C语言课件第10章数组与字符串处理.ppt

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1、教学内容:10.1 数组的概念 10.2 一维数组 10.3 多维数组 10.4 字符数组与字符串 10.5 字符串处理函数 10.6 数组作为函数参数,第10 章 数组与字符串处理,教学要求:1掌握数组的定义，及其数组元素的下标表示方法。2掌握数组的初始化方法。掌握数组元素的引用，数组数据输入/输出方法。3掌握数组在程序设计中的应用，以及有关的算法，例如排序算法等。4掌握字符数组的应用方法。5掌握字符串处理函数的使用。,第10 章 数组与字符串处理,数组是最简单的一种构造类型。构造类型是由基本类型按一定规则构造而成的，一个构造类型数据可以分解为多个构造元素，这些元素可以是基本类型，也可以是构

2、造类型。一个数组可以分解为多个数组元素，这些数组元素可以是基本类型或是构造类型。按数组元素的类型不同，数组又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。,10.1 数 组 的 概 念,在实际应用中，人们不可避免的要遇到“批量数据的存储和处理”问题。例如：在学生成绩管理系统中，可能需要对一个班 30 名学生的成绩进行输入，计算出平均分，然后输出所有高于平均分的成绩。为了便于处理，对于这样一组有着内在联系、具有相同性质的数据，可以按顺序组织起来，共用一个统一的名字，即：数组名。数组中各个数据的区分用数组名带下标的形式表示。我们可以为 30 名学生的成绩建立一个名为 s 的数组，30 个

3、成绩顺序存放在 s0s29这 30 个带下标的变量中，,1一维数组的定义 定义的语句形式：类型说明符 数组名 常量表达式（1）“数据类型”是指数组元素的数据类型。（2）数组名定名规则和变量名相同。（3）常量表达式,必须用方括号括起来。它是一个整型值,指定数组元素的个数，即数组的长度。常量表达式其中可以包含常数和符号常量，但不能包含变量。,10.2 一 维 数 组,例如:int a10;上述说明语句，定义了一个整型一维数组。数组名称：a，有10个数组元素；系统分配10个连续的存储单元。数组的数据类型是：int 每一个数组元素的存储单元占用2个字节,存放一个整型值。(4)数组元素的下标，是元素相对

4、于数组起始地址的偏移量，所以从0开始顺序编号。上述数组的数组元素为：a0,a1,a2,a9，没有a10。,（5）数组名表示的是一个地址常量，它代表整个数组的首地址。同一数组中的所有元素按其下标顺序占用一段连续的存储单元.a 表示数组起始地址,(7)数组说明语句一次可定义几个数组,形式如下：数据类型 数组名常量表达式,数组名2常量表达式2；例如：int a1 4,a2 5;上述说明语句，定义了两个整型一维数组。数组名为:,a2 a1 一维数组有4个数组元素:a10,a11,a12,a13 a2 一维数组有5个数组元素:a20,a21,a22,a23,a24 数组元素的数值类型均为：整型（int）

5、a1,a2,分别代表各自数组的起始地址&a10&a11&a12&a13 为各数组元素的地址,2.数组元素的引用 引用数组元素的形式：数组名下标表达式(1)“下标表达式”可以是任何非负整型数据，取值范围是0（元素个数-1）。int a8;数组元数：a0 a7(2)在C语言中，数组作为1个整体，不能参加数据运算，只能对单个的元素进行处理。(3)下标不能越界。(4)下标变量和我们前面的简单变量具有相同的地位和作用，可以象使用简单变量一样使用。,例10.1数组元素的引用。main()int i,a10;for(i=0;i=0;i-)printf(%d,ai);本例中第一个循环语句给a数组各元素赋值，然

