第六章：利用数组处理批量数据

第六章：利用数组处理批量数据

（1）数组是一组有序数据的集合。数组中个数字的排列是有一定规律的，下标代表数据在数组中的序号。
（2）用一个数组名（如s）和下标（如15）来唯一确定数组中的元素，如 $s_{1}5$ 就代表数组中的第15个元素。
（3）数组中的每一个元素都属于同一个数据类型。不能把不同的数据类型放在一个数组中。

6.1 怎样定义和引用一维数组

6.1.1 怎样定义一维数组

定义一维数组的一般形式为：
类型符 数组名[常量表达式]
如：

int a[10];

注意：
（1）数组名的命名规则和变量名相同，遵循标识符明明规则。
（2）在定义数组时，需要指定数组中元素的个数，方括号中的常量表达式用来表示元素的个数，即数组长度。需要注意的是，a[10]表示a数组有10个元素，下标从0开始到9，不存在数组元素a[10]。
（3）常量表达式中可以包含包括常量和符号常量，如“int a[3+5]”是合法的。不能包含变量，如“int a[n]”是不合法的。

6.1.2 怎样引用一维数组

引用数组元素的表示形式为
数组名[下标]

6.1.3 一维数组的初始化

为了使程序简介，常在定义数组的同时给各数组元素赋值，作者称为数组的初始化。
（1）在定义数组时对全部数组元素赋予初值，如：

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

（2）可以只给数组中的一部分元素赋值，如：

int a[10]={0,1,2,3,4};

定义a数组有10个元素，但花括号内只提供5个初值，这表示只给前面5个元素赋初值，系统自动给后5个元素赋初值为0.
（3）如果想使一个数组中全部元素值为0，可以写成：

int a[10]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; //（1）
//或者
int a[10]={0}; //（2）

（4）在对全部数组元素赋初值时，由于数据的个数已经确定，因此可以不指定数组长度，例如：

int a[5]={1,2,3,4,5};
//可以写成
int a[]={1,2,3,4,5};

如果数组长度与提供初值的个数不相同，则方括号中的数组长度不能省略。

6.1.4 一维数组程序举例

例1：用数组来处理斐波那契数列问题

# include 

int main(){
	int i;
	int f[20]={1,1};
	for (i=2;i<20;i++){
		f[i]=f[i-2]+f[i-2];
		}
	for (i=0;i<20;i++){
		if (i%5==0)printf("\n");
		printf("%12d",f[i]);
		}
	printf("\n");
	return 0;

例2：冒泡排序

# include

int main(){
    int a[10];
    int i,j,k,t;
    printf("please enter ten number:\n");
    for (i=0;i<10;i++){
        scanf("%d",&a[i]);
    }
    for (j=10;j>0;j--){
        for (k=0;k<j;k++){
            if(a[k]>a[k+1]){
                t = a[k];
                a[k] = a[k+1];
                a[k+1] = t;
            }
        }
    }
    printf("from small to big:\n");
    for (i=0;i<10;i++){
        printf("%d ",a[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

6.2 怎样定义和引用二维数组

6.2.1 怎样定义二维数组

二维数组定义的一般形式为：
类型说明符 数组名[常量表达式][常量表达式]
C语言中，二位数数组中元素排列的顺序是按行存放的，即在内存中先顺序存放第一行的元素，接着再存放第二行的元素。
用矩阵形式表示二维数组，是逻辑上的概念，能形象地表示出行列关系。而在内存中，各元素是连续存放的，不是二维的，是线性的。
C语言还允许使用多维数组，有了二维数组的基础，再掌握多维数组并不困难。

6.2.2 怎样引用二维数组

二维数组元素的表达形式为
数组名 [下标][下标]
下标应是整型表达式。

6.2.3 二维数组的初始化

（1）分行给二维数组赋初值，如：

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

（2）可以将所有数据写在一个花括号内，按数组元素在内存中的排列顺序对各元素赋初值，如：

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

（3）可以对部分元素赋初值，如：

int a[3][4]={{1},{5},{9}};
int a[3][4]={{1},{ },{9}};

（4）如果对全部元素都赋初值（即提供全部初始数据），即定义数组时对第1维的长度可以不指定，但第2维的长度不能省，如：

int a[][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
int a[][4]={{0,0,3},{},{0,10}};

6.2.4 二维数组程序举例

例1 将一个二维数组行和列元素互换，存到另一个二维数组中

# include 

int main(){
    int a[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
    int b[3][2];
    for (int i=0;i<2;i++){
        for (int j=0;j<3;j++){
            b[j][i]=a[i][j];
        }
    }
    printf("this is b:\n");
    for (int i=0;i<3;i++){
        for (int j=0;j<2;j++){
            printf("%d ",b[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

例2 有一个3×4的矩阵，要求编程序求出其中值最大的那个元素的值，以及其所在的行号和列号

# include

int main(){
    int a[3][4]={{1,5,6,2},{0,14,-5,68},{100,99,1,3}};
    int row=0,column=0,max=a[row][column];
    for (int i=0;i<3;i++){
        for (int j=0;j<4;j++){
            if (a[i][j]>max){
                max=a[i][j];
                row=i;
                column=j;
            }
        }
    }
    printf("the biggest one is:%d,which is located in row %d,column %d\n",max,row,column);
    return 0;
}

