C语言（谭浩强）第07章 数 组.ppt

1、第七章 数 组,本章要点： 1.建立数组的概念； 2.掌握一维数组和多维数组的定义； 3.掌握数组的初始化和引用； 4.掌握字符串与字符数组. 5. 掌握用数组进行编程的技术。,数组的概念,1. 问题的提出 假设我们将26个数分别存放在26个变量中，要计算26个变量的和,如何做? 将26个变量逐个加起来？ 能否使用循环语句? for(sum=0,i=0;i26;i+) sum=sum+ai; 正确吗?,2. 使用数组解决问题 定义一个变量，包含26个数据，称为数组变量。 main( ) int i, sum = 0, a26; for( i =0; i 26; i+) scanf(“%d”,

2、,数组的基本概念：,1、数组：一组具有相同数据类型的数据的有序的集合。 2、数组元素：数组中的元素。数组中的每一个数组元素具有相同的名称，不同的下标，可以作为单个变量使用。在定义一个数组后，在内存中使用一片连续的空间依次存放数组的各个元素。,3、数组的下标：是数组元素的位置的一个索引或指示。 4、数组的维数：数组元素下标的个数。根据数组的维数可以将数组分为一维、二维、三维、多维数组。 数组是同类型变量的集合,共用一个名字,用下标区分; 每个变量称作数组元素； 按下标递增顺序在内存中存放； 使用几个下标区分变量，就称是几维数组。 一维数组与数学中的数列对应，二维数组与矩阵对应。很少使用三维及三维

3、以上的数组。,7.1 一位数组的定义和引用 7.1.1一维数组的定义 定义方式： 类型说明符 数组名 常量表达式 例：int a10 它表示数组名为a，此数组有10个元素。说明： 说明： （1）数组名定义规则和变量名相同； （2）数组名的常量表达式用方括弧而不是圆括弧括起来 （3）常量表达式表示元素的个数，即数组长度。例如： a10表示a数组共有10个元素，下标从0开始分别 为：a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9 注意：没有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，即数组的大小不能依赖于程序过程中变量的值。 例如：int n; scanf(“%d

4、”, 是不合法的。 7.1.2 一维数组元素的引用 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 其中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 ( ) int i, a10; for ( i = 0; i = 0; i-) printf(“%d”, ai); 本例使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,1、在定义数组时对数组元素赋以初值 方法：将初值依次写在花括号 内。 例如： int a4=2,4,6,8,其中：a0=2, a1=4, a2=6, a3

5、=8,（1）可以只给一部分元素赋值。 例如：int a10=0,1,2,3,4; 其中：a0=0, a1=1, a2=2, a3=3, a4=4, a5=0, a6=0, a7=0, a8=0, a9=0 （2）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 不能写成： int a10=0*10,注意：定义成static数组，不赋初值，系统会自动将全部元素赋以0值。（此处后面有介绍）,（3）在对全部数组元素赋初值时，可以不指定数组长度。 例如： int a5=0,1,2,3,4 可以写成： int a =0,1,2,3,4

6、 但是如果被定义的数组长度与提供初值的个数不相同时，则数组长度不能省略。 例如： int a10=0,1,2,3,4; 只初始化了前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。 main( ) int i; int f20 = 1, 1; for( i = 2; i 20; i+) fi = fi-2 + fi-1; for ( i = 0; i 20; i+) if ( i % 5 = 0) printf(“n”); printf(“%12d”, fi); ,例7.3 用冒泡法对10个数排序（由小到大）。 冒泡法：对将进行排序

7、的数，相邻两个数进行比较，如果满足次序要求，保持两者位置不变，否则交换位置；,第一次 比较,第二次 比较,第三次 比较,第四次 比较,第五次 比较,第一次冒泡排序的结果,n个数经过一次冒泡排序后，最大数(最小数) 将被交换到最后位置，但前面n-1数仍然无 序。下一次排序最后一位不必参加排序。,第一次冒泡排序,算法结论： 如果有n个数参加冒泡排序，则要进行n-1趟比较。 在第j趟比较中有n-j+1个数参加排序，要进行n-j次两两比 较。本例中第2趟有5个数参加排序，进行了4次比较。,第一次比较,第二次比较,第三次比较,第四次比较,第二次冒泡排序的结果,第二次冒泡排序,main( ) int a1