6、后用第二个循环语句，输出数组元素a9 a0的各个数值。输出结果：9 8 7 6 5 4 3 2 1 0,数组元素引用可以用变量,定义数组，元素个数不能用变量,例10.2 数组元素引用main()int a4;float b3;a0=3;a1=4;a2=a1*14;a3=23;scanf(“%f%f%f”,3 4 56 23,a0 a1 a2 a3,a,定义数组，元素个数 不能用变量,说明：（1）根据存储类型的不同，数组有静态数组（static）和动态数组（auto）之分；（2）根据定义的位置不同:在函数内部定义的数组，称为内部数组。在函数外部定义的数组，称为外部数组。（3）赋值语句和输入语句均

7、可使数组中的元素赋初值，但占用运行时间。简捷的方法是在程序运行之前使数组初始化。,3.一维数组元素的初始化格式 数据类型 数组名常量表达式初值表;（1）只给部分元素赋初值。当 中值的个数少于元素个数时，只给前面部分元素赋值。例如：int a10=0,1,2,3,4;表示只给a0a45个元素赋值，而后5个元素自动赋0值。（2）只能给元素逐个赋值，不能给数组整体赋值。例如给十个元素全部赋1值，只能写为：int a10=1,1,1,1,1,1,1,1,1,1;而不能写为：int a10=1;,（3）如不给数组赋初值，则元素值不确定，对于static型的数组，系统会自动赋以0或0。（4）如给全部元素赋

8、值，则在数组说明中，可以不给出数组元素的个数，编译系统根据初值个数确定数组长度。例如：int a5=1,2,3,4,5;可写为：int a=1,2,3,4,5;（5）若花括弧中提供的初值个数大于数组长度，则按语法错误处理。,例10.3 求数组中8个数的最大值#include main()int i,max,a8=2,5,9,6,35,7,67,49;for(i=0;imax)max=ai;printf(“max=%dn”,max);,例10.4 求Fibonaci数列的前20项#include main()int i,fb20;fb0=1;fb1=1;for(i=1;i19;i+)fbi+1=

9、fbi+fbi-1;for(i=0;i20;i+)if(i%5=0)printf(n);printf(%7d,fbi);,Fibonaci数列的前20项：1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89,排序过程算法：（1）比较第一个数与第二个数，若为逆序a1a2，则交换；然后比较第二个数与第三个数；依次类推，直至第9个数和第10个数比较为止第一趟冒泡排序，结果最大的数被安置在最后一个元素位置上。（2）对前9个数进行第二趟冒泡排序，结果使次大的数被安置在第9个元素位置。（3）重复上述过程，共经过9趟冒泡排序后，排序结束。,例10.5用冒泡法对个数由小到大排序。排序的N-S图如图10.2所示

10、。,ai ai+1,图 10.2,main()int i,j,t,a11;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);,10.3 多 维 数 组,1.二维数组的定义（1）语句形式:类型说明符 数组名常量表达式1 常量表达式2 例如：float a34;定义a是一个3x4(3行4列)的数组，即a数组有12个元素。但不得写成：float a3,4;(2)二维数组中元素的排列顺序为按行按列。即存放

11、完第1 行的元素后再接着存放第 2 行的元素，依次类推。a00 a01 a03 a03 a10 a11 a12 a13 a20 a21 a22 a23,我们可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：a34可看成 a0-a00 a01 a02 a03 a a1-a10 a11 a12 a13 a2-a20 a21 a22 a23a0 a2每个元素又是一个包含4个元素的一维数组。数组名:a 代表整个数组的首地址a 0：数组第0行的首地址 即第1个元素地址,2.二维数组元素的引用形式为：数组名行下标表达式列下标表达式(1)“行下标表达式”和“列下标表达式”，都应是整型表达

12、式或符号常量。(2)“行下标表达式”和“列下标表达式”的值，都应在已定义数组大小的范围内。假设有数组x34，则可用的行下标范围为02，列下标范围为03。(3)对基本数据类型的变量所能进行的操作，也都适合于相同数据类型的二维数组元素。,3.二维数组的初始化(1)按行给二维数组赋初值。如：static int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;这种方法比较直观，一行对一行，不易遗漏，易于检查。(2)顺序按行按列给二维数组赋初值。如：static int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;(3)可以对部分元素赋初值。如：static int a

