(15)C++ 数组

C++ 支持数组数据结构，它可以存储一个固定大小的相同类型元素的顺序集合。数组是用来存储一系列数据，但它往往被认为是一系列相同类型的变量。

数组的声明并不是声明一个个单独的变量，比如 number0、number1、…、number99，
而是声明一个数组变量，比如 numbers，然后使用 numbers[0]、numbers[1]、…、numbers[99] 来代表一个个单独的变量。
数组中的特定元素可以通过索引访问。

所有的数组都是由连续的内存位置组成。最低的地址对应第一个元素，最高的地址对应最后一个元素。

声明数组

在 C++ 中要声明一个数组，需要指定元素的类型和元素的数量，如下所示：

type arrayName [ arraySize ];

这叫做一维数组。arraySize 必须是一个大于零的整数常量，type 可以是任意有效的 C++ 数据类型。例如，要声明一个类型为 double 的包含 10 个元素的数组 balance，声明语句如下：

double balance[10];

现在 balance 是一个可用的数组，可以容纳 10 个类型为 double 的数字。

动/静态	写法	含义
静态	int array[100];	定义了数组 array，并未对数组进行初始化
静态	int array[100] = {1，2}；	定义并初始化了数组 array
动态	int* array = new int[100]; delete []array;	分配了长度为 100 的数组 array
动态	int* array = new int[100]{1，2}; 　delete []array;	为长度为100的数组array初始化前两个元素

数组在使用时可以是一个含有变量的表达式

但是，在数组声明时必须用常量表达式。例如：

// 合法
const int a=19;
long b[a];

// 合法
const int a=19;
long b[a+5];

// 不合法
int a=19;
long b[a+5];

如果想声明一个任意长度的数组，可以用显式的类型转换，例如：

int a=19;
int b[(const int)a];

也可以定义一个常量来声明,例如:

int a=19;
const int a1=a;
int b[a1];

初始化数组

在 C++ 中，您可以逐个初始化数组，也可以使用一个初始化语句，如下所示：

double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};

大括号 { } 之间的值的数目不能大于我们在数组声明时在方括号 [ ] 中指定的元素数目。

如果您省略掉了数组的大小，数组的大小则为初始化时元素的个数。因此，如果：

double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};

您将创建一个数组，它与前一个实例中所创建的数组是完全相同的。下面是一个为数组中某个元素赋值的实例：

balance[4] = 50.0;

上述的语句把数组中第五个元素的值赋为 50.0。所有的数组都是以 0 作为它们第一个元素的索引，也被称为基索引，数组的最后一个索引是数组的总大小减去 1。以下是上面所讨论的数组的的图形表示：

数组初始化时可以用聚合方法

但是赋值时候不可以用聚合方法。举例如下：

合法：

int array[] = {5,10,20,40};

不合法：

int array[]；

int main()
{
  array[] = {5,10,20,40};
  return 0;
}

Array 直接初始化 char 数组

Array 直接初始化 char 数组是特殊的,这种初始化要记得字符是以一个 null 结尾的。

实例

char a1[] = {'C', '+', '+'};          // 初始化，没有 null

char a2[] = {'C', '+', '+', '\0'};    // 初始化，明确有 null

char a3[] = "C++";                    // null 终止符自动添加
const char a4[6] = "runoob";          // 报错，没有 null 的位置

a4 是错误的，虽然 a4 包括 6 个直接字符，但是 array 大小是 7：6个字符 + 一个null。正确的是:

const char a4[7] = "runoob";

Array 是固定大小的，不能额外增加元素

当我们想定义不固定大小的字符时,可以使用 vector(向量) 标准库。

实例

#include 
#include 
using namespace std;
 
int main() {
   // 创建向量用于存储整型数据
   vector<int> vec; 
   int i;

   // 显示 vec 初始大小
   cout << "vector size = " << vec.size() << endl;

   // 向向量 vec 追加 5 个整数值
   for(i = 0; i < 5; i++){
      vec.push_back(i);
   }

   // 显示追加后 vec 的大小
   cout << "extended vector size = " << vec.size() << endl;

   return 0;
}

vec 的大小随着 for 循环的输入而增大。

执行以上代码，输出结果：

vector size = 0
extended vector size = 5

访问数组元素

数组元素可以通过数组名称加索引进行访问。元素的索引是放在方括号内，跟在数组名称的后边。例如：

double salary = balance[9];

