C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) c語(yǔ)言6

第六章

數(shù)

組基本問(wèn)題1.為什么要使用數(shù)組例如：要輸入一個(gè)100個(gè)學(xué)生的成績(jī)。方法1：用簡(jiǎn)單變量方法輸入學(xué)生成績(jī)int

m1,m2,m3,

……m100;scanf("%d",&m1);scanf("%d",&m2);……scanf("%d",&m100);要用100句輸入語(yǔ)句方法2：使用簡(jiǎn)單變量和循環(huán)結(jié)構(gòu)相結(jié)合int

mark,i;for

(i=1;i<=100;i++)scanf("%d",&mark);方法3：使用數(shù)組和循環(huán)結(jié)構(gòu)相結(jié)合int

mark[100],i;for

(i=1;i<=100;i++)scanf("%d",&mark[i]);4.數(shù)組的類型一維數(shù)組：數(shù)組中的變量具有先后順序的邏輯結(jié)構(gòu)，則稱其為一維數(shù)組。二維數(shù)組：數(shù)組中的變量具有行列順序的邏輯結(jié)構(gòu)，則稱其為二維數(shù)組。6.1

一維數(shù)組一、一維數(shù)組的定義定義格式：數(shù)據(jù)類型符

數(shù)組名[常量表達(dá)式];功能：定義指定“數(shù)據(jù)類型”的一維數(shù)組。說(shuō)明：數(shù)據(jù)類型符用于說(shuō)明數(shù)組中存放的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型。它可以是任何基本類型，如int、float等。也可以是以后要介紹的指針類型或結(jié)構(gòu)類型等。數(shù)組名必須是按照“標(biāo)識(shí)符”的命名規(guī)則命名，不能與程序中的其他變量名同名。(3)常量表達(dá)式的值為數(shù)組的長(zhǎng)度，表示數(shù)組中的元素個(gè)數(shù)，必須是整數(shù)，可以是整型常量或符合常量，但不能是變量。例如：①int

a[10];②#define

N

10float

b[N];③int

i=10;int

c[i];以上①②是正確的，③是錯(cuò)誤的。(4)當(dāng)定義了某一個(gè)一維數(shù)組，則要給其所有的元素分配內(nèi)存單元。單元數(shù)目=數(shù)組長(zhǎng)度×每個(gè)元素占用的字節(jié)數(shù)據(jù)例如：①int

a[10];定義一個(gè)a數(shù)組，10個(gè)元素，每個(gè)元素占2個(gè)字節(jié)，整個(gè)數(shù)組占20個(gè)字節(jié)的內(nèi)存單元。②float

b[10];定義一個(gè)b數(shù)組，10個(gè)元素，每個(gè)元素占4個(gè)字節(jié)，整個(gè)數(shù)組占40個(gè)字節(jié)的內(nèi)存單元。二、一維數(shù)組元素的引用C語(yǔ)言規(guī)定不能整體使用數(shù)組，只能使用數(shù)組元素，數(shù)組元素在數(shù)組中的位置稱為下標(biāo)。引用格式：數(shù)組名[下標(biāo)]說(shuō)明：(1)數(shù)組名表示數(shù)組元素從屬的數(shù)組，該數(shù)組是事先已定義過(guò)的數(shù)組。(2)下標(biāo)確定數(shù)組元素在數(shù)組中的位置，下標(biāo)可以是整型常量、整型變量和整型表達(dá)式。其有效取值范圍是：0≤下標(biāo)＜數(shù)組的長(zhǎng)度如果下標(biāo)的值超出范圍，稱為數(shù)組越界，將導(dǎo)致錯(cuò)誤的運(yùn)行結(jié)果。例1：一維數(shù)組元素引用舉例。設(shè)有數(shù)組定義語(yǔ)句：int

a[4];數(shù)組a有四個(gè)元素，分別是a[0],a[1],a[2],a[3下列方式引用數(shù)組a的元素均為正確的：a[0]=10;scanf("%d,%d",&a[1],&a[3]);a[2]=2*a[0]+a[1]-a[3];例2：一維數(shù)組元素下標(biāo)越界舉例。設(shè)有數(shù)組定義語(yǔ)句：int

y[2];數(shù)組y有兩個(gè)元素，分別是y[0],y[1]下列方式引用數(shù)組y的元素語(yǔ)法上均為正確的，但程序可能會(huì)出錯(cuò)。y[2]=10;scanf("%d",&y[3]);y[1]=y[4];(3)定義數(shù)組時(shí)方括號(hào)的數(shù)字與數(shù)組元素中的數(shù)字意義完全不同，前者的數(shù)字說(shuō)明數(shù)組的長(zhǎng)度，后者的數(shù)字說(shuō)明該數(shù)組元素在數(shù)組中的位置。(4)數(shù)組名不是變量是常量，而數(shù)組元素是變量如設(shè)有數(shù)組定義語(yǔ)句：int

x[3];x[2]=10;x=6;/*正確*//*非法操作*/三、一維數(shù)組的初始化定義數(shù)組時(shí)賦予初值，稱為初始化。格式：數(shù)據(jù)類型符

