C语言PPT谭浩强教材配套版第7章.ppt
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1、7.1一维数组的定义和引用7.2二维数组的定义和引用7.3字符数组习题,第7章 数 组,迄今为止,我们使用的都是属于基本类型(整型、字符型、实型)的数据,c语言还提供了构造类型的数据,它们有:数组类型、结构体类型、共用体类型。构造类型数据是由基本类型数据按一定规则组成的,因此有的书称它们为“导出类型”。本章只介绍数组。数组是有序数据的集合。数组中的每一个元素都属于同一个数据类型。用一个统一的数组名和下标来唯一地确定数组中的元素。有关数组的概念和其他高级语言中介绍的是相同的,不再赘述。本章只介绍c语言中如何定义和使用数组。,7.1 一维数组的定义和引用,7.1.1 一维数组的定义一维数组的定义方
2、式为类型说明符 数组名常量表达式;例如:int a10;它表示数组名为a,此数组有10个元素。说明:(1)数组名定名规则和变量名相同,遵循标识符定名规则。(2)数组名后是用方括弧括起来的常量表达式,不能用圆括弧,下面用法不对:int a(10);,(3)常量表达式表示元素的个数,即数组长度。例如,在a10中,10表示a数组有10个元素,下标从0开始,这10个元素是,a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9。注意不能使用数组元素a10。(4)常量表达式中可以包括常量和符号常量,不能包含变量。也就是说,c不允许对数组的大小作动态定义,即数组的大小不依赖于程序运行过程中变量的值。例
3、如,下面这样定义数组是不行的:int n;scanf(%d,,7.1.2一维数组元素的引用 数组必须先定义,然后使用。c语言规定只能逐个引用数组元素而不能一次引用整个数组。数组元素的表示形式为数组名下标 下标可以是整型常量或整型表达式。例如:a0=a5+a7-a2*3 例7.1数组元素的引用。main()int i,a10;for(i=0;i=9;i+),ai=i;for(i=9;i=0;i-)printf(%d,ai);运行结果如下:9 8 7 6 5 4 3 2 1 0程序使a0到a9的值为09,然后按逆序输出。,7.1.3 一维数组的初始化对数组元素的初始化可以用以下方法实现:(1)在定
4、义数组时对数组元素赋以初值。例如:int a10=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;将数组元素的初值依次放在一对花括弧内。经过上面的定义和初始化之后,a0=0,a1=1,a2=2,a3=3,a4=4,a5=5,a6=6,a7=7,a8=8,a9=9。(2)可以只给一部分元素赋值。例如:int a10=0,1,2,3,4;定义a数组有10个元素,但花括弧内只提供5个初值,这表示只给前面5个元素赋初值,后5个元素值为0。,(3)如果想使一个数组中全部元素值为0,可以写成int a10=0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;不能写成int a10=0*10;这是与FORTRAN语言不同的,不
5、能给数组整体赋初值。(4)在对全部数组元素赋初值时,可以不指定数组长度。例如:int a5=1,2,3,4,5;可以写成int a=1,2,3,4,5在第二种写法中,花括弧中有5个数,系统就会据此自动定义a数组的长度为5。,但若被定义的数组长度与提供初值的个数不相同,则数组长度不能省略。例如,想定义数组长度为10,就不能省略数组长度的定义,而必须写成int a10=1,2,3,4,5;只初始化前5个元素,后5个元素为0。7.1.4 一维数组程序举例例7.2用数组来处理求fibonacci数列问题。程序如下:main(),int i;int f20=1,1;for(i=2;i20;i+)fi=f
6、i-2+fi-1;for(i=0;i20;i+)if(i%5=0)printf(n);printf(%12d,fi);,运行结果如下:1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610987 1597 2584 4181 6765if语句用来控制换行,每行输出5个数据。例7.3用起泡法对10个数排序(由小到大)。起泡法的思路是:将相邻两个数比较,将小的调到前头。见图7.1。,图7.1,图7.2,若有6个数。第一次将8和9对调,第二次将第2和第3个数(9和5)对调如此共进行5次,得到854209的顺序,可以看到:最大的数9已“沉底”,成为最下面一个数,而小的数“
7、上升”。最小的数0已向上“浮起”一个位置。经第一趟(共5次)后,已得到最大的数。然后进行第二趟比较,对余下的前面5个数按上法进行比较,见图7.2。经过4次比较,得到次大的数8。如此进行下去。可以推知,对6个数要比较5趟,才能使6个数按大小顺序排列。在第一趟中要进行两个数之间的比较共5次,在第二趟中比4次第5趟比1次。如果有n个数,则要进行n-1趟比较。在第1趟比较中要进行n-1次两两比较,在第j趟比较中要进行n-j次两两比较。据此画出流程图(见图7.3)。根据流程图写出程序(今设n=10),定义数组长度为11,本例中对a0不用,只用a1到a10,以符合人们的习惯。,图7.3,main()int
