数组（1）

目录

• 一维数组的创建和初始化
• 一维数组的使用
• 一维数组在内存中的存储
• 二维数组的创建和初始化
• 二维数组的使用
• 二维数组在内存中的存储
• 数组越界
• 数组作为函数参数
• 三子棋
• 扫雷游戏

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1. 一维数组的创建和初始化

1.1 一维数组的创建

数组是一组相同类型元素的集合。
数组的创建方式：

type_t arr_name [const_n];

type_t 是指数组的元素类型
const_n 是一个常量表达式，用来指定数组的大小

数组创建的实例：

int main()
{
	int arr1[10];
	int count = 10;
	int arr2[count];//常量表达式才可以
	//VS2019 VS2022 这样的IDE 不支持C99 中的变长数组
	
	//C99 标准之前 数组的大小只能是常量表达式
	//C99 标准中引入了：变长数组的概念，使得数组在创建的时候可以使用变量，但是这样的数组不能初始化

	return 0;
}

//gcc中就支持变长数组
#include 

int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	int arr[n];//局部的变量，这些局部的变量或者数组是存放在栈区,存放在栈区上的数组，如果不初始化的话，默认是随机值
	int i = 0;

	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		arr[i] = i;
	}

	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		printf("%d\n", arr[i]);
	}

	return 0;
}

1.2 一维数组的初始化

数组的初始化是指在创建数组的同时给数组的内容一些合理初始值（初始化）。

int main()
{
	//int arr1[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };//完全初始化
	//int arr2[10] = { 1, 2, 3 };//不完全初始化，剩余的元素默认都是0
	//int arr3[10] = { 0 };//不完全初始化，剩余的元素默认都是0
	//int arr4[] = { 0 };//省略数组的大小,数组必须初始化，数组的大小是根据初始化的内容来确定
	//int arr5[] = { 1, 2, 3 };
	//int arr6[];//err

	char arr1[] = "abc";
	char arr2[] = { 'a', 'b', 'c' };
	char arr3[] = { 'a', 98, 'c' };

	return 0;
}

2. 一维数组的使用

对于数组的使用我们之前介绍了一个操作符： [] （下标引用操作符），它其实就是数组访问的操作符。

#include 

int main()
{
	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	//              0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
	//printf("%d\n", arr[5]);//[] 下标引用操作符
	//printf("%d\n", arr[0]);//[] 下标引用操作符
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//10

	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

#include 

int main()
{
	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	//              0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
	//printf("%d\n", arr[5]);//[] 下标引用操作符
	//printf("%d\n", arr[0]);//[] 下标引用操作符
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//10

	for (i = 0; i < sz; i += 2)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

#include 

int main()
{
	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	//              0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
	//printf("%d\n", arr[5]);//[] 下标引用操作符
	//printf("%d\n", arr[0]);//[] 下标引用操作符
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//10

	for (i = sz - 1; i >= 0; i--)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

#include 

int main()
{
	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	//              0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
	//printf("%d\n", arr[5]);//[] 下标引用操作符
	//printf("%d\n", arr[0]);//[] 下标引用操作符
	int i = 0;;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//10

	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		scanf("%d", &arr[i]);
	}

	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

---

总结：

1. 数组是使用下标来访问的，下标是从0开始。
2. 数组的大小可以通过计算得到。

#include 

int main()

{
	int arr[10] = { 0 };//10 * 4
	printf("%d\n", sizeof(arr));//40 - 计算的是数组的总大小，单位是字节
	printf("%d\n", sizeof(arr[0]));//4
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组元素个数的方法
	printf("%d\n", sz);

	return 0;
}

3. 一维数组在内存中的存储

//%p  --  是用来打印地址的
#include 

int main()
{
	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;

	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);
	}

	return 0;
}

仔细观察输出的结果，我们知道，随着数组下标的增长，元素的地址也在有规律的递增。由此可以得出结论：一维数组在内存中是连续存放的。

4. 二维数组的创建和初始化

4.1 二维数组的创建

int main()
{
	//数组的创建
	int arr[4][5];
	char ch[3][8];

	return 0;
}

4.2 二维数组的初始化

int main()
{
	//数组的初始化
	int arr[4][5] = { {1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7},{5,6,7,8,9} };
	int arr2[4][5] = { 1,2,3,4,5,2,3,4,5,6,3,4,5,6,7,5,6,7,8,9 };
	//二维数组即使初始化了的
	//行是可以省略的，但是列是不能省略的
	int arr3[][5] = { {1,2,3}, {2,3,4}, {3,4,5,6,7}, {5,6,7,8,9} };

	return 0;
}

5. 二维数组的使用

二维数组的使用也是通过下标的方式。

#include 

int main()
{
	int arr[4][5] = { {1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7},{5,6,7,8,9} };
	//printf("%d\n", arr[2][3]);
	int i = 0;
	//行号
	for (i = 0; i < 4; i++)
	{
		int j = 0;
		
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			printf("%d ", arr[i][j]);//0 1 2 3 4
		}

		printf("\n");
	}

	return 0;
}

6. 二维数组在内存中的存储

#include 

int main()
{
	int arr[4][5] = { 0 };
	int i = 0;
	//行号
	for (i = 0; i < 4; i++)
	{
		int j = 0;
		
