c语言数组

数组

数组定义的语法：

存储类型 数据类型 数组名[数组长度] ;

说明：

存储类型：auto，register，static，extern。若省略，相当于auto

数据类型：可以是任何一种基本数据类型或构造数据类型

数组名：每个数组都有一个名字，我们称之为数组名。数组名代表数组的起始地址。数组名应当符合标识符的命名规则，即以字母、数字、下划线组成，但不能以数字开头。

数组长度：所包含的数据的个数称为数组长度（Length）。数组长度一般只能是常量和常量表达式（但在C99新增了变长数组VLA）

示例：一个拥有10个元素的int型数组a

int a[10];

注意：数组必须先定义后使用

一维数组元素的引用

C语言规定数组必须逐个元素引用，不能整体引用。

数组元素由索引或下标（Index）标识，索引或下标从0开始。

数组元素的表示方法：

数组名[下标]

int a[10]

其元素是a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]、a[5]、a[6]、a[7]、a[8]、a[9]

注意：C语言对数组不作越界检查，使用时要注意

初始化赋值的一般形式

类型 数组名[常量表达式]={值,值…};

例如：int arry[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

部分元素初始化

如果只给数组一部分元素赋值，则剩下的会变成0

例如：int a[10]={1,2,3}; 相当于 int a[10]={1,2,3,0,0,0,0,0,0,0};

则a[3]及以后的值都是0

如果想使一个int型数组中元素全部为0可以这样写：

int a[10]={0};

全部元素初始化

例如：int a[5]={1,2,3,4,5};<---等价--->int a[]={1,2,3,4,5};

如果采取第二种写法，系统就会根据后面花括号内的个数来分配数组长度是5。但若数组长度与提供初值个数不同，则数组长度不可省略。

示例：定义一个数组，反序输出

 

变长数组

C99新增了变长数组（variable-length array, VLA）,允许使用变量表示数组的长度。

例如：

int lenth = 5;

int array[lenth];

注意：变长数组不能改变大小

变长数组中的”变”不是指可以修饰已创建数组的大小，一旦创建了变长数组，它的大小则保持不变。这里的”变”指的仅仅是：在创建数组时，可以使用变量指定数组的长度。

冒泡排序

冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

*算法描述：*

①　 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大（小），就交换它们两个；

②　 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对，这样在最后的元素应该会是最大（小）的数；

③　 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个；

重复步骤1~3，直到排序完成。

eg：从键盘输入10个各不相同的整数，存储在数组中，使用冒泡排序法将数组排序并输出

 

选择排序

选择排序(Selection-sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理：首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

*算法描述：*

n个记录的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果。具体算法描述如下：

①　 初始状态：无序区为R[1..n]，有序区为空；

②　 第i趟排序(i=1,2,3…n-1)开始时，当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(i..n）。该趟排序从当前无序区中-选出关键字最小的记录 R[k]，将它与无序区的第1个记录R交换，使R[1..i]和R[i+1..n)分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区；

③　 n-1趟结束，数组有序化了。

 

多维数组

一维数组只有一个下标。具有两个或两个以上下标的数组称为多维数组（multidimensional array）。

其说明的一般形式如下：

<存储类型> <数据类型> <数组名><常量表达式1>…[<常量表达式n>] ；

例如：double b[3] [4] [5]; //定义了一个三维双精度实型数组b

二维数组的定义

二维数组的声明方式：

数据类型　数组名常量表达式；

示例：

int a[2] [3];//定义一个2*3的二维int型数组

float f[3] [4];//定义一个3*4的二维float型数组

二维数组的存储方式

二维数组常常被称为矩阵（matrix）。把矩阵想成行(row)和列(column)的排列方式，更有助于形象化地理解二维数组地逻辑结构。

 

深入理解多维数组

（二维数组）

在C语言中我们可以将二维数组视为一种特殊的一维数组，它的元素又是一个一维数组。例如，上图的二维数组 int a3。可以理解成由三个元素a[0]，a[1]，a[2]组成的数组，每个元素a[i]是包含四个元素的一维数组：

 

因此在C语言中的多维数组其实就是元素为数组的数组。n 维数组的元素是 n-1 维数组。例如，二维数组的每个元素都是一维数组，一维数组的元素当然就不是数组了。

示例：char screen[10] [40] [80]; // 一个三维数组

数组 screen 包含 10 个元素，从 screen[0] 到 screen[9]。每个元素又是一个二维数组，它有 40 个元素，这 40 个元素均是一维数组，然后每个一维数组内都有 80 个字符。整体来说，screen 数组有 32000（10×40×80）个 char 类型元素。

二维数组元素的引用及初始化

2.5.1二维数组元素的引用

数组名[行下标] [列下标]

例如：ary[1] [3] = 12;

