C语言教学课件之数组.ppt

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1、,C 程 序 设 计,问 题,如果需要处理1名学生的10门课程的成绩，用什么来存储这些数据？方法一：定义10个变量，每个变量中存放1门成绩。方法二：定义一个可以存储10门成绩一维数组。,变量：杯子，一个变量只能存放一个数据,数组：带多个杯子的托盘，一个数组可以存放多个数据,数轴上的一维向量x=1,2,-2,1,0,3;就相当于一维数组,直角坐标系中的矩阵就相当于二维数组,4.1 一维数组 4.2 二维数组 4.3 字符数组,一维数组定义格式:类型说明符 数组名 整型常量表达式；例如：int a10；就定义了一个包含10个整型元素的数组a，它的内存大小可以存放10个整型数据。,4.1.1 一 维

2、数组的定义,类型说明符 数组名 整型常量表达式；,int,char等都可以，说明此数组中每个 元素都属于此类型,命名规则与变量一致不能和其他变量重名,指定元素的个数，最小为0，不能是变量,#define N 3int aN；,int a3+5；,int a1.5；,int n；scanf(“%d”,&n)；int an；,int a；int a3；,int a,b3；,int n=3；int an；,【例 4.1】判断以下数组定义是否合法，并说明原因。,（1）int a2.5;（2）int a-3;（3）int i=3;（4）int i;int ai;scanf(“%d”,一维数组元素的引用,

3、一维数组引用格式:数组名下标,a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9,注意：1.数组必须先定义，再使用。2.只能逐个引用数组元素，不能一次引用整个数组。例如：int a10;可以使用a0、a1.a9。若有 a=1;或者a10=1;出错。a10不代表整个数组，它是下标为10的元素，越界！,1,3.下标可以是常量或变量，它表示元素的序号。例如：int i=3,a10;ai=1;表示给下标为3的元素赋值为1。4.一维数组在内存中连续存放，先存放下标为0的元素，再存放下标为1的元素，依次直至存放完所有元素。,【例 4.2】定义一个包含3个整型元素的数组a，输出其元素值。,只定义数组

4、，不给数组元素赋值，数组元素中存放的是随机值。一般要先给数组元素赋值，再使用。,数组名a中存放的是数组起始元素的地址,【例 4.3】定义一个包含3个整型元素的数组a，从键盘给数组元素输入值，然后输出。,【例 4.4】定义一个包含10个整型元素的数组a，从键盘给数组元素输入值，然后输出。,一维数组的初始化,定义一维数组的同时给数组元素赋初值称为一维数组的初始化。其一般格式为：类型说明符 数组名N=初值1,初值2,初值N;其中，N是表示数组元素个数的常量。,一维数组的初始化方式有以下几种：（1）全部元素初始化：char a3=1,2,n；int b5=2,11,3,14,5；int b=2,11,

5、3,14,5；int b4=2,11,3,14,5；,在对数组的所有元素赋初值时，可以不指定数组长度。系统自动定义其长度为5,初值个数不能超过数组长度。否则，会出现语法错误。,（2）全部元素初始化：int a10=0,1,2；char a10=1,2;（3）全部元素初始化为0：int a10=0;,将a0a2依次初始化为0、1、2。未赋值的元素a3a9值全部被初始化为int中表示假的值0。,将元素a0a9 全部初始化为0,将a0a1依次初始化为0、1。未赋值的元素a2a9值全部被初始化为char中表示假的值0。,若想全部初始化为1int a10=1;错误,【例 4.5】定义一个含有10个元素的

6、整型一维数组并全部初始化，将数组中所有元素逆序输出。,【例4.6】：用冒泡法对5个数排序。解：冒泡排序过程如后面图所示，其中，红圈以内为已排好序的记录。,规则：令相邻位置的数依次比较，若上面的数大，则交换。,4,1,4,1,3,5,2,41 交换,43 交换,3,45 不交换,5,2,52 交换,1,13 不交换,3,4,34 不交换,2,42 交换,5,1,3,2,4,5,13 不交换,32 交换,1,2,3,4,5,12不交换,结果 1,2,3,4,5,R,第0趟,第1趟,第2趟,第3趟,第0次,第1次,第2次,第3次,for(i=0;iRj+1 的值）则交换 j增1 for(j=0;j4

