06-C语言-数组

一、概念

在程序设计中，为了方便处理数据把具有相同类型的若干变量按有序形式组织起来——称为数组。

数组就是在内存中连续的相同类型的变量空间。同一个数组所有的成员都是相同的数据类型，同时所有的成员在内存中的地址是连续的。
数组概念图

数组属于构造数据类型：

• 一个数组可以分解为多个数组元素：这些数组元素可以是基本数据类型或构造类型。

int a[10];  
struct Stu boy[10];

• 按数组元素类型的不同，数组可分为：数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等类别。

int a[10];
char s[10];
char *p[10];

通常情况下，数组元素下标的个数也称为维数，根据维数的不同，可将数组分为一维数组、二维数组、三维数组、四维数组等。通常情况下，我们将二维及以上的数组称为多维数组。

二、一维数组

2.1 一维数组的定义与使用

语法：

• 定义：数据类型 数组名[常量表达式]
• 数组名字符合标识符的书写规定(数字、英文字母、下划线)
• 数组名不能与其它变量名相同，同一作用域内是唯一的
• 方括号[]中常量表达式表示数组元素的个数。其下标从0开始计算
• 数组名代表数组首元素的地址
• 定义数组时方括号[]内最好是常量，使用数组时方括号[]内即可是常量，也可以是变量。

示例代码

#include 

int main()
{
    int a[10];//定义了一个数组，名字叫a，有10个成员，每个成员都是int类型
    //a[0]…… a[9]，没有a[10]
    //没有a这个变量，a是数组的名字，但不是变量名，它是常量
    a[0] = 0;
    //……
    a[9] = 9;

    int i = 0;
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        a[i] = i; //给数组赋值
    }

    //遍历数组，并输出每个成员的值
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%d ", a[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

2.2 一维数组的初始化

在定义数组的同时进行赋值，称为初始化。全局数组若不初始化，编译器将其初始化为零。局部数组若不初始化，内容为随机值。

• int a[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };//定义一个数组，同时初始化所有成员变量
• int a[10] = { 1, 2, 3 };//初始化前三个成员，后面所有元素都设置为0
• int a[10] = { 0 };//所有的成员都设置为0
• []中不定义元素个数，定义时必须初始化

    int a[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };//定义一个数组，同时初始化所有成员变量
    int a[10] = { 1, 2, 3 };//初始化前三个成员，后面所有元素都设置为0
    int a[10] = { 0 };//所有的成员都设置为0
    //[]中不定义元素个数，定义时必须初始化
    int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };//定义了一个数组，有5个成员

2.3 一维数组强化训练

2.3.1 求数组中的最值

#include 

int main() {

    // 数组最值
    int a[] = {1, -2, -3, -4, 5, -6, 7, -8, -9, 0};
    int max = a[0];
    int min = a[0];
    for(int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++){
        if (a[i] > max){
            max = a[i];
        }
        if (a[i] < min ){
            min = a[i];
        }
    }
    printf("max = %d\tmin = %d", max, min);
    return 0;
}

2.3.2 一维数组的逆置

#include 
int main(){
    int a[] = {1, -2, -3, -4, 5, -6, 7, -8, -9, 10};
    int i = 0;
    int j = sizeof(a)/ sizeof(a[0]) - 1;
    int temp;
    printf("交换前的数组为：");
    for(int k=0; k < sizeof(a) / sizeof(a[0]); k++){
        printf("%d  ", a[k]);
    }
    printf("\n");
    
    while (i < j){
        temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
        i++;
        j--;
    }
    printf("交换后的数组为：");
    for(i=0; i< sizeof(a)/ sizeof(a[0]);i++){
        printf("%d  ", a[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

2.3.3 冒泡排序

#include 
int main(){
     int a[] = {1, -2, -3, -4, 5, -6, 7, -8, -9, 10};
    int num = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
    for(int i=0; i< num-1; i++){
        for(int j = 0; ja[j+1]){
                int temp;
                temp = a[j];
                a[j] = a[j+1];
                a[j+1] = temp;
            }
        }
    }
    printf("排序后的数组：");
    for(int k = 0; k