2.5.2分行初始化

分行给二维数组赋值。例如：

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

每行的元素使用花括号分隔开，中间用逗号分隔开，如果有未写的则默认为0。

2.5.3线性初始化

把所有的元素都写在一个花括号内，这样会按照数组在内存中的存储顺序给二维数组赋值。例如：

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

类似于一维数组，如果有未写的则默认为0。

2.5.4全部元素初始化

可以提供全部元素的初值，这样常量表达式1（即第一个下标）可以缺省不写，系统会根据输入的多少来计算行数。但常量表达式2（即第二个下标）不可缺省。例如：

int a={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};

则系统自动计算出这个二维数组是a[3] [4]。

注意：第一维的长度可以省略，但是第二维长度不能省，

例如：

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

编译程序时，会有语法错误

二维数组程序实例

示例：自定义一个3*4的矩阵，输出矩阵中值最大的元素，并输出其数组下标

 

练习：打印杨辉三角型前10行

杨辉三角型：杨辉三角型是形如以下矩阵的三角形：

1

1 1

1 2 1

1 3 3 1

1 4 6 4 1

1 5 10 10 5 1

……

 

字符串与字符数组

字符串

字符串常量是由一对双引号括起来的，以’\0’为结束标志的一组字符序列。例如字符串“hello”在内存中按照如下方式存储：

 

字符数组的定义形式如下：

char c[10], ch[3] [4];

字符数组初始化

逐个元素初始化

和普通数组相同，逐个为数组元素赋值。

示例1：char ch[6]={‘H’,’e’,’l’,’l’,’o’,’\0’};

 

示例2：char diamond={{'.', '.',''},{'.','','.',''},{'', '.', '.', '.' ,''},{'.','', '.',''},{'.', '.',''}};

 

使用字符串常量为数组元素赋值

示例1：char ch[6]={“abcde”};

 

示例2： char fruit={“Apple”,”Orange”, ”Grape”,”Pear”,”Peach”};

 

字符串的输入输出

输出字符串不必使用for()循环遍历整个数组，直接使用%s格式控制符即可。

printf("%s",c);例如：

 

当然，我们也可以使用%s在scanf()函数中直接输入一个字符串：

scanf("%s",c);

不过，使用%s输入整个字符串需要注意以下几点：

①　 因为C语言不检查数组下标越界问题，因此如果直接键入字符串给字符数组，需要将字符数组设置的足够大，这样才不会丢失数据。

②　 输入字符串给字符数组，注意scanf()的第二个参数不要带&（取地址符）。因为数组名就代表了数组的地址。

示例：

 

①　 用scanf输入地字符串里面可能有空格、制表符等空白字符，空白字符后面地字符不能被存入到数组中。这种情况可以通过下面方式处理

 

字符串处理函数

字符串拷贝strcpy与strncpy

 

函数说明

[1] strcpy把 src 所指向的字符串复制到 dest。

[2] strncpy把 src 所指向的字符串复制到 dest, 最多复制 n 个字符。

参数：

l dest : 指向用于存储复制内容的目标字符数组。

l src : 要复制的字符串(可以是字符串常量也可以是字符数组)

l n ：指定要从源中复制的字符数。

返回值

返回 指向目标字符串dest的指针

注意：目标数组dest 不够大，而源字符串的长度又太长，可能会造成缓冲溢出的情况。

 

字符串拼接strcat与strncat

 

函数说明：

[1] strcat把 src 所指向的字符串追加到 dest 所指向的字符串的结尾。

[2] strncat把 src 所指向的字符串追加到 dest 所指向的字符串的结尾，直到 n 字符长度为止。

参数

l dest ：指向目标数组，该数组包含了一个 C 字符串，且足够容纳追加后的字符串。

l src ：指向要追加的字符串

l n : 要追加的最大字节数

返回值：

返回 指向目标字符串dest的指针

示例

 

字符串比较

strcmp、strncmp、strcasecmp 、strncasecmp

 

函数说明：

[1] strcmp把s1 所指向的字符串和 s2 所指向的字符串进行比较。

[2] strncmp把s1 所指向的字符串和 s2 所指向的字符串进行比较，最多比较前 n 个字符

[3] strcasecmp把s1 所指向的字符串和 s2 所指向的字符串进行比较（忽略大小写）。

[4] strncasecmp把s1 所指向的字符串和 s2 所指向的字符串进行比较（忽略大小写），最多比较前 n 个字节

参数：

l s1 ：要进行比较的第一个字符串。

l s2 ：要进行比较的第二个字符串。

l n ：要比较的最大字符数。

返回值：

如果返回值 < 0，则表示 s1 小于 s2。

如果返回值 > 0，则表示 s1 大于s2。

如果返回值 = 0，则表示 s1 等于 s2。

示例：

 

字符串长度strlen

 

*函数说明：*

计算字符串 s 的长度，直到空结束字符’\0’，但不包括空结束字符’\0’。

*参数：*

l str : 要计算长度的字符串。

*返回值：*

该函数返回字符串的长度,但不包括’\0’。

*示例：*

 

注意：sizeof()与strlen()的区别：

sizeof()的长度是整个字符数组的总长度，其中包括'\0'；而strlen()不包括'\0'。例如：

char s1[]="Hello";

则sizeof(s1)=6，而strlen(s1)=5。