數(shù)組名[長(zhǎng)度]={初值表}方法一：對(duì)所有元素賦初值如:int

a[5]={1,2,3,4,5};結(jié)果：a[0]=1,a[1]=2,a[2]=3,a[3]=4,a[4]=5方法二：對(duì)部分元素賦初值如:int

a[5]={1,2,3};結(jié)果：a[0]=1,a[1]=2,a[2]=3,a[3]=0,a[4]=0方法三：對(duì)所有元素賦初值，可省略數(shù)組長(zhǎng)度如:int

a[

]={1,2,3,4,5};等價(jià)于：

int

a[5]={1,2,3,4,5};但是int

a[

];是錯(cuò)誤的。四、一維數(shù)組的應(yīng)用在一維數(shù)組的應(yīng)用中，需注意以下幾點(diǎn)：一般具有先后順序的一組數(shù)據(jù)用一維數(shù)組存放。數(shù)組元素的下標(biāo)控制用循環(huán)實(shí)現(xiàn)。數(shù)組元素的下標(biāo)從0開(kāi)始，最后一個(gè)元素的下標(biāo)等于數(shù)組長(zhǎng)度的大小減1。例1：編寫程序，完成：(1)從鍵盤上任意輸入10個(gè)整數(shù)；

(2)按反序輸出10個(gè)整數(shù)；(3)按反序存放10個(gè)整數(shù)。例2：編寫一程序，功能是任意輸入10個(gè)整數(shù)，把這10個(gè)數(shù)據(jù)由小到大排序。算法分析：排序的方法很多，如選擇法、冒泡法希爾法、插入法等。1.選擇法排序選擇法排序的基本思想是首先將n個(gè)數(shù)中最小的數(shù)找出來(lái)，同第一個(gè)數(shù)對(duì)調(diào)，然后再將n-1個(gè)數(shù)中最小的數(shù)找出來(lái)同第二個(gè)數(shù)對(duì)調(diào)……依次類推。對(duì)n個(gè)數(shù)作n-1輪比較，每輪都找出一個(gè)未經(jīng)排序的數(shù)中最小的數(shù)。選擇法排序示意圖2.冒泡法排序冒泡法排序的基本思想是將第一個(gè)數(shù)與第二個(gè)數(shù)作比較，小數(shù)調(diào)到前面，大數(shù)調(diào)到后面；再將第二個(gè)數(shù)與第三個(gè)數(shù)作同樣的比較與交換……依次類推，當(dāng)完成第一遍的兩兩比較后，最大的數(shù)已跑到了數(shù)列的最后。然后再對(duì)第一個(gè)數(shù)至倒數(shù)第二個(gè)數(shù)執(zhí)行兩兩比較和相應(yīng)的交換操作……依次類推，直至數(shù)列的第一、第二個(gè)數(shù)比較結(jié)束。冒泡法排序示意圖6.2

二維數(shù)組一、二維數(shù)組的定義定義格式：數(shù)據(jù)類型符

數(shù)組名[常量表達(dá)式1]

[常量表達(dá)式2];功能：定義指定“數(shù)據(jù)類型”的二維數(shù)組。說(shuō)明：數(shù)據(jù)類型符用于說(shuō)明數(shù)組中存放的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型。它可以是任何基本類型，如int、float等。也可以是以后要介紹的指針類型或結(jié)構(gòu)類型等。數(shù)組名必須是按照“標(biāo)識(shí)符”的命名規(guī)則命名，不能與程序中的其他變量名同名。(3)常量表達(dá)式1說(shuō)明二維數(shù)組行數(shù)的大小(即第一維的長(zhǎng)度)，常量表達(dá)式2說(shuō)明二維數(shù)組列數(shù)的大小(即第二維的長(zhǎng)度)。二維數(shù)組包含的數(shù)組元素個(gè)數(shù)=常量表達(dá)式1×常量表達(dá)式2。例如：int