13、34=1,5,9;static int a34=1,0,6,0,0,11;static int a34=1,5,6;static int a34=1,9;注意：所赋给的值是按行按列对号入座的。,(4)对二维数组的全部元素赋初值时，可以不指定第一维的长度，但不得省去第二维的长度。如：static int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;可以写成：static int a 4=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;同样，static int a 4=0,0,3,0,10;也是正确的。,例10.6 给一个23的2维数组各元素赋值，并输出全部元素的值。#i

14、nclude stdio.h main()int i,j,a23;/*定义数组array*/for(i=0;i2;i+)/*外循环控制行数*/for(j=0;j3;j+)/*内循环控制列数*/scanf(“%d”,例10.7 输出一个3 4数组中每行中的最大元素之值及其位置。main()int i,j,c,max;static int a34=6,-5,11,3,8,9,4,7,2,13,1,-10;for(i=0;imax)max=ai j;c=j;printf(“max=%2d,row=%d,colum=%dn”,max,i+1,c+1);,输出结果：max=11,row=1,colum=

15、3 max=9,row=2,colum=2 max=13,row=3,colum=2,1字符数组的定义 一维字符数组，用于存储和处理1个字符串，其定义格式与1维数值数组一样。二维字符数组，用于同时存储和处理多个字符串，其定义格式与2维数值数组一样。char s18,s2312;2字符数组的初始化 字符数组的初始化，可以通过为每个数组元素指定初值字符来实现。例如：char s38=”asdfggh”;,10.4 字符数组与字符串,char s48=a,b,c,d,e;static char d33=,;3字符串及其结束标志 字符串，是指若干有效字符的序列。C语言中的字符串，可以包括字母、数字、专

16、用字符、转义字符等。C语言规定：以 0 作为字符串结束标志。0 代表ASCII码为0的字符，表示一个空操作，只起一个标志作用。在 0 前面的字符的个数为该字符串的有效长度。,说明：由于系统在存储字符串常量时，会在串尾自动加上1个结束标志，所以无需人为地再加1个。结束标志在字符数组中也要占用一个元素的存储空间，因此在说明字符数组长度时，至少为字符串所需长度加1。字符数组并不要求它的最后一定要加0。是否加0，完全视需要而定。,4.字符数组的输入输出（1）用“%c”格式符逐个的输入或输出字符数组的字符。for(i=0;i11;i+)scanf(%s,ai);for(i=0;i11;i+)printf

17、(%c,ai);输出数组单个元素的数值，要指出元素的下标。（2）用“%s”格式符将整个字符串一次输入或输出。printf(“%s”,c);中c是字符数组名，不是数组元素名。scanf(%s,ai);输入或输出时,并不输入或输出结束符0。,（3）字符数组的输出 在用printf函数输出字符串时，当遇到0时就停止输出，系统不输出字符的定界符。如果字符数组的长度大于字符串的实际长度，也只输出到0为止。如果字符数组中有多个0，则遇到第一个0时停止输出。puts()函数将一个以0结束的字符串输出到终端，且字符串中可以包含转义字符。如：static char str=“ChinanBeijing”;put

18、s(str);输出：China Beijing,（4）字符数组的输入 scanf(“%s”,c);c为字符数组名，输入一个字符串，以回车键而不必以结束符0结束输入，系统会自动加上一个结束符0。同时字符数组名 c 前也不再加地址符&。若用一个scanf 函数输入多个字符串，则以空格作为字符串之间的分隔。函数：gets(字符数组)功能：从标准输入设备(stdin)键盘上，读取1个字符串（可以包含空格），并将其存储到字符数组中,例10.8 多种方法输入输出字符串#includemain()char str112,str212,str312;int i;for(i=0;i12;i+)scanf(%c,

