C++语言程序设计(清华大学郑莉)六ppt课件.ppt
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1、第六章 数组 指针与字符串,清华大学 郑 莉,C+语言程序设计,2,本章主要内容,数组指针动态存储分配指针与数组指针与函数vector的基本用法字符串深度探索,3,数组的概念,数组是具有一定顺序关系的若干相同类型变量的集合体,组成数组的变量称为该数组的元素。数组属于构造类型。,数 组,4,一维数组的声明与引用,一维数组的声明类型说明符 数组名 常量表达式;例如:int a10;表示 a 为整型数组,有10个元素:a0.a9,引用必须先声明,后使用。只能逐个引用数组元素,而不能一次引用整个数组例如:a0=a5+a7-a2*3,数 组,5,例6.1一维数组的声明与引用,#include using
2、 namespace std;int main()int a10,b10;for(int i=0;i 10;i+)ai=i*2-1;b10-i-1=ai;for(int i=0;i 10;i+)cout a i=ai;cout b I=bi endl;return 0;,数 组,6,一维数组的存储顺序,数组元素在内存中顺次存放,它们的地址是连续的。例如:具有10个元素的数组 a,在内存中的存放次序如下:,数组名字是数组首元素的内存地址。数组名是一个常量,不能被赋值。,数 组,7,一维数组的初始化,可以在定义数组的同时赋给初值:在声明数组时对数组元素赋以初值。例如:static int a10=
3、0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;可以只给一部分元素赋初值。例如:static int a10=0,1,2,3,4;在对全部数组元素赋初值时,可以不指定数组长度。例如:static int a=1,2,3,4,5,数 组,8,#include using namespace std;int main()int f20=1,1;/初始化第0、1个数 for(int i=2;i 20;i+)/求第219个数 fi=fi-2+fi-1;for(i=0;i20;i+)/输出,每行5个数 if(i%5=0)cout endl;cout.width(12);/设置输出宽度为12 cout fi;re
4、turn 0;,例:用数组来处理求Fibonacci数列问题,9,例:用数组来处理求Fibonacci数列问题,运行结果:11235813213455891442333776109871597258441816765,10,一维数组应用举例,循环从键盘读入若干组选择题答案,计算并输出每组答案的正确率,直到输入ctrl+z为止。每组连续输入5个答案,每个答案可以是a.d。,数 组,#include using namespace std;int main()const char KEY=a,c,b,a,d;const int NUM_QUES=5;char c;int ques=0,numCor
5、rect=0;cout(numCorrect)/NUM_QUES*100%;ques=0;numCorrect=0;cout endl;return 0;,11,运行结果:acbba*Score 60%acbad Score 100%abbda*Score 40%bdcba*Score 0%,12,13,二维数组的声明及引用,数据类型 标识符常量表达式1常量表达式2;例:int a53;表示a为整型二维数组,其中第一维有5个下标(04),第二维有3个下标(02),数组的元素个数为15,可以用于存放5行3列的整型数据表格。,数 组,14,存储顺序按行存放,上例中数组a的存储顺序为:,二维数组的声
6、明类型说明符 数组名常量表达式常量表达式例如:float a34;,引用例如:b12=a23/2,下标不要越界,二维数组的声明及引用,数 组,15,将所有数据写在一个内,按顺序赋值例如:static int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;分行给二维数组赋初值例如:static int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;可以对部分元素赋初值例如:static int a34=1,0,6,0,0,11;,二维数组的初始化,数 组,16,数组作为函数参数,数组元素作实参,与单个变量一样。数组名作参数,形、实参数都应是数组名,类型要一样,传送
7、的是数组首地址。对形参数组的改变会直接影响到实参数组。,数 组,17,例6-2 使用数组名作为函数参数,主函数中初始化一个矩阵并将每个元素都输出,然后调用子函数,分别计算每一行的元素之和,将和直接存放在每行的第一个元素中,返回主函数之后输出各行元素的和。,数 组,#include using namespace std;void rowSum(int a4,int nRow)for(int i=0;i nRow;i+)for(int j=1;j 4;j+)ai0+=aij;int main()/主函数int table34=1,2,3,4,2,3,4,5,3,4,5,6;/声明并初始化数组,1
8、8,/输出数组元素for(int i=0;i 3;i+)for(int j=0;j 4;j+)cout tableij;cout endl;rowSum(table,3);/调用子函数,计算各行和/输出计算结果for(int i=0;i 3;i+)cout Sum of row i is tablei0 endl;return 0;,19,运行结果:1 2 3 42 3 4 53 4 5 6Sum of row 0 is 10Sum of row 1 is 14Sum of row 2 is 18,20,21,对象数组,声明:类名 数组名元素个数;访问方法:通过下标访问 数组名下标.成员名,数
