【C生万物】数组

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小杨水平有限，欢迎各位大佬指点，相互学习进步！

1.数组的概念

数组的定义：数组就是一组相同类型元素的集合

• 数组中存放的是1个或者多个数据，但是数组元素个数不能为0。
• 数组中存放的多个数据，类型是相同的。

2.数组的创建和初始化

2.1数组的创建

数组的基本语句：

type arr_name[常量值];

存放在数组的值被称为数组元素，数组在创建的时候可以指定数组的大小和数组的元素类型。

• type指定的是数组中存储的数据类型。
• arr_name指的是数组名的的名字。
• []的中常量值用来指定数组大小的。

举例：

1. 我们想存储20个人的成绩，就可以用数组

int cj[20];

2. 也可以创建其他类型的数组

char ch[10];
float score[10];

2.2 数组的初始化

像其他变量一样，数组的也可以在声明时获得一个初始值。
数组的初始化器最常见的格式是用一个花括号括起来的常量表达式列表，常量表达式之间用逗号隔开

// 完全初始化
int a1[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

// 不完全初始化
int a2[10] = {1};// 第一个元素初始化为1，其他的元素默认初始化为0

// 错误的初始化 - 初始化项太多
int a[3] = {1,2,3,4};

2.3 指示器

数组中只有相对较少的元素需要进行显式的初始化，而其他元素可以进行默认赋值。
例子：

int a[10] = {0, 0, 10, 0, 0, 0, 18, 0, 9, 0 };

希望元素2为10，元素6为18，元素8为9，而其他元素为0。对于大数组，如果使用这种方式赋值，将是冗长和容易出错的（想象一下两个非0元素之间有200个0的情况）。
C99 中指示器可以用于解决这一问题。上面的例子可以用指示器写为：

int a[10] = {[2] = 10, [6] = 18, [9] = 9};

方括号和其中的常量表达式一起，组成了一个指示器。
除了可以是赋值变得更简短、更易读之外，指示器还有一个优点：赋值的顺序不再是一个问题，我们也可以将先前的例子重写为：

int a[10] = {[9] = 9, [6] = 18, [2] = 10};

组成指示器的方括号里必须是整型常量表达式。

2.4 数组的类型

数组也是有类型的，数组算是一种自定义类型，去掉数组名留下的就是数组的类型
如下：

int arr1[10];
int arr2[20];

char ch[10];

arr1数组的类型是int [10]
arr2数组的类型是int [20]
ch数组的类型是char [5]

3.数组的使用

学习了数组基本语法，数组可以存储数据，存放数据的目的是对数据的操作。

3.1 数组的下标

C语言规定数组是有下标的，下标是从0开始的，假设数组有n个元素，最后一个元素的下标是n-1，下标就相当于数组元素的编号。
如下：

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

在C语言中数组的访问提供了一个操作符[]，这个操作符叫：下标引用操作符。
有了下标引用操作符，我们就可以访问数组的元素了，比如我们要访问下标为7的元素，我们就可以使用arr[7]，想要访问下标为3的元素，我们就可以使用arr[3]，如下代码：

#include

int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

	printf("%d\n", arr[7]);// 8
	printf("%d\n", arr[3]);// 4

	return 0;
}

运行结果：

3.2 数组元素的打印

只要我们产生数组所有元素的下标就可以了，那我们使用for循环产生0~9的下标，我们使用下标访问就行了。
代码：

#include

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

	return 0;
}

运行结果：

3.3 数组的输入

明白了数组的访问，当然我们也根据需求，自己给数组输入想要的数据。
代码：

#include

int main()
{
	int arr[10];
	int i = 0;
	printf("请输入数组元素：\n");
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		scanf("%d", &arr[i]);
	}

	printf("元素如下：\n");
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

运行结果：

4.数组在内存中的存储

如果我们要深入了解数组，我们最好能了解数组在内存中的存储。
依次打印数组元素的地址：
代码：

#include

int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int i = 0;	
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("&arr[%d] = %p\n", i,&arr[i]);
	}

	return 0;
}

运行结果：


从输出的结果我们分析，数组随着下标的增长，地址是由小到大变化的，并且我们发现每两个相邻的元素之间相差4（因为一个整型是4个字节）。所以我们得出结论：数组在内存中是连续存放的。

