C语言相关知识-数组

1.什么是数组

数组是相同类型，有序数据的集合

2.数组特征

- 数组中的数据被称为数组的元素，是同构的
- 数组中的元素存放在内存空间里，（int[6]:申请在内存中开辟6块连续的基于int类型的变量空间）

衍生概念：下标（索引）

- 下标或索引代表了数组中元素距离第一给元素的偏移位置。
- 数组元素的地址值，下标越大，地址值越大 （每一块内存空间都有一个独有的内存空间）。
- 数组的下标是从0开始的。

3.一维数组

数组的定义

说明：

- 数组的类型说明符有数组中的元素来决定，也就是元素是什么类型，数组就是什么类型
- 数组名也是标识符，我们所说的数组（名），大家可以理解为数据类型是数组的变量（名）
- 数组容量也可以叫做常量表达式，举例：int  a[10],  int b[123*456]

类型：代表了数组中的元素类型

容量：数组中能存储多少个元素，数组容量可以是一个常量，常量表达式，还可以是符号常量，但必须是整型。

深入理解：

- 定义一个数组，相当于申请了一个可以容纳所制定元素数量的内存单元，所申请的内存单元是连续的。
- 定义一个数组，相当于定义了多个匿名变量，这些变量可以由数组名【下标】来标识。

4.数组元素的访问

原则：数组中的元素不能一次性访问所有元素，只能一个一个访问。

5.数组的初始化

定义数组的同时，用指定的数据来给对应元素赋值。

简化数组定义，需要对元素一一赋值操作。

语法规则：

类型 数组名[容量] = {常量1，常量2，常量3，....};

注意事将自动的初始化项：

数组可以部分初始化：也就是可以给数组中前几个元素初始化，未被初始化的元素将自动初始化，如0；如果定义数组时为指定数据容量，则系统会根据初始化元素累就定数组容量。
1.如果只给数组前几个初始化，后续剩余元素会自动完成初始化，比如赋值0
int arr[5] = {1,2,3};
int arr[5] = {1,2,3,0,0};
//2.如果定义数组时为指定数据容量，根据初始化元素累就定数组容量。
int arr[] = {1,2,3};
int arr[5] = {1,2,3,4,5};

衍生概念：

- 柔性数组：柔性数组的概念是在C99标准，针对结构体的最后一个成员可以是一个未指定大小的数组；

  广义简单理解：数组容量待定或者待确定的数组

面试题：

- 在不知道数组类型的情况下，如何确定数组元素的个数
  int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0])
  说明：

    1. arr就是我们计算的数组本身， sizeof(arr) 用来计算该数组中总的字节大小。

    2. sizeof(arr[0]) 用来计算数组中一个元素所占的字节大小，因为数组中的元素类型相同，所以计算哪一个都行。

    3. sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) 就是用数组中总的字节数除以每一个元素所占的字节数，从而得到元素的个数。

补充：

​    在C中，`int`数组、`char`数组、`float`数组和`double`数组的主要区别在于它们存储的数据类型不同。每种数组都用于存储对应类型的元素集合，且每种类型的数据占用不同的内存大小（比如，在大多数现代架构中，`int`通常是4字节，`char`是1字节，`float`和`double`分别是4字节和8字节）。

`int`数组：补初始值0

`char`数组：补初始值\0

`float`数组：补初始值0.0

`double`数组：补初始值0.0

6.数组的典型应用：冒泡排序

1.冒泡排序

- 向后冒泡
  思想：

  1. 一次只排好，针对n个数，最差情况需要n-1次就可以排好
  2. 每次排序将相邻数据两两比较，将较大或较小的数据向后交换，等所有数据都比较完成，将较大或较小的数就会出现在最后，这也是该数应该有的位置。
  3. 在余下的数中，再次应用第二步的操作，知道只剩下一个数。

- 向前冒泡

  思想：

  1. 一次只排好，针对n个数，最差情况需要n-1次就可以排好
  2. 每次排序假定第一个元素是最大/最小的，用第一个元素的后一个元素一一与第一个元素比较，遇到较大/较小的和第一个元素交换，访问完整数组的最后一个元素，就排好了一个数
  3. 在余下的数中，再次应用第二步的操作，知道只剩下一个数。

7.二维数组

1. 定义

二维数组本质上是一个行列式的组合，也就是说二维数组是有行和列两部分构成。二维数组数据是通过行列进行解读。二维数组可被视为一个特殊的一维数组，相当于二维数组又是一个一维数组，只不过它的元素是一维数组。

语法：
类型 数组名[行数][列数]；

特殊写法

下标可以是整型表达式，如： a[2-1][2*2-1]

下标可以是已经有值的变量或数组元素, 如 a[2*x-1][b[3][1]]

数组元素可以出现在表达式中， 如： b[1][2]=a[2][3]/2

2.初始化

分行给二维数组赋初值

可将所有数据写在一个花括号内，按照排列顺序对元素赋值。

可对部分元素赋初值，其余未赋值部分自动填充 0 | \0 | 0.0...

若对全部元素赋初值，自定义数组时可以省略第1为数组的长度，第2维数组的长度必须指明。

在分行赋初值是，也可以省略第1维的长度。

8.字符数组

1.概念

元素类型为char字符型的数组，字符数组往往是用来存储字符串数据的。需要注意的一点是，我们C语

言中的字符是字节字符。字节字符：也就是一个字符占1个字节

语法：

字符数组的语法就是之前所学一维数组和二维数组的语法，只不过数据类型是char而已。

注意:

如果我们的char数组初始化的时候，没有完全赋完值的时候，空出来的地方使用 \0 进行填充。

2.字符数组的多样表示

我们的char数组可以以数组的方式一个个输出每个字符；我们的char数组也可以以字符串的方式整体进行输出所有字符。

注意

字符串的长度与字符数组的长度不一定相同。

利用字符串常量可以对字符数组进行初始化，但不能用字符串常量为字符数组赋值。

字符串的基础操作

3.字符串输入

scanf("%s",数组名)

注意：采用scanf进行字符串输入，要求字符串中不能存在空格，否则字符串遇到空格会结束。

fgets(数组名,数组容量，stdin);

说明：采用fgets进行字符串输入，可获取所有输入的字符串，包含 \n ，在实际的字符串处理时，我们可能需要处理 \n

注意：

1. 如果输入的字符串不包含 空格 和 换行 ，可以使用scanf() | fgets();

2. 如果输入的字符串需要包含 空格 和 换行 ，只能使用fgets();

3. 经过对比，我们发现，在字符串的输入中，fgets()更好；

4.字符串输出

puts(数组名)

printf("%s",数组名);

5.字符串拼接

strcat(数组名,"需要拼接的字符串")

注意：需要引入 #include

6.字符串拷贝

strcpy(数组名,字符串)

注意：需要引入 库

说明：这个方法适合给字符串赋值用。

7.字符串比较

strcmp(字符串1,字符串2);

注意：

1. 需要引入
2. 返回的结果是boolean

8.获取字符串长度

strlen(字符串)

注意：

1. 需要
2. 返回字符串长度