上面的语句将把数组中第 10 个元素的值赋给 salary 变量。下面的实例使用了上述的三个概念，即，声明数组、数组赋值、访问数组：

实例

#include 
using namespace std;
 
#include 
using std::setw;
 
int main ()
{
   int n[ 10 ]; // n 是一个包含 10 个整数的数组
 
   // 初始化数组元素          
   for ( int i = 0; i < 10; i++ )
   {
      n[ i ] = i + 100; // 设置元素 i 为 i + 100
   }
   cout << "Element" << setw( 13 ) << "Value" << endl;
 
   // 输出数组中每个元素的值                     
   for ( int j = 0; j < 10; j++ )
   {
      cout << setw( 7 )<< j << setw( 13 ) << n[ j ] << endl;
   }
 
   return 0;
}

上面的程序使用了 setw() 函数来格式化输出。当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Element        Value
      0          100
      1          101
      2          102
      3          103
      4          104
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C++ 中数组详解

在 C++ 中，数组是非常重要的，我们需要了解更多有关数组的细节。下面列出了 C++ 程序员必须清楚的一些与数组相关的重要概念：

概念	描述
多维数组	C++ 支持多维数组。多维数组最简单的形式是二维数组。
指向数组的指针	您可以通过指定不带索引的数组名称来生成一个指向数组中第一个元素的指针。
传递数组给函数	您可以通过指定不带索引的数组名称来给函数传递一个指向数组的指针。
从函数返回数组	C++ 允许从函数返回数组。

另外

setw(int n)用来控制输出间隔

在C++中，setw(int n)用来控制输出间隔,（n-1个空格）。

setw()默认填充的内容为空格，可以setfill()配合使用设置其他字符填充。

cout<<setfill('*')<<setw(5)<<'a'<<endl;

则输出：

***a //4个和字符a共占5个位置。

Vector(向量)

C++ 中的一种数据结构，确切的说是一个类。它相当于一个动态的数组，当程序员无法知道自己需要的数组的规模多大时，用其来解决问题可以达到最大节约空间的目的。

用法:

1.文件包含:

首先在程序开头处加上 #include 以包含所需要的类文件 vector。

还有一定要加上 using namespace std;

2.变量声明:

2.1 声明一个 int 向量以替代一维的数组

例: 声明一个 int 向量以替代一维的数组: vector a; (等于声明了一个 int 数组 a[]，大小没有指定，可以动态的向里面添加删除)。

2.2 用 vector 代替二维数组

例: 用 vector 代替二维数组.其实只要声明一个一维数组向量即可，而一个数组的名字其实代表的是它的首地址,所以只要声明一个地址的向量即可，即: vector > a 。同理想用向量代替三维数组也是一样，vector *>a; 再往上面依此类推。

3.具体的用法以及函数调用:

3.1 得到向量中的元素和数组一样，例如:

vector <int *> a
int b = 5;
a.push_back(b);//该函数下面有详解
cout<<a[0];       //输出结果为5

使用数组给向量赋值：

vector<int> v( a, a+sizeof(a)/sizeof(a[0]) );

或者：

int a[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
typedef vector<int> vec_int;
vec_int vecArray(a,a+9);

vector 浅析: https://www.runoob.com/w3cnote/cpp-vector-container-analysis.html.

例子

C++ 数组的长度：

#include
using namespace std;

template<class T>

int length(T& arr)
{
    //cout << sizeof(arr[0]) << endl;
    //cout << sizeof(arr) << endl;
    return sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
}

int main()
{
    int arr[] = { 1,5,9,10,9,2 };
    // 方法一
    cout << "数组的长度为：" << length(arr) << endl;
    // 方法二
    //cout << end(arr) << endl;
    //cout << begin(arr) << endl;
    cout << "数组的长度为：" << end(arr)-begin(arr) << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果为：

数组的长度为：6
数组的长度为：6

对于字符串数组，可以用 strlen() 函数来获取字符串数组的长度。

获取数组长度遍历数组：

#include 
using namespace std;

int main()
{
    char* x[5] = { (char*)"1", (char*)"2", (char*)"3", (char*)"4", "5" };
    for (int i = 0; i < sizeof(x) / sizeof(char*); i++){
        cout << x[i] << "\n";
    }
}