960C语言程序设计教程数组.ppt
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1、6.1 一维数组6.2 二维数组6.3 数组的应用6.4 字符数组与字符串6.5 数组作为函数的参数6.6 程序举例,第 6 章 数组,C语言程序设计教程,2023/8/9,C语言程序设计教程,2,1.数组的引入 在前面的程序设计中,所涉及和处理的数据都非常简单,对这些数据采用C语言的基本类型(整型、实型、字符型)来描述就行,但在实际应用中,需要处理的数据往往是复杂多样的。问题:输入中南大学2003级4500名学生的C语言成绩,按成绩从高分到低分排序,输出平均成绩及高于平均成绩的学生成绩。如何编程呢?语言提供了用户自定义数据的描述方法,即构造类型:由若干基本类型数据按一定的规则构成复杂数据对象
2、。如数组类型。构造数据类型的引入,使我们能较方便地解决上面的问题。,2023/8/9,C语言程序设计教程,3,2.数组的概念数组:具有相同类型的数据组成的序列,是有序集合。数组中的每一个数据称,数组元素 由其所在的位置序号(称数组元素的下标)来区分。用数组名与下标 可以用统一的方式来处理数组中的所有元素,从而方便的实现处理一批具有相同性质数据的问题。注意:数组元素有序不是指元素大小顺序,2023/8/9,C语言程序设计教程,4,6.1 一维数组,6.1.1 一维数组的定义一维数组:只有一个下标的数组。定义格式:存储类别 类型标识符 数组名元素个数;说明:1.存储类别:说明数组的存储属性,即数组
3、的作用域与生成期,可以是静态型(static),自动型(auto)及外部型(extern)。当使用auto型时可以省略。2.类型标识符:数组元素的类型。3.数组名的命名规则:与标识符的命名规则相同。4.数组“元素个数”:即数组长度,只能是一个整型常量表达式。可以是符号常量。,2023/8/9,C语言程序设计教程,5,例:int a5;定义了一个自动型整型数组:数组的元素为整型;数组名为a;元素个数为5;下面是合法的数组定义:char str20;/*定义一个有20个元素的字符型数组str*/float score8;/*定义一个有8个元素的浮点型数组score*/#define N 5long
4、 dataN;/*定义一个有5个元素的长整型数组data*/short z4*N;/*定义了一个有20个元素的短整型数组z*/其中的数组长度使用的是符号常量 下面的定义是非法的:int n=10;char cn;/*数组长度不能使用变量*/,2023/8/9,C语言程序设计教程,6,例:试判断下列数组定义是否合法:int student35;char name20;float score35;#define student 35float n_studentstudent;int score_studentstudent*3;int person(10);int n=10,an;,2023/8
5、/9,C语言程序设计教程,7,6.1.2 数组元素的引用,定义了数组以后,就可使用它了。但不能利用数组名来整体引用一个数组,只能单个的使用数组元素数组元素的描述:由 数组名加方括号中的下标 组成,即:数组名下标下 标:数组元素在数组中的顺序号,使用整序型表达式。取值范围:从0到元素个数-1。C语言不对下标越界作语法检查。若有定义:int a5;则数组a的元素分别为:a0、a1、a2、a3、a4;但a5不是。每个元素都可作为一个整型变量来使用。如:a0=5;a3=a1+4;aD-B=3;scanf(“%d”,&a4);,a5=80;a2.5=60;?,2023/8/9,C语言程序设计教程,8,#
6、include main()int n,a15;for(n=0;n=0;n-)printf(“%4d”,an);输入:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 输出:15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1,根据数组的有序性,往往使用循环语句来对数组进行处理,用循环控制变量作为数组下标,从而可以以统一的方式来访问数组元素。例6.1 从键盘输入15个整数,再反序输出。问:不用数组能否完成,如何实现?假设是1000个数据呢?,注意:1.循环控制变量的初值、终值及控制条件。2.不能整体输入/出数组 如:printf(“%d”,a);学会如何
