《算法笔记》2.5数组

一、学习概览

数组

地址连续

元素集合

下标

2.5数组

2.5.1一维数组

2.5.2冒泡排序

最基础的排序算法

本质是交换

比较次数

2.5.3二维数组

2.5.4memset

对数组中每一个元素赋相同的值

要加string.h

相比fill执行速度快

此外还有fill函数

6.9

2.5.5字符char数组

1.字符数组的初始化

2.字符数组的输入输出

3.字符数组的存放方式

2.5.6string.h头文件

2.5.7sscanf与sprintf

sscanf=string+scanf

sprintf=string+printf

2.5.1一维数组

1. 数组：长度为n，下标为0~(n-1)。
2. 只要赋初值，没被赋值的默认初值为0；若未初始化，每个元素会是一个随机数。
3. 给整个数组赋初值0：

    int a[10]={0};
    int a[10]={};
    //或者memset函数

4. 递推：根据一些条件，不断让后一位的结果由前一位或前若干位计算得来。

递推

顺推

逆推

2.5.2冒泡排序

1. 冒泡排序的比较次数：（假设排序的数字数为n）1+2+…+(n-1)
2. 特别提醒：如果数组大小较大（大概10^6级别），则需要将其定义在主函数外面，否则会使程序异常退出，原因是函数内部申请的局部变量来自系统栈，允许申请的空间较小；而函数外部申请的全局变量来自静态存储区，允许申请的空间较大。

2.5.4memset

1. memset函数：初学者只建议赋0或-1。其他用fill。

2.5.5字符char数组

1. 字符数组就是char数组。

2.字符数组的输入输出

1.scanf输入-printf输出

2.2.2

2.getchar输入-putchar输出

单个字符2.2.3

3.gets输入-puts输出

字符串

3. 对于scanf输入-printf输出，只有%c格式能够识别空格+换行并将其输入，%s格式以及其他（如%d）通过空格/换行来识别一个字符串的结束。
4. 对于getchar输入-putchar输出，不需要格式控制符（都是char类型元素）。遇到换行/空格也会输出。

     getchar(); 
     putchar('\n');

5. gets识别换行符\n作为输入结束——scanf完一个整数后，如果要使用gets，需要先用getchar接收整数后的换行符。puts输出字符串后，会紧跟一个换行。

6. 输入输出的真正含义是：输入输出并存起。

7. 空字符\0——表示存放的字符串的结尾。在使用gets或scanf时自动添加至末尾，并占用一个字符位，puts和printf通过识别\0来输出。
   特别提醒1：①字符数组的长度>=实际存储字符串的长度+1；②只有char型数组末尾需要加\0，int型不需要；③\0和空格不同，\0的ASCII码是0（空字符NULL），空格的ASCII码是32。
   特别提醒2：如果不是使用scanf的%s格式或gets函数输入字符串（例如使用getchar），一定要在输入的每个字符串后加“\0”，否则printf和puts会因无法识别字符串末尾而输出一大堆乱码。见代码2.27。

8. ASCII ((American Standard Code for Information Interchange): 美国信息交换标准代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，主要用于显示现代英语和其他西欧语言。它是最通用的信息交换标准，并等同于国际标准ISO/IEC 646。ASCII第一次以规范标准的类型发表是在1967年，最后一次更新则是在1986年，到目前为止共定义了128个字符 [1] 。
   

2.5.6string.h头文件

1. string.h包含的用于字符数组的函数：（使用时要在程序开头加上string.h）
   ①strlen()
   ②strcmp()
   按字典序（astr2，返回正整数。
   ③strcpy()
   把str2复制给str1，“复制”包括结束符\0。
   ④strcat()
   str2接到str1后面。

    #include 
    int len=strlen(str); //得到字符数组中第一个\0前的字符的个数
    
    int cmp=strcmp(str1,str2);//返回两个字符串大小的比较结果
    if(cmp<0) printf("str1);   
    else if(cmp>0) printf("str1>str2\n");   
    else printf("str1==str2\n");
    
    strcpy(str1,str2);//把一个字符串复制给另一个字符串
    
    strcat(str1,str2);//把一个字符串接到另一个字符串后面

2.5.7sscanf与sprintf

1. scanf与printf的另一种写法：(scanf从左至右，printf从右至左)

   scanf("%d",&n);
   scanf(screen,"%d",&n);
   printf("%d",n);
   printf(screen,"%d",n); //screen是屏幕