a[4][5];(定義一個(gè)二維數(shù)組a，其元素為20個(gè))(4)當(dāng)定義了某一個(gè)二維數(shù)組，則要給其所有的元素分配內(nèi)存單元。單元數(shù)目=數(shù)組長(zhǎng)度×每個(gè)元素占用的字節(jié)數(shù)據(jù)例如：①int

a[4][5];定義一個(gè)a數(shù)組，20個(gè)元素，每個(gè)元素占2個(gè)字節(jié)，整個(gè)數(shù)組占40個(gè)字節(jié)的內(nèi)存單元。②float

b[3][4];定義一個(gè)b數(shù)組，12個(gè)元素，每個(gè)元素占4個(gè)字節(jié)，整個(gè)數(shù)組占48個(gè)字節(jié)的內(nèi)存單元。(5)C的編譯系統(tǒng)對(duì)二維數(shù)組的存儲(chǔ)單元的分配原則是：按行順序存放，即上一行的末元素之后是下一行的首元素。二、二維數(shù)組元素的引用引用格式：數(shù)組名[下標(biāo)1][下標(biāo)2]說(shuō)明：下標(biāo)1確定數(shù)組元素所在的行，下標(biāo)2確定數(shù)組元素所在的列。下標(biāo)1為任一整型表達(dá)式，滿足：0≤下標(biāo)1＜行數(shù)

(3)下標(biāo)2為任一整型表達(dá)式，滿足：0≤下標(biāo)2＜列數(shù)和一維數(shù)組一樣，C對(duì)二維數(shù)組的下標(biāo)也不作越界檢查。三、二維數(shù)組的初始化方法一：按行給所有元素賦初值如:int

a[3][5]={{1,2,3,4,5},

{6,7,8,9,10},{11,12,13,14,15}};結(jié)果：01122

3

43

4

56789101112131415012方法二：按行對(duì)部分元素賦初值如:float

b[3][4]={{1.0},{3.2,4.5}};結(jié)果：01.010.020.030.03.24.50.00.00.00.00.00.0012方法三：給所有元素賦初值，可省略第一維長(zhǎng)度如:int

a[

][3]={1,2,5,8,3,7};等價(jià)于：

int

a[2][3]={1,2,5,8,3,7};結(jié)果是：125837省略的第一維長(zhǎng)度由數(shù)據(jù)總個(gè)數(shù)除于第二維的長(zhǎng)度確定(6/3=2)。因?yàn)槎S數(shù)組在內(nèi)存中是按行存放的，所以必須知道每行的元素個(gè)數(shù)，才能由數(shù)據(jù)總數(shù)確定數(shù)組的行數(shù)。四、二維數(shù)組的應(yīng)用在二維數(shù)組的應(yīng)用中，需要注意以下幾點(diǎn)：(1)一般具有行、列的表格數(shù)據(jù)用二維數(shù)組存放。

(2)定義存放數(shù)據(jù)的二維數(shù)組行與列的大小只能是整型常量或符號(hào)常量。(3)行下標(biāo)與列下標(biāo)均成0開(kāi)始，它們的值惟一確定二維數(shù)組元素在數(shù)組中的位置。(4)二維數(shù)組元素的下標(biāo)控制，一般用兩重循環(huán)實(shí)現(xiàn)例3：編寫程序，對(duì)一個(gè)4行4列的二維數(shù)組，完成以下操作：(1)求對(duì)角線上的元素之和與積；

(2)求所有靠邊的元素之和與積；

(3)求所有不靠邊的元素之和與積。算法分析：對(duì)于一個(gè)行列相同的二維數(shù)組，它有兩條對(duì)角線一條稱為主對(duì)角線，另一條稱為副對(duì)角線。主對(duì)角線上的元素下標(biāo)特點(diǎn)是行、列下標(biāo)的值相等，副對(duì)角線上的元素下標(biāo)特點(diǎn)是行、列下標(biāo)之和等于(行數(shù)-1)。所有靠邊元素的下標(biāo)特點(diǎn)是行下標(biāo)等于0或者等于(行數(shù)-1)，列下標(biāo)等于0或者等于(列數(shù)-1)。所有不靠邊元素的下標(biāo)特點(diǎn)是行下標(biāo)不等于0也不等于(行數(shù)-1)，列下標(biāo)不等于0也不等于(列數(shù)-1)