9、 组,22,对象数组初始化,数组中每一个元素对象被创建时,系统都会调用类构造函数初始化该对象。通过初始化列表赋值。例:Point a2=Point(1,2),Point(3,4);如果没有为数组元素指定显式初始值,数组元素便使用默认值初始化(调用缺省构造函数)。,数 组,23,数组元素所属类的构造函数,不声明构造函数,则采用缺省构造函数。各元素对象的初值要求为相同的值时,可以声明具有默认形参值的构造函数。各元素对象的初值要求为不同的值时,需要声明带形参的构造函数。当数组中每一个对象被删除时,系统都要调用一次析构函数。,数 组,24,例6-3 对象数组应用举例,/Point.h#ifndef _
10、POINT_H#define _POINT_Hclass Point/类的定义public:/外部接口Point();Point(int x,int y);Point();void move(int newX,int newY);int getX()const return x;int getY()const return y;static void showCount();/静态函数成员private:/私有数据成员int x,y;#endif/_POINT_H,数 组,/Point.cpp#include#include Point.husing namespace std;Point:P
11、oint()x=y=0;cout Default Constructor called.endl;Point:Point(int x,int y):x(x),y(y)cout Constructor called.endl;Point:Point()cout Destructor called.endl;void Point:move(int newX,int newY)cout Moving the point to(newX,newY)endl;x=newX;y=newY;,25,/6-3.cpp#include Point.h#include using namespace std;in
12、t main()cout Entering main.endl;Point a2;for(int i=0;i 2;i+)ai.move(i+10,i+20);cout Exiting main.endl;return 0;,26,运行结果:Entering main.Default Constructor called.Default Constructor called.Moving the point to(10,20)Moving the point to(11,21)Exiting main.Destructor called.Destructor called.,27,28,关于内存
13、地址,内存空间的访问方式通过变量名访问通过地址访问地址运算符:则&var 表示变量var在内存中的起始地址,29,声明 例:static int i;static int*ptr=指向整型变量的指针,概念 指针:内存地址,用于 间接访问内存单元 指针变量:用于存放地址的变量,引用 例1:i=3;例2:*ptr=3;,指 针,指针变量的概念,30,语法形式 存储类型 数据类型*指针名初始地址;例:int*pa=注意事项用变量地址作为初值时,该变量必须在指针初始化之前已声明过,且变量类型应与指针类型一致。可以用一个已赋初值的指针去初始化另一个指针变量。不要用一个内部 auto 变量去初始化 sta
14、tic 指针。,指 针,指针变量的初始化,31,指针变量的赋值运算,指针名=地址“地址”中存放的数据类型与指针类型必须相符。向指针变量赋的值必须是地址常量或变量,不能是普通整数。但可以赋值为整数0,表示空指针。指针的类型是它所指向变量的类型,而不是指针本身数据值的类型,任何一个指针本身的数据值都是unsigned long int型。允许声明指向 void 类型的指针。该指针可以被赋予任何类型对象的地址。例:void*general;,指 针,32,例6-5 指针的声明、赋值与使用,#include using namespace std;int main()int i;/定义int型数iin
15、t*ptr=,指 针,程序运行的结果是:i=10*ptr=10,33,34,例6-6 void类型指针的使用,#include using namespace std;int main()/!void voidObject;错,不能声明void类型的变量void*pv;/对,可以声明void类型的指针int i=5;pv=,指 针,35,指向常量的指针,不能通过指针来改变所指对象的值,但指针本身可以改变,可以指向另外的对象。例int a;const int*p1=/编译时出错,不能通过p1改变所指的对象,指 针,36,指针类型的常量,若声明指针常量,则指针本身的值不能被改变。例:int a;i
16、nt*const p2=/错误,p2是指针常量,值不能改变,指 针,37,指针变量的算术运算,指针与整数的加减运算指针p加上或减去n,其意义是指针当前指向位置的前方或后方第n个数据的地址。这种运算的结果值取决于指针指向的数据类型。p1n1等价于*(p1+n1)指针加一,减一运算指向下一个或前一个数据。例如:y=*px+相当于 y=*(px+)(*和+优先级相同,自右向左运算),指 针,pa,38,pb-1,pb,pb+1,pb+2,*(pb-1)或pb-1,*pb或pb0,*(pb+1)或pb1,*(pb+2)或pb2,long*pb,39,40,关系运算指向相同类型数据的指针之间可以进行各种
17、关系运算。指向不同数据类型的指针,以及指针与一般整数变量之间的关系运算是无意义的。指针可以和零之间进行等于或不等于的关系运算。例如:p=0或p!=0赋值运算向指针变量赋的值必须是地址常量或变量,不能是普通整数。但可以赋值为整数0,表示空指针。,指针变量的关系运算,指 针,41,指向数组元素的指针,声明与赋值例:int a10,*pa;pa=通过指针引用数组元素经过上述声明及赋值后:*pa就是a0,*(pa+1)就是a1,.,*(pa+i)就是ai.ai,*(pa+i),*(a+i),pai都是等效的。不能写 a+,因为a是数组首地址是常量。,指 针,42,例6-7,设有一个int型数组a,有1