8、0; int i, j, t; printf(“input 10 numbers:n”); for ( i = 0; i ai+1 ) t = ai; ai = ai+1; ai+1 = t; printf(“the sorted numbers:n”); for( i = 0; i 10; i+) printf(“%d”,ai); ,7.2 二维数组的定义和引用,7.2.1 二维数组的定义 二维数组定义的一般形式： 类型说明符 数组名 常量表达式 常量表达式 例： float a34, b510; 此句定义了一个名为a的3行4列的实数数组和一个名为b的5行10列的实数的数组。 注意：不能写成

9、：float a3,4, b5,10; 在C语言中，可以把二维数组看成特殊的一维数组，即把把一行看成一个元素，这些特殊的元素组成以一个特殊的一维数组。比如：我们可以把二维数组a34看成一个由 a0, a1, a2元素组成的数组，每个元素又由四个元素组成，例如a0由a00,a01, a02, a03组成。,二维数组的存放顺序： 在C语言中，二维数组中的元素是按行存放的。 例如： a23的存放形式为,二维数组是多维数组的基础。其它多维数组的定义和元素存放形式类似二维数组。,低,高,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 例如：a23表示的是a二维数组的第3行第

10、4列的元素。 此处我们要特别注意下标不要超界。 注意： 1）下标可以是整型表达式，如a2-12*2-1； 2）不能写成a2,3的形式；,7.2.3 二维数组的初始化,（1）按行给二维数组赋初值。例如： 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扩弧内，系统将按数组排 列顺序对各元素赋初值。例如： int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12； （3）可以对部分元素赋初值。例如： int a34=1,5,9； 它的作用是只对每行第一列赋初值，其他元素自动为0， 结果为：,也可以对各行中的某一元素赋初值，其他元素自

11、动为0 ： int a34=1,0,6,0,0,11； 结果为：,（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。例如： int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12； 可以写成： int a 4=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12；,例7.4 将二维数组 行和列元素互换，存到另一个二 维数组中。,7.2.4 二维数组程序举例,main( ) int a23=1,2,3,4,5,6; int b32, i, j; printf(“array a:n”); for ( i = 0; i = 1; i+) for(

12、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”); ,例7.5 有一个3X4的矩阵，要求编程求出其中最大的那个元素的值，以及其所在的行号和列号；,main ( ) int i, j, row = 0, colum = 0, max; int a34 = 1, 2, 3, 4, 9, 8, 7, 6, -10, 10, -5, 2

13、; max = a00; for( i = 0; i max ) max = aij; row = i; colum = j; printf(“max=%d,row=%d,colum=%dn”,max,row,colum); ,7.3 字符数组,7.3.1 字符数组的定义 字符数组的定义类似前面的数组定义。例如： char c4; c0=S; c1=U; c2=S; c3=E; 上句的作用为：定义C为字符数组，包含4个元素。赋值后的状态为： 在C语言中，字符型和整型是互相通用的，因此上述定义句可以写为： int c4,也可以定义和初始化一个二维字符数组，方法类似前述。 例如： char dia

14、mond55= , , *, , *, , *, *, , , , * , , *, , *, , , *; 7.3.3 字符数组的引用 可以引用字符数组中的一个元素，得到一个字符。 例7.6；输出一个字符串 main ( ) char c10I, , a, m, ,a, , b,o,y; int i; for( i = 0; i 10; i+) printf(“%c”, ci); printf(“n”); ,例7.7；输出一个 main ( ) char diamond55= , , *, , *, , *, *, , , , * , , *, , *, , , *; int i, j; f

15、or( i = 0; i 5; i+) for ( j =0; j 5; j+) printf(“%c”, diamondij); printf(“n”); 运行结果为： * * * * * * * *,7.3.4 字符串和字符结束标志 在C语言中，将字符串作为字符数组来处理。 为了测定字符串的实际长度C语言规定了一个“字符结束标志”，以字符0代表，由它前面的字符组成字符串。 系统字符串常量也自动加一个0作为结束符。 例如“C Program”共有9个字符，但在内存中占10个字节，最后一个字节0是由系统自动加上的。 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,另一种方法用字

16、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”； （注意字符串的两端是用双引号而不是单引号括起来的）。 注意：上述字符串占用的空间长度是11而不是10。因为字符串常量的最后由系统加上一个0。 上述的初始化与下面的初始化等价。 char c =I, , a, m , , h , a , p , p , y , 0； 而不与下面的等价： char c =I, , a, m , , h , a , p , p , y ； 前者的长度为11，后者的长度为10。,需要说明的是：字符数组并不要求它的最后一