6.3 字符数组

6.3.1 怎样定义字符数组

char c[3];
c[0]='I';
c[1]=' ';
c[2]='a'

由于字符型数据是以整数形式存放的，因此也可以用整型数组来存放字符数据，如

int c[10];
c[0]='a';   //合法，但浪费存储空间

6.3.2 字符数组的初始化

（1）初始化列表，把各个字符一次赋给数组中各元素，如：

char c[5]={'i','A',' ','.',','};

（2）若在定义字符数组时不进行初始化，则数组中各元素的值是不可预料的。如果花括号中提供的初值个数大于数组长度，则出现语法错误。如果初值个数小于数组长度，则只将这些字符赋给数组中前面那些元素，其余的元素自动定为空字符（‘\0’）
（3）如果提供的初值个数与预定的数组长度相同，在定义时可以省略数组长度，系统会自动根据初值个数确定数组长度。

6.3.3 怎样引用字符数组中的元素

同之前的引用方式

6.3.4 字符串和字符串结束标志

在C语言中，是将字符串作为字符数组来处理的。为了测定字符串是实际长度，C语言规定了一个”字符串结束标志“，以字符’\0’作为结束标志。
基于以上，我们可以获得一个新的字符数组初始化方法：

char c[]="I am happy"; //可以加上花括号，也可以省略
//等效于
char c[]={'I',' ','a','m','','h','a','p','p','y','\0'}; //注意'\0'，是字符串的结束标志

6.3.4 字符数组的输入输出

注意：

6.3.6 使用字符串处理函数

1.puts函数——输出字符串函数

其一般形式为：puts(字符数组)
其作用是将一个字符串（以’\0’结束的字符序列）输出到终端。在用puts输出时将字符串结束标志’\0’转换成’\n’，即输出完字符串后换行。

2.gets函数——输入字符串的函数

其一般形式为：gets(字符数组)
其作用是从终端输入一个字符串到字符数组，并且得到一个函数值。该函数值是字符数组的起始地址。一般利用gets函数的目的是向字符数组输入一个字符串，而不太关心其函数值。

3.strcat函数——字符串连接函数

其一般形式为：strcat(字符数组1, 字符数组2)
其作用是把两个字符数组中的字符串连接起来，把字符串2接到字符串1的后面，结果放在字符数组1中，函数调用后得到一个函数值——字符数组1的地址。
注意：
（1）字符数组1必须足够大，以便容纳连接后的新字符串。否则会报错。
（2）连接前两个字符串的后面都有’\0’，连接时将字符串1后面的’\0’取消，只在新串最后保留’\0’。

4.strcpy和strncpy函数——字符串复制函数

其一般形式为strcpy(字符数组1, 字符串2)
其作用是将字符串2复制到字符数组1中去。
注意：
（1）字符数组1的长度不应小于字符串2的长度
（2）“字符数组1”必须写成数组名形式，“字符串2”可以是字符数组名，也可以是一个字符串常量。
（3）如果在复制前未对字符数组1初始化或赋值，则字符数组1各字节中的内容是无法预知的，复制时将字符串2中的字符串和其后的’\0’一起复制到字符数组1中，取代字符数组1中的前几个字符，剩下的几个并不一定是’\0’，而是字符数组1中原有的最后几个字节的内容。
（4）不能用赋值语句将一个字符串常量或字符数组直接给一个字符数组。字符串数组名是一个地址常量，不能被改变。只能用strcpy函数将一个字符串复制到另一个字符数组中去。用赋值语句只能将一个字符赋给一个字符型变量或字符数组元素。
（5）可以用strncpy函数将字符串2中前面n个字符复制到字符数组1中去，其形式为：strncpy(字符数组1, 字符串2, n)作用是将字符串2中最前面的n个字符复制到字符数组1中，取代字符数组1中原有的最前面n个字符。但赋值的字符个数n不应多于字符数组1中原有的字符（不包括’\0’）

5.strcmp函数——字符串比较函数

其一般形式为：strcmp(字符串1, 字符串2)
其作用是比较字符串1和字符串2。字符串比较的规则是：将两个字符串自左至右逐个字符相比（按照ASCII码值大小比较），直到出现不同的字符或遇到’\0’为止。如果全部字符相同，则认为两个字符串相等；若出现不相同的字符，则以第1对不相同的字符的比较结果为准。比较的结果由函数值带回。
（1）若字符串1与字符串2相同，则函数值为0；
（2）若字符串1>字符串2，则函数值为一个正整数；
（3）若字符串1<字符串2，则函数值为一个负整数；

6.strlen函数——测字符串长度的函数

其一般形式为：strlen(字符数组)
其作用为测字符串长度，函数的值为字符串中的实际长度（不包括’\0’在内）。也可以直接测试字符串常量的长度。

7.strlwr函数——转换为小写的函数

其一般形式为：strlwr(字符串)
其作用是将字符串中的大写字母换成小写字母。

8.strupr函数——转换为大写的函数

其一般形式为：strupr(字符串)
其作用是将字符串中的小写字母换成大写字母。

注意：在使用字符串处理函数时，应当在程序文件的开头用以下语句将string.h文件包含到本文件中。

# include

6.3.7 字符数组应用举例

略