。程序清單：例4：編寫程序，輸出楊輝三角形的前10行11112113311464115101051………………算法分析：算法分析：楊輝三角形數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是對(duì)角線和第1列上的值為1，其余從第3行起每行第2個(gè)數(shù)開(kāi)始的各個(gè)數(shù)等于上一行同一列上的數(shù)與其左側(cè)的數(shù)之和。即滿足

a[i][j]=a[i-1][j]+a[i-1][j-1]。程序清單6.3

字符串與字符數(shù)組一、字符串與字符數(shù)組所謂字符串，就是用雙引號(hào)括起來(lái)的字符序列。為了便于識(shí)別一個(gè)字符串的結(jié)尾，C語(yǔ)言約定，字符串的未尾以轉(zhuǎn)義字符“\0”作為結(jié)束標(biāo)志。在C語(yǔ)言中，字符串用字符數(shù)組來(lái)存放和處理。字符數(shù)組用于存放字符型數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)組元素存放一個(gè)字符，存放的是字符的ASCII代碼。不管字符數(shù)組中存放的是字符串，還是若干個(gè)字符，每個(gè)字符數(shù)組的元素都可以作為一個(gè)字符型變量來(lái)使用。二、字符數(shù)組定義一維字符數(shù)組定義格式：char

數(shù)組名[常量表達(dá)式]；二維字符數(shù)組定義格式：char

數(shù)組名[常量表達(dá)式1][常量表達(dá)式2]；3.說(shuō)明：一維字符數(shù)組用于存放一個(gè)字符串，二維字符數(shù)組用于存放多個(gè)字符串。在定義字符數(shù)組和存儲(chǔ)字符串時(shí)應(yīng)估計(jì)要存放的字符串的最大可能長(zhǎng)度，使得字符數(shù)組的長(zhǎng)度始終大于字符串的實(shí)際長(zhǎng)度，保證有效字符之后是字符串的結(jié)束標(biāo)志“\0”。例如：要存放字符串“I

am

a student.”，則定義的一維字符數(shù)組長(zhǎng)度至少為16（有效字符15個(gè)、字符串結(jié)束標(biāo)志1個(gè)），即char

str[16];。如要同時(shí)存放3個(gè)字符串“I

am

a student.”、“You

are

a

worker.”、“He

is

a

teacher.”，則定義的二維字符數(shù)組第二維的長(zhǎng)度至少為18（3個(gè)字符串中，第二個(gè)字符串最長(zhǎng)，有效字符17個(gè)、字符串結(jié)束標(biāo)記1個(gè)），即char

str[3][18];。三、字符數(shù)組的初始化字符數(shù)組的初始化既可以用字符常量也可以用字符串常量來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如：char

str[]={"I","","a","m","","a","","b等價(jià)于：char

str[]={"I

am

a

boy"};或者：char

str[]="I

am

a

boy“說(shuō)明：(1)不管用那一種方法，str數(shù)組都是有11個(gè)數(shù)組元素組成。str

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10I

a

m

a

b

o

y

\0在用字符常量初始化字符數(shù)組時(shí)，特別要注意：如存放的是字符串，最后一般要放上字符串結(jié)束標(biāo)志‘\0’，否則，C不將其視為字符串。用字符串常量初始化字符數(shù)組時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)在字符串的末尾加上字符串結(jié)束標(biāo)志‘\0’。顯然，用字符串常量初始化字符數(shù)組比用字符常量要方便，直觀得多。四、字符數(shù)組的輸入與輸出(一)字符數(shù)組輸入的3種方法1.單個(gè)字符逐個(gè)輸入在scanf函數(shù)中，用格式字符“%c”，表示從鍵盤上輸入單個(gè)字符。如：char

c[11];int

i;for

(i=0;i<10;i++)scanf("%c",&c[i]);c[10]="\0";運(yùn)行時(shí)輸入：I

am

a

boy結(jié)果數(shù)組c存放的是：I

am

a

boy\0，可以作為數(shù)組使用。2.整個(gè)字符串一次輸入在scanf函數(shù)中，用格式字符“%s”，表示從鍵盤上

一次輸入一串字符，輸入項(xiàng)直接寫數(shù)組名。不過(guò)要注意：用“%s”輸入字符串時(shí)，只能輸入不含有空格符的字符串。因?yàn)橛谩?s”輸入字符串時(shí)，不接受空格符（即遇到空格符結(jié)束），并自動(dòng)補(bǔ)上字符串結(jié)束標(biāo)志‘\0’。如：char