18、0个元素。用三种方法输出各元素:使用数组名和下标使用数组名和指针运算使用指针变量,指 针,#include using namespace std;int main()int a10=1,2,3,4,5,6,7,8,9,0;for(int i=0;i 10;i+)cout ai;cout endl;return 0;,使用数组名和下标,43,#include using namespace std;int main()int a10=1,2,3,4,5,6,7,8,9,0;for(int i=0;i 10;i+)cout*(a+i);cout endl;return 0;,使用数组名指针运算,
19、44,使用指针变量,#include using namespace std;int main()int a10=1,2,3,4,5,6,7,8,9,0;for(int*p=a;p(a+10);p+)cout*p;cout endl;return 0;,45,46,指针数组,数组的元素是指针型例:Point*pa2;由pa0,pa1两个指针组成,指 针,47,例6-8 利用指针数组存放单位矩阵,#include using namespace std;int main()int line1=1,0,0;/矩阵的第一行int line2=0,1,0;/矩阵的第二行int line3=0,0,1;
20、/矩阵的第三行/定义整型指针数组并初始化int*pLine3=line1,line2,line3;,指 针,cout Matrix test:endl;/输出单位矩阵for(int i=0;i 3;i+)for(int j=0;j 3;j+)cout pLineij;cout endl;return 0;,输出结果为:Matrix test:1,0,00,1,00,0,1,48,49,例6-9 二维数组举例,#include using namespace std;int main()int array233=11,12,13,21,22,23,31,32,33;for(int i=0;i 3
21、;i+)for(int j=0;j 3;j+)cout*(*(array2+i)+j);/逐个输出二维数组第i行元素值 cout endl;return 0;,指 针,程序的输出结果为:11 12 1321 22 2331 32 33,50,指针数组 vs 二维数组,51,pLine0,pLine1,pLine2,(a)指针数组,array20,array21,array22,array2,(b)二维数组,52,以指针作为函数参数,以地址方式传递数据,可以用来返回函数处理结果。实参是数组名时形参可以是指针。,指针与函数,53,例6.10,题目:读入三个浮点数,将整数部分和小数部分分别输出#in
22、clude using namespace std;void splitFloat(float x,int*intPart,float*fracPart)/取x的整数部分*intPart=static_cast(x);/取x的小数部分*fracPart=x-*intPart;,指针与函数,int main()cout x;splitFloat(x,54,运行结果:Enter 3 floating point numbers 4.7Integer Part=4 Fraction Part=0.78.913Integer Part=8 Fraction Part=0.913-4.7518Integ
23、er Part=-4 Fraction Part=-0.7518,55,56,例:输出数组元素的内容和地址,#include#include using namespace std;void arrayPtr(long*p,int n)cout In func,address of array is p endl;cout Accessing array using pointers endl;for(int i=0;i n;i+)cout Address for index i is p+i;cout Value is*(p+i)endl;,指针与函数,int main()long list
24、5=50,60,70,80,90;cout In main,address of array is list endl;cout endl;arrayPtr(list,5);return 0;,57,运行结果:In main,address of array is 0012FF50In func,address of array is 0012FF50Accessing array using pointers Address for index 0 is 0012FF50 Value is 50 Address for index 1 is 0012FF54 Value is 60 Addr
25、ess for index 2 is 0012FF58 Value is 70 Address for index 3 is 0012FF5C Value is 80 Address for index 4 is 0012FF60 Value is 90,58,59,指向常量的指针做形参,#includeusing namespace std;const int N=6;void print(const int*p,int n);int main()int arrayN;for(int i=0;i arrayi;print(array,N);return 0;,指 针,void print(c
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