7、i;j+)/内循环 如果（Rj的值Rj+1的值)则不交换 j增1,冒泡算法逻辑过程,i,j,i=0,j=1;比较Rj 和 Rj+1的大小 int temp;/定义新的存储单元 如果(R1的值R2的值)temp R1;R1 R2;R2 temp;j增加1，比较Rj 和 Rj+1的大小 如果(Rj的值Rj+1的值)j增加1，比较Rj 和 Rj+1 的大小,实现交换,R1,R2,4,3,temp,2.交 换 过 程 与 核 心 程 序,4,3,4,int i;,int j;,for(i=0;i=3;i+),for(j=0;j=3i;j+),int temp;,if(Rj的大小Rj+1的大小),tem

8、p Rj;Rj Rj+1;Rj+1 temp;,3.循 环 与 核 心 程 序 的 组 合,int i,j;,类型一样，合并在一起,外循环，将处理5个数推广到处理n个数,for(i=0;i=n-2;i+),内循环,for(j=0;j=ni2;j+),定义新的存储空间，置前，防止重复定义,int temp;,比较大小判断是否满足交换条件,if(RjRj+1),满足交换条件，则交换；在程序中将赋值箭头转换为赋值等号,temp=Rj;Rj=Rj+1;Rj+1=temp;,标出交换的起始位置,标出内循环的起始位置,标出外循环的起始位置,4.冒 泡 算法整理,int i,j;/定义int 类型的变量i,

9、j int temp;/定义新的存储单元 tempfor(i=0;iRj+1)/比较数组R 中相邻元素值的大小/开始交换 temp=Rj;/先将Rj中的值赋给 temp Rj=Rj+1;/再将Rj+1中的值赋给Rj Rj+1=temp;/最后又把temp中的值赋给Rj+1/结束交换/内循环for2结束/外循环for1结束/经过n1=4 次循环，完成排序功能,5.冒泡算法真实程序,6.优化推广程序,改进的冒泡排序算法,例如：待排序的数组元素为：3，1，2，5，4,3,1,3,1,2,4,5,31 交换,32 交换,2,24 不交换,4,5,1,13 不交换,2,3,34 不交换,4,5,45 不

10、交换,12不交换,结果 1,2,3,4,5,R,i=0,i=1,j=0,j=1,j=2,j=3,设置一个标识量，若某趟中一次交换也没有进行，设置标识量的值，代表数据已完全排好，不需要进行后面的排序。,【例 4.7】改进冒泡排序算法。,【例 4.8】从键盘输入10个学生成绩，计算出 平均成绩，并输出高于平均分的学生成绩。,【例】求fibonacci数列的前20项，并输出。,fibonacci：1，1，2，3，5，8，13，21,4.1 一维数组4.2 二维数组 4.3 字符数组,问 题,如果需要处理3名学生的期末成绩，每名学生有4门课程的成绩，用什么来存储这些数据？方法一：定义12个变量，每个变

11、量存储1个学生的1门课程成绩。方法二：为3名学生各定义3个数组，每个数组可以存放4门成绩。方法三：用一个3行4列的二维数组来存储。,4.2.1 二维数组的定义,1.格式:类型说明符 数组名常量表达式M常量表达式N；例：float a34;,012,0 1 2 3,M和N只能是正整数,例：float a34,2.二维数组可以看成是由一维数组组成的,3.二维数组在内存中连续存放，先顺序存放第一行的元素，再存放第二行的元素，依次直至存放完所有元素。,4.2.2 二维数组的引用,引用格式:数组名行下标列下标；例：int a23;a00、a01、a02 a10、a11、a12,常出现的错误：下标越界！a

12、23=3;/*应为a12=3;*/,4.2.3 二维数组的初始化,1、分行赋初值:例：int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12；1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12,2、全部数据写在一个花括号内，按数组排列的顺序对各元素赋初值：例：int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12；,赋初值时，数组的行下标可以省略，例如：int a 4=.。,3、对部分元素赋初值:（1）int a34=0,1,2；0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 功能：仅对a00、a01、a02赋值，其余为0,（2）int a34=1,5，6,9；1

13、 0 0 0 5 6 0 0 9 0 0 0 功能：仅对a00、a10、a11、a20赋值，其余为0,【例4.9】求一个3*4矩阵的最大值及其所在 行列下标。,【例4.10】3名学生各有4门课程的成绩，计算每个学生的平均成绩。,【例4.11】打印输出杨辉三角形（输出前10行）,多维数组定义格式：类型 数组名常量表达式1常量表达式2；例：int a333;注意：多维数组的元素在内存中的排列顺序是按行存放。引用格式：数组名下标下标例：a000=100;a012=20;a222=50;一个n维数组可以看成由多个n-1维数组构成。,4.1 一维数组 4.2 二维数组4.3 字符数组,在程序中如果要存储