三、二维数组

3.1 二维数组的定义与使用

• 数据类型 数组名[常量表达式1][常量表达式2]

• 其中常量表达式1表示第一维下标的长度，常量表达式2表示第二维下标的长度。

• 数组名的命名规则同一维数组

• 数组名是一个地址的常量，代表数组中首元素的地址。

• 定义了一个三行四列的数组，数组名为a其元素类型为整型，该数组的元素个数为3×4个，即：

  
  二维数组a是按行进行存放的，先存放a[0]行，再存放a[1]行、a[2]行，并且每行有四个元素，也是依次存放的。

• 二维数组在概念上是二维的：其下标在两个方向上变化，对其访问一般需要两个下标。

• 在内存中并不存在二维数组，二维数组实际的硬件存储器是连续编址的，也就是说内存中只有一维数组，即放完一行之后顺次放入第二行，和一维数组存放方式是一样的。

#include 

int main()
{
    //定义了一个二维数组，名字叫a
    //由3个一维数组组成，这个一维数组是int [4]
    //这3个一维数组的数组名分别为a[0],a[1],a[2]
    int a[3][4];

    a[0][0] = 0;
    //……
    a[2][3] = 12;

    //给数组每个元素赋值
    int i = 0;
    int j = 0;
    int num = 0;
    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (j = 0; j < 4; j++)
        {
            a[i][j] = num++;
        }
    }

    //遍历数组，并输出每个成员的值
    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (j = 0; j < 4; j++)
        {
            printf("%d, ", a[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

3.2 二维数组初始化

//分段赋值  int a[3][4] = {{ 1, 2, 3, 4 },{ 5, 6, 7, 8, },{ 9, 10, 11, 12 }};
    int a[3][4] = 
    { 
        { 1, 2, 3, 4 },
        { 5, 6, 7, 8, },
        { 9, 10, 11, 12 }
    };

    //连续赋值
    int a[3][4] = { 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12  };

    //可以只给部分元素赋初值，未初始化则为0
    int a[3][4] = { 1, 2, 3, 4  };

    //所有的成员都设置为0
    int a[3][4] = {0};

    //[]中不定义元素个数，定义时必须初始化
    int a[][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};

3.3 二维数组强化训练

3.3.1

#include 

int main()
{
    //二维数组：  五行、三列
    //行代表人：  老大到老五
    //列代表科目：语、数、外
    float a[5][3] = { { 80, 75, 56 }, { 59, 65, 71 }, { 59, 63, 70 }, { 85, 45, 90 }, { 76, 77, 45 } };

    int i, j, person_low[3] = { 0 };
    float s = 0, lesson_aver[3] = { 0 };

    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (j = 0; j < 5; j++)
        {
            s = s + a[j][i];
            if (a[j][i] < 60)
            {
                person_low[i]++;
            }
        }

        lesson_aver[i] = s / 5;
        s = 0;
    }

    printf("各科的平均成绩:\n");
    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        printf("%.2f\n", lesson_aver[i]);
    }
        
    printf("各科不及格的人数:\n");
    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        printf("%d\n", person_low[i]);
    }
        
    return 0;
}

四、多维数组

• 多维数组的定义与二维数组类似，其语法格式具体如下：
  数组类型 数组名 [n1][n2]…[nn];
• 多维数组的操作和二维数组相似。

#include 

int main()
{
    //int a[3][4][5] ;//定义了一个三维数组，有3个二维数组int[4][5]
    int a[3][4][5] = { { { 1, 2, 3, 4, 5 }, { 6, 7, 8, 9, 10 }, { 0 }, { 0 } }, { { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 } }, { { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 } } };

    int i, j, k;
    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (j = 0; j < 4; j++)
        {
            for (k = 0; k < 5; k++)
            {
                //添加访问元素代码
                printf("%d, ", a[i][j][k]);
            }
            printf("\n");
        }
    }
    return 0;
}