5.sizeof 计算数组元素个数

运算符sizeof可以确定数组的大小（字节数）。如果数组a有10个整数，那么sizeof(a)通常为40（假定每个整数占4字节）。
还可以用sizeof来计算数组元素的大小。用数组的大小除以数组元素的大小可以得到数组的长度：

sizeof(a) / sizeof(a[0])

当需要数组长度时，我们可以采用上述表达式。
例如，数组a的清零操作可以写成如下形式：

for(i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++)
    a[i] = 0;

如果使用这种方法，即使数组长度会改变，也不需要改变循环。

6.二维数组的创建

6.1 二维数组的概念

前面学习的数组被称为一维数组，数组的元素都是内置类型，如果我们把一维数组作为数组的元素，这时候就是二维数组，二维数组作为数组元素的数组被称为三维数组，二维数组以上的数组统称为多维数组。

6.2 二维数组的创建

那我们如何定义二维数组呢？语法如下：

type arr_name[常量值1][常量值2];

// 例如：
int arr[3][5];
double data[2][8];

解释：上述代码中出现的信息

• 3表达数组有3行
• 5表示每一行有5个元素
• int 表达数组的每个元素时整型类型
• arr 是数组名，可以根据自己的需要指定名字

7.二维数组的初始化

通过嵌套一维数组初始化器的方法可以产生二维数组的初始化器。

7.1 不完全初始化

int arr1[3][4] = {1,2};
int arr2[3][5] = {0};

7.2 完全初始化

int arr3[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6,7, 3,4,5,6,7};

7.3 按照行初始化

int arr4[3][5] = {{1,2},{3,4},{5,6}};

7.4 初始化时可以省略行，但是不能省略列

int arr5[][5] = {1,2};
int arr6[][5] = {1,2,3,4,5,6,7};
int arr7[][5] = {{1,2},{3,4},{5,6}};

8. 二维数组的使用

8.1 二维数组的下标

访问二维数组也是使用下标的形式的，二维数组是有行和列的，只要锁定行和列就能锁定数组中的一个元素。
C语言规定，二维数组的行和列都是从0开始的，如下所示：

int arr[3][5]={1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};

图中最左侧绿色的数字表示行号，第一行蓝色的数字表示列号，都是从0开始的，比如：我要找第2行，第4列的元素：

#include

int main()
{
	int arr[3][5] = { 1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7 };

	printf("%d ", arr[2][4]);// 7

	return 0;
}

运行结果：

8.2 二维数组的输入和输出

我们只要能够按照一定的规律残生所以的行和列的数字就行，我们可以借助循环实现生成所有的下标。

#include

int main()
{
	int arr[3][5];
	int i = 0; // 遍历行
	int j = 0; // 遍历列

	// 输入数据
	printf("请输入数组元素：\n");
	for (i = 0; i < 3; i++) // 产生行号
	{
		for (j = 0; j < 5; j++) // 产生列号
		{
			scanf("%d", &arr[i][j]); // 输入数据
		}
	}

	// 输出数据
	printf("数组元素如下：\n");
	for (i = 0; i < 3; i++) // 产生行号
	{
		for (j = 0; j < 5; j++) // 产生列号
		{
			printf("%d ", arr[i][j]); // 输出数据
		}
		printf("\n");
	}

	return 0;
}

运行结果：

9.二维数组在内存中的存储

像一维数组一样，我们想知道二位数组在内存中的存储方式，我们也是可以打印出数组所有元素的地址。

#include

int main()
{
	int arr[3][5] = { 0 };
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
		}
	}

	return 0;
}

运行结果：


从输入的结果来看，每一行内部的每个元素都是相邻的，地址之间相差4个字节，跨行位置处的两个元素之间也是差4个字节，所有二维数组中的每一个元素都是连续存放的。