2. sscanf与sprintf：(sscanf从左至右，sprintf从右至左。注意代码行2与行4的区别。)

   sscanf(str,"%d",&n);
   printf("%d",n); //初始化str，写到n里
   sprintf(str,"%d",n); //字符数组str
   printf("%d",str); //初始化n，写到str里

3. sscanf还支持正则表达式。
   正则表达式，又称规则表达式。（英语：Regular Expression，在代码中常简写为regex、regexp或RE）。正则表达式通常被用来检索、替换那些符合某个模式(规则)的文本。许多程序设计语言都支持利用正则表达式进行字符串操作。

二、代码分析

2.23 冒泡排序

#include 
int main(){
	int a[10]={3,1,4,5,2};
	for(int i=1;i<=4;i++){ //进行n-1趟
	//第i趟从a[0]到a[n-i-1]都与它们下一个数比较 
		for(int j=0;j<5-i;j++){
			if(a[j]>a[j+1]){ //如果左边的数更大，则交换a[j]和a[j+1] 
				int temp=a[j];
				a[j]=a[j+1];
				a[j+1]=temp;
			}		
    	}
    }
    for(int i=0;i<5;i++){
    	printf("%d",a[i]);
	}
	return 0;
}

思考：

把i打成了1。

2.24 三维数组自增1

#include 
int main(){
	int a[3][3][3];
    for(int i=0;i<3;i++){
    	for(int j=0;j<3;j++){
    		for(int k=0; k< 3; k++){
    			scanf("%d",&a[i][j][k]); //输入三维数组a的元素
    			a[i][j][k]++; //自增 
			}
		}
	}
	for(int i=0;i<3;i++){
    	for(int j=0;j<3;j++){
    		for(int k=0; k< 3; k++){
    			printf("%d\n",&a[i][j][k]); //输出三维数组a的元素
			}
		}
	}
	return 0;
}

这…什么鬼

2.25 memset函数

#include 
#include 
int main(){
    int a[5]={1,2,3,4,5};
    //赋初值0
    memset(a, 0, sizeof(a));
    for(int i=0;i<5;i++){
        printf("%d", a[i]);
    }
    printf("\n");
    //赋初值-1
    memset(a,-1, sizeof(a));
    for(int i=0;i<5;i++){
    	printf("%d", a[i]);
	}
	printf("\n");
    return 0;
}

把-1改成1后：

#include 
#include 
int main(){
   int a[5]={1,2,3,4,5};
   //赋初值1
   memset(a,1, sizeof(a));
   for(int i=0;i<5;i++){
   	printf("%d", a[i]);
   }
   printf("\n");
   return 0;
}

2.26 getchar与putchar

#include 
int main(){
   char str[5][5];
   for(int i=0;i<3;i++){
   	for(int j=0;j<3;j++){
   		str[i][j]=getchar();
   	}
   	getchar(); //这句是为了把输入中每行末尾的换行符吸收掉
   } 
   for(int i=0;i<3;i++){
   	for(int j=0;j<3;j++){
   		putchar(str[i][j]);
   	}
   	putchar('\n');
   }
   return 0;
}

不加行8：

不加行14：

完整结论：

2.27 使用getchar，每个字符串后要加“\0”

#include 
int main(){
	char str[15];
	for(int i=0;i<5;i++){
		str[i]=getchar();
	} 
	puts(str);
	return 0;
}

不加也没有乱码呢。

三、2.5练习

A 习题6-4 有序插入

B 习题6-5 数组元素逆置

C 习题6-6 杨辉三角

D 习题6-12 解密

E 习题6-13 字符串比较

F 例题6-1 逆序输出数组元素

G 例题6-2 数组求解Fibonacci数列问题

H 例题6-3 冒泡排序

I 例题6-4 矩阵转置

J 例题6-9 字符串求最大值