14、姓名、地址等类型的数据，例如：“小明”、“成都市高新西区西园大道1号”等需要使用什么样的类型呢？这些是字符串，C语言中没有专门的字符串变量，如果要存储字符串，需要用到字符数组。字符数组是专门用来存放字符数据的。字符数组中的一个元素存放一个字符。,4.3.1 字符数组,字符数组中可以存储普通字符序列，也可以存储字符串，两者依据字符数组末尾是否有字符串结束符0来区分。例如：,（1）char c11=“I am happy”;或 char c=“I am happy”;（2）char c11=“I am happy”;或 char c=“I am happy”;（3）char c11=I,a,m,h

15、,a,p,p,y,0;或 char c=I,a,m,h,a,p,p,y,0;（4）char c11=I,a,m,h,a,p,p,y;,这四种方式，字符数组c存储的是字符串,（5）char c10=I,a,m,h,a,p,p,y;或 char c=I,a,m,h,a,p,p,y;,这种方式，字符数组c存储的是普通字符序列,若要重新给字符数组（字符串变量）赋值，使它改而存放别的字符串，应注意以下几点：,（1）应充分估计新字符串所需的最大空间，不要出现越界情况。例如：char c=“fish”；数组c的长度是5。若要将“chicken”赋给c，新字符串需要8个字节的内存空间，就会出错。为了防止这类的

16、错误发生，习惯上将字符数组长度设置大一些。例如：char c20=“fish”；,（2）不能使用赋值语句对字符串变量集体赋值，而应该使用赋值语句为每个字符数组元素单独赋值。例如：char c=“fish”；若要将数组c的内容修改为“cat”，直接写为：c=“cat”;或者c=“cat”;都是错误的。可以对c中的元素逐个重新赋值：c0=c;c1=a;c2=t;c3=0;注意：不要省略给c3赋值为 0，否则c中新的字符串内容为“cath”。,字符数组的输入输出,一、使用 scanf 函数输入字符串到字符数组中。（1）以单个字符的格式逐个输入。例如：char c5;scanf(“%c%c%c%c%c

17、”,数组元素跟普通变量一样，前面要加取地址符,（2）以字符串的格式输入。例如：char c5;scanf(“%s”,c);说明：1.%s是字符串的格式字符，数组名代表数组的起始地址，因此输入表列中只需要给出数组名即可。若写为&c，程序出错。2.输入字符串时，空格或者回车键是输入结束符，不能作为有效的字符输入。,假如从键盘输入cat或者cat。数组c中存入cat后，C编译系统会自动在后面补上一个 0。3.输入的字符串长度应该比字符数组的长度短。例如：从键盘输入catcat，数组c中存入catca，没有 0的位置，容易出现内存错误。,4.可以用scanf 输入多个字符串，输入时以空格键或回车键隔开

18、。例如：char c15,c25,c35;scanf(“%s%s%s”,c1,c2,c3);从键盘输入Catordog?,二、使用 printf 函数将字符数组中的字符串输出。（1）以单个字符的格式逐个输出。例如：char c5;printf(“%c%c%c%c%c”,c0,c1,c2,c3,c4);（2）以字符串的格式输出，将数组名写在输出表列中。例如：char c5;printf(“%s”,c);,注意：,(1)若数组长度大于字符串的实际长度，也只输出到遇到0结束。例如：char c10=“China”;printf(“%s”,c);(2)如果一个字符数组中包含一个以上0，则遇第一个0时输

19、出就结束。,【例4.12】删除字符串中的空格，并输出。,三、使用scanf和 printf 为二维数组输入输出字符串二维数组可看作由一维数组组成。如果将一维字符数组看作是存放字符串的变量，那么二维字符数组就可以看作是存放字符串的一维字符串数组。例如：定义char c35;相当于定义了3个字符串变量。c0、c1、c2分别是3个字符串的起始地址。可以使用scanf 和 printf 函数为其输入、输出字符串。,【例4.13】利用二维字符数组输入、输出字符串。,【例】输出一个菱形图。,4.3.3 字符串处理函数,C语言提供了多个常用的字符串处理函数。字符串输入函数、输出函数、比较函数、连接函数及求字

20、符串长度等函数。注意：字符串函数均在头文件 string.h 中定义，要使用这些函数，需将此文件包含进来。有的编译器会自动包含。,1.字符串输出函数 puts,格 式：puts(字符串)功 能：将字符串结束符0转换成n后输出字符串。,例如：char c6=“China”;执行函数：puts(c);等价于：printf(%sn,c);,puts函数也可以直接输出字符串常量。例如：puts(“China”);,2.字符串输入函数 gets,格 式：gets(字符数组)功 能：从键盘输入一个字符串到字符数组中。,例如：char s10;执行函数：gets(s);从键盘输入：China 将包括0在内的