8、 a11;int i,j,t;printf(input 10 numbers:n);for(i=1;iai+1),t=ai;ai=ai+1;ai+1=t;printf(the sorted numbers:n);for(i=1;i11;i+)printf(%d,ai);运行情况如下:input 10 numbers:1 0 4 8 12 65-76 100-45 123 the sorted numbers:-76-45 0 1 4 8 12 65 100 123,7.2.1 二维数组的定义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。例如:float a34,b510;定义
9、a为34(3行4列)的数组,b为510(5行10列)的数组。注意不能写成float a3,4,b5,10;c语言对二维数组采用这样的定义方式,使我们可以把二维数组看作是一种特殊的一维数组:它的元素又是一个一维数组。例如,可以把a看作是一个一维数组,它有3个元素:a0、a1、,7.2 二维数组的定义和引用,a2,每个元素又是一个包含4个元素的一维数组。见图7.4。可以把a0、a1、a2看作是3个一维数组的名字。上面定义的二维数组可以理解为定义了3个一维数组,即相当于 float a04,a14,a24,图7.5,图7.4,此处把a0,a1,a2看作一维数组名。c语言的这种处理方法在数组初始化和用
10、指针表示时显得很方便,这在以后会体会到。c语言中,二维数组中元素排列的顺序是:按行存放,即在内存中先顺序存放第一行的元素,再存放第二行的元素。图7.5表示对a34数组存放的顺序。c允许使用多维数组。有了二维数组的基础,再掌握多维数组是不困难的。例如,定义三维数组的方法是 float a234;,多维数组元素在内存中的排列顺序:第一维的下标变化最慢,最右边的下标变化最快。例如,上述三维数组的元素排列顺序为a000a001a002a003a010a011a012a013a020a021a022a023a100a101a102a103a110a111a112a113a120a121a122a123,
11、7.2.2 二维数组的引用二维数组的元素的表示形式为数组名下标下标如a23。下标可以是整型表达式,如a2-12*2-1。不要写成a2,3,a2-1,2*2-1形式。数组元素可以出现在表达式中,也可以被赋值,例如:b12=a23/2在使用数组元素时,应该注意下标值应在已定义的数组大小的范围内。常出现的错误是,int a34;a34=3;定义a为34的数组,它可用的行下标值最大为2,列下标值最大为3。用a34超过了数组的范围。请读者严格区分在定义数组时用的a34和引用元素时的a34的区别。前者a34用来定义数组的维数和各维的大小,后者a34中的3和4是下标值,a34代表某一个元素。,7.2.3 二
12、维数组的初始化 可以用下面的方法对二维数组初始化:(1)分行给二维数组赋初值。如int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;这种赋初值方法比较直观,把第1个花括弧内的数据给第1行的元素,第2个花括弧内的数据赋给第2行的元素即按行赋初值。(2)可以将所有数据写在一个花括弧内,按数组排列的顺序对各元素赋初值。如:int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;效果与前相同。但以第1种方法为好,一行对一行,界限清楚。,用第2种方法如果数据多,写成一大片,容易遗漏,也不易检查。(3)可以对部分元素赋初值。int a34=1,5,9;它的作用是只对各行第1
13、列的元素赋初值,其余元素值自动为0。赋初值后数组各元素为1 0 0 05 0 0 09 0 0 0也可以对各行中的某一元素赋初值:int a34=1,0,6,0,0,11;,初始化后的数组元素如下:1 0 0 00 6 0 00 0 11 0这种方法对非0元素少时比较方便,不必将所有的0都写出来,只需输入少量数据。也可以只对某几行元素赋初值:int a34=1,5,6;数组元素为1 0 0 05 6 0 00 0 0 0,第3行不赋初值。也可以对第2行不赋初值:int a34=1,9;(4)如果对全部元素都赋初值(即提供全部初始数据),则定义数组时对第一维的长度可以不指定,但第二维的长度不能省
14、。如:int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;与下面的定义等价:int a4=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;系统会根据数据总个数分配存储空间,一共12个数据,每行4列,当然可确定为3行。,在定义时也可以只对部分元素赋初值而省略第一维的长度,但应分行赋初值。如:int a4=0,0,3,0,10;这样的写法,能通知编译系统;数组共有3行。数组各元素为 0 0 3 0 0 0 0 0 0 10 0 0从本节的介绍中可以看到:c语言在定义数组和表示数组元素时采用a这种两个方括弧的方式,对数组初始化时十分有用,它使概念清楚,使用方便,不易出错。,7