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
		}

	}

	return 0;
}

通过结果我们可以分析到，其实二维数组在内存中也是连续存储的。

注：

//假想是：1 2 3 4 5
//       2 3 4 5 6
//       3 4 5 6 7
//       5 6 7 8 9
//实际上：连续存放的

//1. 二维数组是【一维数组】的数组
//                元素
//
//2. 可以这样理解： 类比一维数组 int arr[10]  arr[j];//0～9   -->  arr[0][j]中arr[0]是数组名 j是下标

7. 数组越界

• 数组的下标是有范围限制的：数组的下标规定是从0开始的，如果数组有n个元素，最后一个元素的下标就是n-1；所以数组的下标如果小于0，或者大于n-1，就是数组越界访问了，超出了数组合法空间的访问。
• C语言本身是不做数组下标的越界检查，编译器也不一定报错，但是编译器不报错，并不意味着程序就是正确的，所以程序员写代码时，最好自己做越界的检查。

#include 

int main()
{
	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	int i = 0;
	//0～10
	//越界访问
	//
	for (i = 0; i <= 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

注： 二维数组的行和列也可能存在越界。

8. 数组作为函数参数

往往我们在写代码的时候，会将数组作为参数传给函数，比如：要实现一个冒泡排序（这里要讲算法思想）函数，将一个整形数组排序。

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首先，来看一下不用函数的写法：

//输入10个整数，对这组数进行排序
//排序有很多的方法
//1. 冒泡排序
//2. 选择排序
//3. 插入排序
//4. 快速排序
// ....

#include 

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	//输入
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		scanf("%d", &arr[i]);
	}

	//冒泡排序 - 升序
	//冒泡排序 - 两两相邻的元素进行比较
	//一趟冒泡排序让一个值来到最终应该出现的位置上
	//1. 确定冒泡排序的趟数
	//2. 一趟冒泡排序的实现

	//趟数
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		//一趟内部比较的对数
		for (j = 0; j < (sz-1-i); j++)
		{

			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				//交换
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}

		}

	}

	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

---

接着，我们运用函数来实现：

#include 

void bubble_sort(int arr[10], int sz)//这里的arr的本质是指针
{
	//           4       /        4      = 1
	//int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//sz=1
	int i = 0;

	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		//一趟内部比较的对数
		for (j = 0; j < (sz-1-i); j++)
		{

			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				//交换
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}

		}

	}

}

//void bubble_sort(int *arr, int sz)//这里的arr的本质是指针
//{
//	//           4       /        4      = 1
//	//int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//sz=1
//	int i = 0;
//
//	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
//	{
//		int j = 0;
//		//一趟内部比较的对数
//		for (j = 0; j < (sz - 1 - i); j++)
//		{
//
//			if (arr[j] > arr[j + 1])
//			{
//				//交换
//				int tmp = arr[j];
//				arr[j] = arr[j + 1];
//				arr[j + 1] = tmp;
//			}
//
//		}
//
//	}
//
//}
//以上两种写法都可以

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	//输入
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		scanf("%d", &arr[i]);
	}

	//排序 - 升序
	//arr作为数组进行了传参
	//数组传参，传递的是地址，传递的是首元素的地址
	bubble_sort(arr, sz);//让这个函数来完成数组arr中数据的排序
					 //arr是数组首元素的地址
	
	//输出
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

---

此外，我们还可以对它进行一些优化：

//冒泡排序的优化

#include 

void bubble_sort(int* arr, int sz)//这里的arr的本质是指针
{
	//           4       /        4      = 1
	//int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//sz=1
	int i = 0;

	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		//每一趟开始前就假设已经有序了
		int flag = 1;

		int j = 0;
		//一趟内部比较的对数
		for (j = 0; j < (sz - 1 - i); j++)
		{

			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				//交换
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
				flag = 0;
			}

		}

		if (1 == flag)
		{
			break;
		}

	}

}

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	//输入
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		scanf("%d", &arr[i]);
	}

	//排序 - 升序
	//arr作为数组进行了传参
	//数组传参，传递的是地址，传递的是首元素的地址
	bubble_sort(arr, sz);//让这个函数来完成数组arr中数据的排序
					 //arr是数组首元素的地址

	//输出
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

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看完以上代码，肯定会有疑惑：为什么sizeof(arr)中的arr表示整个数组，而传参时arr表示数组首元素的地址呢？

//数组名该怎么理解？
//数组名通常情况下就是数组首元素的地址
//但是有2个例外：
//1. sizeof(数组名)，数组名单独放在sizeof()内部，这里的数组名表示整个数组，计算的是整个数组的大小
//2. &数组名，这里的数组名也表示整个数组，这里取出的是整个数组的地址
//除此之外，所有遇到的数组名都表示数组首元素的地址

#include 

int main()
{
	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
	printf("%p\n", arr);
	printf("%p\n", arr + 1);

	printf("%p\n", &arr[0]);
	printf("%p\n", &arr[0] + 1);
	
	printf("%p\n", &arr);//数组的地址
	printf("%p\n", &arr + 1);//+1，跳过整个数组

	//printf("%d\n", sizeof(arr));//40?

	return 0;
}

附：

数组（2）
数组（3）