21、6个字符送到字符数组s中。,gets、puts与scanf、printf函数的使用区别：(1)gets()、puts()函数一次只能输入输出一个字符串；scanf()、printf()则可以输入输出多个字符串。例如：char s110,s210;1.gets(s1);gets(s2);puts(s1);puts(s2);2.scanf(“%s%s”,s1,s2);printf(“%sn%sn”,s1,s2);,（2）使用gets函数输入的字符串以回车符结束；而 scanf函数以空格或回车符结束字符串的输入。例如：char s130,s230;从键盘输入HELLO WORLD!，1.执行gets

22、(s1);gets(s2);执行结果：s1中存入字符串“HELLO WORLD!”，光标等待用户再次输入字符串，从键盘输入hello world!s2中获得字符串“hello world!”。,例如：char s130,s230;从键盘输入HELLO WORLD!，2.执行scanf(“%s%s”,s1,s2);执行结果：s1中存入字符串“HELLO”，s2中存入字符串“WORLD!”。,3.字符串连接函数 strcat,格 式：strcat(字符数组1,字符数组2或字符串)功 能：把字符数组2中的字符串连接到字符数组1中的字符串的后面，结果放到字符数组1中。,注 意：1)数组1必须足够大，以

23、容纳连接后的新字符串。2)连接时串1后面的0被覆盖，只在新串后保留1个0,字符数组2可为字符串常量，1呢？,例如：char s10=“te”;strcat(s,“st!”);执行过程中数组s的存储情况：,【例4.14】使用strcat函数实现两个字符串连接的功能。,【例4.15】不使用strcat函数实现两个字符串连接的功能。,4.字符串复制函数 strcpy,格 式：strcpy(字符数组1,字符数组2或字符串)功 能：将字符串2复制到字符数组1中，该字符数组1 中原有内容被覆盖。说明：（1）字符数组1必须足够大，能容纳复制过来的字符串（2）复制时连同0一起复制到字符数组1中。,（3）不能用

24、赋值语句将一个字符串常量或字符数组直接赋给一个字符数组。例如：char str130=“China”,str230;str2=str1;（4）可以用strncpy函数将字符串2中的前n个字符复制到字符数组中。字符数组其他位置的元素不发生变换。例如：char str130=Chengdu;char str230=Beijing;strncpy(str1,str2,2);执行结果：str1为Beengdu。,【例4.16】使用strcpy函数实现字符串的拷贝。,【例4.17】不使用strcpy函数实现字符串的拷贝。,5.字符串比较函数 strcmp,格 式：strcmp(字符串1,字符串2)功 能

25、：比较“字符串1”和“字符串2”。比较规则：自左至右逐个字符比较ASCII码,直到遇到不同字符或0，比较的结果由函数值带回。字符串1 字符串2,函数返回正整数,1,例如：strcmp(“a”,“b”);函数返回-1 即：“a”“compare”,例如：strcmp(“CHINA”,“china”);函数值是-1 表示：“CHINA”“CHINA”注意：字符串只能用strcmp 函数比较，不能用关系运算符“=”、“”等直接比较。例如：要判断str1是否比str2大，若使用str1str2就会出错，应该使用strcmp(str1,str2)0。,【例4.18】使用strcmp函数比较两个字符串。,

26、【例4.19】不使用strcmp函数比较两个字符串。,6.求字符串长度函数 strlen,格 式：strlen（字符数组或字符串）功 能：测字符串实际长度，不包含0在内。例 如：char str20=“Test”;printf(“%d”,strlen(str);说明：输出结果不是 20，也不是5，而是4。,【例4.20】使用strlen函数测字符串长度的功能。,【例4.21】不使用strlen函数测字符串长度的功能,7.字符串大小写转换函数,格 式：strupr（字符数组）功 能：将字符数组中字符串的小写字母转换成大写字母。例 如：char str1“abcdef”；strupr(str1)；puts(str1)；结果：ABCDEF,8.字符串大小写转换函数,格 式：strlwr（字符数组）功 能：将字符数组中字符串的大写字母转换成小写字母。例 如：char str2=“ABCDEF”;strlwr(str2);puts(str2);结果：abcdef,字符数组应用举例,【例】输入一行字符，统计其中有多少个单词，单词之间用空格分隔开。,【例】输入有3个字符串,要求找出其中最大者。设一个二维字符数组str,大小为320,即有3行20列,每一行可以容纳20个字符。,str320,