17、个字符为0，甚至可以不包含0 . 像以下这样写完全是合法的. char c5= C, h, i , n , a ; 是否需要加上0,完全根据需要决定。 系统对字符串常量自动加上一个0，因此，为了使处理方法一致，便于测定字符串的实际长度，以及在程序中作相应的处理，在字符数组也常常人为加上一个0，如： char c6= C, h, i , n , a, 0 ;,7.3.5 字符数组的输入输出,字符数组的输入输出可以有两种方法： (1)逐个字符输入输出。用格式符“%c”输入或输出一个字符。如： main ( ) char c10I, , a, m, ,a, , b,o,y; int i; for (

18、 i = 0; i 10; i+) printf(“%c”, ci); printf(“n”); (2)将整个字符串一次输入或输出。用“%s”格式符。如： char c = “china”; printf(“%s”,c);,注意： 1.输出字符不包括结束符0 ； 2.用“%s”格式符输出字符串时，printf函数中的输出项是字符数组名，而不是字符元素名。比如不能写成： printf(“%s”,c0); 正确写法为： printf(“%s”,c); 3.如果数组长度大于字符串实际长度，也只输出到遇0 结束。 4.如果一个字符数组中含一个以上的0 ，则遇到第一个0 输出就结束。,7.3.6 字符串

19、处理函数,在C的函数库中提供了一些用来处理字符串的函数，使用方便。几乎所有版本的C都提供这些函数。下面是几种常用的函数。 1.puts（字符数组） 作用：将一个字符串（以0结束的字符序列）输出到终端。 puts函数用的不多。puts函数输出字符串中可以包含转义字符。 2.gets（字符数组）， 作用：从终端输入一个字符串到字符数组，并且得到一个函数值。该函数值是字符数组的起始地址。 如执行下面的函数： gets(str) 从键盘输入：Computer 将输入的字符串” Computer”送给字符数组str（请注意送给数组的共有9个字符，而不是8个字符），函数值为字符数组str的起始地址。注意：

20、用puts和gets函数只能输入或输出一个字符串，,3.strcat(字符数组1,字符数组2） 作用是：连接两个字符数组中的字符串，把字符串2接到字符串1的后面，结果放在字符数组1中，函数调用后得到一个函数值字符数组1的地址。 例如： char str130=“Peoples Repubnic of ”; char str2 =“China”; printf(%s,strcat(str1,str2); 输出： Peoples Republic of China 连接前后的状况见下图所示。,说明： （1）字符数组1必须足够大，以便容纳连接后的新字符串。 （2）连接前两个字符串的后面都有一个0 ，

21、连接时将字符串1后面的0取消，只在新串最后保留一个0 。,4.strcpy（字符数组1，字符串2） 作用：将字符串2复制到字符数组1中去， 例如：char str110,str2 =“China”); strcpy（strl,str2）; 执行后,str1的状态如图所示。 说明: (1)字符数组1必须定义得足够大长度不应小于字符串2的长度； (2)“字符数组1”必须写成数组名形式（如str1），“字符串2”可以是字符数组名，也可以是一个字符串常量。如: strcpy(str1, “China”); (3)复制时连同字符串后面的0一起复制到字符数组1中。 (4)不能用赋值语句将一个字符串常量或字

22、符数组直接给一个字符数组。下面两行都是不合法的： str1=“China”; str1=str2; 而只能用strcpy函数处理。用赋值语句只能将一个字符赋给一个字符型变量或字符 数组元素。,5. strcmp(字符串1，字符串2） 作用：比较字符串1和字符串2。 例如： strcmp（str1,str2); strcmp（”China”,”Korea”); strcmp（str1, “Beijing”); 字符串比较规则: 对两个字符串自左至右逐个字符相比。按ASCII码值大小比较，直到出现不同的字符或遇到“0“为止。如全部字符相同，则认为相等；若出现不相同的字符，则以第一个不相同的字符的比

23、较结果为准。例如： “A”字符串2，函数值为一正整数。 （3）如果字符串1字符串2，函数值为一负整数。,注意：对两个字符串比较，不能用以下形式 if（str1=str2） printf(“yes”); 而只能用 if（strcmp(str1,str2)=0) printf(“yes”); 6.strlen(字符数组) 作用：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： char str10=“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过的长度，如 strlen(“china”); 7.strl

24、wr(字符串) 作用是将字符串中的大写字母换成小写字母。 8. strupr(字符串) 作用是将字符串中的小写字母换成大写字母。,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时系统捉供的函数 数量和函数名、函数功能都不尽相同，使用时要小心，心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 解题的思路： 单词间的数目义由空格出现的次数决定（连续的空格做为出现一次空格；开头的空格不统计在内） 如果测出某一个字符为