15、.2.4二维数组程序举例例7.4将一个二维数组行和列元素互换,存到另一个二维数组中。例如:a=1 2 3 b=1 4 4 5 6 2 5 3 6程序如下:main()int a23=1,2,3,4,5,6;int b32,i,j;,printf(array a:n);for(i=0;i=1;i+)for(j=0;j=2;j+)printf(%5d,aij);bji=aij;printf(n);printf(array b:n);,for(i=0;i=2,i+)for(j=0;j=1;j+)printf(%5d,bij);printf(n);运行结果如下:array a:1 2 3 4 5 6,
16、array b:1 4 2 5 3 6例7.5有一个34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。先用N-S流程图表示算法,见图7.6。据此写出以下程序:,图7.6,main()int i,j,row=0,colum=0,max;int a34=1,2,3,4,9,8,7,6,-10,10,-5,2;max=a00;for(i=0;imax)max=aij;row=i;colum=j;,printf(max=%d,row=%d,colum=%dn,max,row,colum);输出结果为:max=10,row=2,colum=1由于数值型数组的概念和应用与其他高级
17、语言差不多,读者比较熟悉,因此不再赘述。,7.3.1字符数组的定义定义方法与前面介绍的类似。例如:char c10;c0=I;c1=;c2=a;c3=m;c4=;c5=h;c6=a;c7=p;c8=p;c9=y;定义c为字符数组,包含10个元素。在赋值以后数组的状态如图7.7所示。,7.3 字符数组用来存放字符数据的数组是字符数组。字符数组中的一个元素存放一个字符。,图7.7也可以用整型数值来存放字符型数据,因此上面第一行也可以改用:int c10;/*合法,但浪费存储空间*/,7.3.2 字符数组的初始化对字符数组初始化,最容易理解的方式是逐个字符赋给数组中各元素。如:char c10=I,
18、a,m,h,a,P,P,y;把10个字符分别赋给c0到c910个元素。如果花括弧中提供的初值个数(即字符个数)大于数组长度,则按语法错误处理。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(即0)。如:char c10=c,P,r,o,g,r,a,m;数组状态如图7.8所示。,图7.8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。如:char c=I,a,m,h,a,p,p,y;,数组c的长度自动定为10。用这种方式可以不必人工去数字符的个数,尤其在赋初值的字符个数较多时,比较方便。也可以定义和初
19、始化一个二维字符数组,如:char diamond55=,*,*,*,*,*,*,*,*;用它代表一个钻石形的平面图形,见图7.9。完整的程序见例7.7。,图7.9,例7.6输出一个字符串。main()char c10=I,a,m,a,b,o,y;int i;for(i=0;i10;i+)printf(%c,ci);printf(n);运行结果:I am a boy,例7.7输出一个钻石图形。main()char diamond5=,*,*,*,*,*,*,*,*;int i,j;for(i=0;i5;i+)for(j=0;j5;j+)printf(%c,diamondij);printf(n
20、);运行结果为:,7.3.4 字符串和字符串结束标志在c语言中,将字符串作为字符数组来存放。例7.6就是用一个一维的字符数组存放一个字符串“I am a boy”中的字符。这个字符串的实际长度与数组长度相等。有时,人们关心的是有效字符串的长度而不是字符数组的长度。例如,定义一个字符数组长度为100,而实际有效字符只有40个。为了测定字符串的实际长度,c语言规定了一个“字符串结束标志”,以字符0代表。如果有一个字符串,其中第10个字符为0,则此字符串的有效字符为9个。也就是说,在遇到字符0时,表示字符串结束,由它前面的字符组成字符串。,系统对字符串常量也自动加一个0作为结束符。例如“c Prog
21、ram”共有9个字符,但在内存中占10个字节,最后一个字节0 是由系统自动加上的。字符串作为一维数组存放在内存中。有了结束标志0后,字符数组的长度就显得不那么重要了。在程序中往往依靠检测0 的位置来判定字符串是否结束,而不是根据数组的长度来决定字符串长度。当然,在定义字符数组时应估计实际字符串长度,保证数组长度始终大于字符串实际长度。如果在一个字符数组中先后存放多个不同长度的字符串,则应使数组长度大于最长的字符串的长度。,说明:0代表ASCII码为0的字符,从ASCII码表中可以查到,ASCII码为0的字符不是一个可以显示的字符,而是一个“空操作符”,即它什么也不做。用它来作为字符串结束标志不
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