 没找到！,amidx，right=mid-1,left=0;right=N-1; while(leftx)right=mid-1; else if(amidx)left=mid+1; else break; if(left=right) printf(“%d”,mid); else printf(“未找到”);,Program,数组,C语言程序设计,第六章作业,6.1 指出下列程序中的错误，并将其修改正确。 main() int m=2,n=3; int am,bm,n=11,2,8,4,25,6; int i,j,s=0; for(i=0;im;i+)scanf(“%d