19、例10.9 二维字符数组的改变#include#include main()int i;char a74=sun,mon,tue,wed,thu,wen,sat;printf(Result is:n);a03=,a,10.5 字符串处理函数,字符串标准函数的原型在头文件string.h中。1输入字符串gets()函数（1）调用方式：gets(字符数组)（2）函数功能：从标准输入设备(stdin)键盘上，读取1个字符串（可以包含空格），并将其存储到字符数组中去。（3）使用说明 1）gets()读取的字符串，其长度没有限制，编程者要保证字符数组有足够大的空间，存放输入的字符串。2）该函数输入的字符

20、串中允许包含空格，而scanf()函数不允许。,2输出字符串puts()函数（1）调用方式：puts(字符数组)（2）函数功能：把字符数组中所存放的字符串，输出到标准输出设备中去，并用n取代字符串的结束标志0。用puts()函数输出字符串时，不要求另加换行符。（3）使用说明1)字符串中允许包含转义字符，输出时产生一个控制操作。2)该函数一次只能输出一个字符串，而printf()函数也能用来输出字符串，且一次能输出多个。,例10.10 统计字符串中字母的个数int isalp(char c)if(c=a,3拷贝字符串 strcpy()函数（1）调用方式：strcpy(字符数组,字符串)其中“字符

21、串”可以是串常量或字符数组。（2）函数功能：将“字符串”完整地复制到“字符数组”中，字符数组中原有内容被覆盖。（3）使用说明1）字符数组必须定义得足够大，以便容纳复制过来的字符串。连同结束标志0一起复制。2）不能用赋值运算符“”将一个字符串直接赋值给一个字符数组，只能用strcpy()函数来处理。,#include main()int i;char name16=pear;char name213=Apple,例10.11 字符拷贝函数 strcpy()进行字符串复制,将name1中的字符串连同0一 起复制到name2,运行结果如下：,Result is:1:name1-pear2:name2

22、-Apple&Banana3:name1-pear4:name2-pear5:name1-pear&Banana,4连接字符串strcat()函数（1）调用方式：strcat(字符数组,字符串)（2）函数功能：把“字符串”连接到“字符数组”中的字符串尾端，并存储于“字符数组”中。“字符数组”中原来的结束标志，被“字符串”的第一个字符覆盖，而“字符串”在操作中未被修改。（3）使用说明:1）由于没有边界检查，要保证“字符数组”定义得足够大，以便容纳连接后的目标字符串 2）连接前两个字符串都有结束标志0，连接后“字符数组”中存储的字符串的结束标志0被舍弃，只在目标串的最后保留一个0。,例10.12

23、字符串连接。,运行结果：,5字符串比较strcmp()函数（1）调用方式：strcmp(字符串1,字符串2)其中“字符串”可以是串常量，也可以是1维字符数组。（2）函数功能：比较两个字符串的大小。如果：字符串1=字符串2，函数返回值等于0；字符串1字符串2，函数返回值正整数。（3）使用说明1）如果一个字符串是另一个字符串从头开始的子串，则母串为大。2）不能使用关系运算符“”来比较两个字符串，只能用strcmp()函数来处理。,例10.13 gets 函数和 strcmp 函数的应用。#include stdio.hmain()char passstr80;int i=0;while(1)clr

24、scr();printf(请输入密码n);gets(passstr);/*输入密码*/if(strcmp(passstr,“password”)!=0)printf(口令错误，按任意键继续);else break;/*输入正确的密码，中止循环*/getch();i+;if(i=3)exit(0);/*输入三次错误密码退出程序*/fun();/*输入正确密码所进入的程序段*/,字符串长度函数strlen 格式：strlen(字符数组)作用：测试字符串长度 函数值：为字符串的实际长度，不包括0在内。例如：strlen(“china”)；结果是5。若改成：char str10=“china”;str