c[14];

scanf("%s",c);運(yùn)行時(shí)若輸入：You

are

a

boy結(jié)果數(shù)組c存放的是：You\0。3.用gets函數(shù)一次輸入整個(gè)字符串格式：gets(字符數(shù)組名)；功能：從鍵盤上輸入一串字符，存放在指定的字符數(shù)組中。說(shuō)明：gets函數(shù)既可輸入包含空格的字符串，又可輸入不包含空格的字符串。在輸入字符串時(shí)，遇到回車符結(jié)束，并將回車符轉(zhuǎn)換成字符串結(jié)束標(biāo)志’\0’。如：char

c[14];

gets(c);運(yùn)行時(shí)若輸入：You

are

a

boy結(jié)果數(shù)組c存放的是：You

are

a

boy\0。(二)字符數(shù)組輸出的3種方法1.單個(gè)字符逐個(gè)輸出在printf函數(shù)中，用格式字符“%c”，輸出一個(gè)數(shù)組元素(即一個(gè)字符)。如：char

c[11]="I

am

a

boy";int

i;for

(i=0;i<11;i++)printf("%c",c[i]);printf("\n");運(yùn)行結(jié)果為：I

am

a

boy2.一次輸出整個(gè)字符串在printf函數(shù)中，用格式字符“%s”，輸出項(xiàng)直接寫數(shù)組名，一次輸出整個(gè)數(shù)組。如：char

c[11]="I

am

a

boy";printf("%s",c);printf("\n");運(yùn)行結(jié)果為：I

am

a

boy說(shuō)明：格式字符“%s”在輸出字符串時(shí)，原樣輸出，遇到字符串結(jié)束標(biāo)記"\0"不換行。3.用puts函數(shù)一次輸出整個(gè)字符串格式：puts(字符數(shù)組名);功能：在顯示器上輸出存放在指定字符數(shù)組中的整個(gè)字符串。如：char

c[11]="I

am

a

boy";puts(c);運(yùn)行結(jié)果為：I

am

a

boy說(shuō)明：puts函數(shù)輸出字符串時(shí)，遇到字符串結(jié)束標(biāo)記"\0"換行。五、字符串處理函數(shù)1.字符串復(fù)制函數(shù)strcpy格式：strcpy(字符型參數(shù)1,字符型參數(shù)2)功能：把參數(shù)2指定的字符串復(fù)制到參數(shù)1指定的字符數(shù)組中。說(shuō)明：參數(shù)1用于存放復(fù)制的字符串，所以它必須是字符數(shù)組，而且其長(zhǎng)度不能小于所復(fù)制字符串的長(zhǎng)度。參數(shù)2可以是字符數(shù)組，也可以是字符串常量。復(fù)制時(shí)連同字符串結(jié)束標(biāo)記"\0"一起復(fù)制。例如：char

str[20];strcpy(str,

"I

am

a

boy");puts(str);運(yùn)行結(jié)果為：I

am

a

boy例如：char

name[7]

="王大明";

/*正確*/name="王大明"；/*非法操作*/strcpy(name,

"王大明");

/*正確*/2.字符串連接函數(shù)strcat格式：strcat(字符型參數(shù)1,字符型參數(shù)2)功能：把參數(shù)2指定的字符串連接到參數(shù)1指定的字符數(shù)組中字符串的后面。說(shuō)明：(1)參數(shù)1用于存放連接后的字符串，所以它必須是字符數(shù)組，而且其長(zhǎng)度要足夠容納兩個(gè)字符串

(2)參數(shù)2可以是字符數(shù)組，也可以是字符串常量(3)連接時(shí)參數(shù)1指定的字符數(shù)組中原有的字符串結(jié)束標(biāo)記"\0"被參數(shù)2指定的字符串的第一個(gè)字符取代，而參數(shù)2指定的字符串的字符串結(jié)束標(biāo)記"\0"作為新字符串的結(jié)束標(biāo)記。例如：char

str1[80]="I

am

a

boy.";char

str2[]="You

are

a

girl.";printf("%s\n",strcat(str1,str2));運(yùn)行結(jié)果為：I

am

a

boy.You

are

a

girl.str2數(shù)組中仍為："You

are

a

girl."str1數(shù)組中為："I

am

a

boy.

You

are

a

girl."3.字符串比較函數(shù)strcmp格式：strcmp(字符型參數(shù)1,字符型參數(shù)2)功能：比較參數(shù)1和參數(shù)2