25、len(str);结果也是5，不要误认为是10或是6。,字符串小写函数strlwr 格式：strlwr(字符串)作用：将字符串的大写字母转换成小写字母。请给出下面程序结果。main()char str1=CHINA;printf(n%s,strlwr(str1);运行结果：china 字符串大写函数strupr 格式：strupr(字符串)作用：将字符串中的小写字母转换成大写字母。,1.数组元素作函数参数 用数组元素作实参时，由于数组元素与普通变量具有相同的地位和作用;对数组元素的处理是和普通变量一样的。,10.6 数组作为函数参数,例10.14c 数组元素作为实参#include float

26、 fun(float a,float b,float c);main()float b3;float ave;b0=21.3;b1=b0/3;b2=8.2;printf(b0=%4.1fn b1=%4.1fn”,b0,b1);printf(b2=%4.1fn”,b2);ave=fun(b0,b1,b2);printf(ave=%4.1fn,ave);printf(b0=%4.1fnb1=%4.1fn”,b0,b1);printf(b2=%4.1fn”,b2);getch();,实参为数 组元素作,float fun(float a,float b,float c)float sum,aver;

27、sum=a+b+c;a=a+5.5 b=b+5.5;c=c+5.5;aver=sum/3.0;printf(a=%4.1fn”,a);printf(b=%4.1fn”,b);printf(c=%4.1fn”,c);return(aver);,用数组元素作实参时，只要数组类型和函数的形参类型一致即可，并不要求函数的形参也是下标变量。换句话说，对数组元素的处理是按普通变量对待的。,2.数组名作函数参数 在用数组名作函数参数时，不是把实参数组的每一个元素的值都赋予形参数组的各个元素。因为实际上形参数组并不存在，编译系统不为形参数组分配内存。因为数组名就是数组的首地址，所以在数组名作函数参数时是把实参

28、数组的首地址赋予形参数组名（即地址传递）。,使用说明：（1）数组名作为函数的形参和实参，应该在调用函数和被调用函数中分别定义数组，要求形参和相对应的实参都必须是类型相同的数组，都必须有明确的数组说明，否则结果将出错。（2）C编译系统对形参数组大小不作检查，所以形参数组可以不指定大小。如果指定形参数组的大小，则实参数组的大小必须大于等于形参数组，否则因形参数组的部分元素没有确定值而导致计算结果错误。,例10.15 数组名作为实参#include main()float Expfun2(float a4);float s4=88.5,90.5,70,71;float ave;printf(s0=%

29、4.1fns1=%4.1fn”,s0,s1);printf(s2=%4.1fn s3=%4.1fn,s2,s3);ave=Expfun2(s);printf(ave=%4.1fn,ave);printf(s0=%4.1fn s1=%4.1fn”,s0,s1);printf(s2=%4.1fn s3=%4.1fn,s2,s3);getch();,实参为数组名s,代表整个数组的首地址(一个地址常量),float Expfun2(float a4)float sum,aver;sum=a0+a1+a2+a3;aver=sum/4.0;a0=a0/10;a1=a1/10;a2=a2/10;a3=a3/

30、10;printf(%4.1fn%4.1fn%4.1fn%4.1fn,a0,a1,a2,a3);return(aver);,数组名s为实参,数组首地址传递给形参数组a,数组a和数组s在内存中是同一存储单元,例10.16 反向显示字符串#include#include void backwards(char s,int index);/*函数声明*/void main()char str80;int index=0;strcpy(str,Show this string.);/*字符串拷贝*/backwards(str,index);/*函数调用*/void backwards(char s,i

31、nt index)/*函数定义*/if(sindex)printf(%c,sindex);/*输出字符*/backwards(s,index+1);/*递归调用*/printf(%c,sindex);/*输出字符*/,例10.17 已知某个学生5门课程的成绩，求平均成绩Float aver(float a)/*求平均值函数*/int i；float av,s=a0；for(i=1；i5；i+)s+=ai；av=s/5；return av；void main()float sco5,av；int i；printf(n input 5 scores:n)；for(i=0；i5；i+)scanf(%f,同 学 们 再 见,程 序 设 计 基 础,