7、对数组进行输入输出,2023/8/9,C语言程序设计教程,9,6.1.3 一维数组的存储结构与初始化1.一维数组的存储结构 数组变量 在内存中分配一片连续的存储单元,数组元素按数组下标从小到大连续存放。a代表首地址(数组起始地址),每个元素字节数相同,因此,根据数组元素序号可以求得数组各元素在内存的地址,并可对数组元素进行随机存取。数组元素地址=数组首地址+元素下标*sizeof(数组类型),例 int a5;设a的首地址为1000,数组a存储示意图如右图所示,1006,a3的地址=1000+32=1006,2023/8/9,C语言程序设计教程,10,2.一维数组的初始化含义:在定义数组的同时
8、,对数组各元素指定初值。初始化是 编译阶段完成。注意:用赋值语句或输入语句也可给数组素指定初值,是在运行时完成。初始化数组格式:static=;或=;说明:是用逗号分隔的数组元素的初始值(常量)。中数值的类型必须与一致。,2023/8/9,C语言程序设计教程,11,若不对auto数组进行初始化,则其初值是不可知的。若一个static或外部数组未进行初始化,则对数值型数组元素,初值为0,而对字符型数组元素,初值为空字符0.,对数组初始化的几种方法:在定义数组时,对全部数组元素赋予初值。例:int a5=0,1,2,3,4;在定义数组时,对部分数组元素赋予初值。例:int a5=1,2;等价 a0
9、=1,a1=2;其它赋0 对全部数组元素赋初值时,可省数组长度,系统自动确定。例:int a=0,1,2,3,4;等价于 int a5=0,1,2,3,4;,2023/8/9,C语言程序设计教程,12,例6.2 数组初始化与未初始化比较#include main()int i,a5=3,4,5,b5;printf(“narray a is:”)for(i=0;i5;i+)printf(“%6d”,ai);printf(“narray b is:”)for(i=0;i5;i+)printf(“%6d”,bi);,运行结果:array a is:3 4 5 0 0 array b is:-32 1
10、398 40 1170 454,考虑:数组b 的值的含义?,2023/8/9,C语言程序设计教程,13,#define N 5#include main()int i,j,k,max,min;static int a5;for(i=0;iai)min=ai;k=i;printf(max:a%d=%d,min:a%d=%d,j,max,k,min);,例6.3 从键盘上输入5个数,输出最大、最小的元素以及它们的下标,若输入:8 2 312 0-10输出为:max:a2=312,min:a4=-10,2023/8/9,C语言程序设计教程,14,以下程序执行的结果为_(s5-1.c)#include
11、 main()int a=1,2,3,4,i,j,s=0;j=1;for(i=3;i=0;i-)s=s+ai*j;j=j*10;printf(“s=%dn”,s);,2023/8/9,C语言程序设计教程,15,以下程序执行的结果为_(s5-2.c)#include main()int a=0,2,5,8,12,15,23,35,60,65;int x=15,i,n=10,m;i=n/2+1;m=n/2;while(m!=0)if(xai)i=i+m/2+1;m=m/2;else break;printf(“place=%d”,i+1);,2023/8/9,C语言程序设计教程,16,综合练习:阅
12、读程序,写出结果#include#define MN 7int num_list=3,4,5,6,7,8,9;main()int k,j,b,u,w;u=0;w=MN-1;while(u=w)j=num_listu;k=2;b=1;while(k=j/2,2023/8/9,C语言程序设计教程,17,若一个一维数组,它的每一个元素亦是类型相同的一维数组时,便构成二维数组。数组的类型相同:是指数组大小、元素类型相同。数组的维数:是指数组的下标个数,一维数组元素只有一个下标,二维数组元素有两个下标。6.2.1 二维数组的定义1.定义形式:存储类别 类型标识符 数组名行数列数;例:float b53;
13、定义了一个53的数组b,即数组为5行3列,可存放15个实型数据。,6.2 二维数组,2023/8/9,C语言程序设计教程,18,例:int a23;定义了一个23的数组a,即数组为2行3列,可存放6个整型数据。2.二维数组元素的表示形式:数组名下标下标下标称第一维下标,下标称第二维下标。二维数组类似于数学中的矩阵,由行、列组成。把所有第一维下标相同的元素称为行,所有第二维下标相同的元素称为列。数组a的6个元素如下:a00 a01 a02 a10 a11 a12,2023/8/9,C语言程序设计教程,19,3.多维数组的定义,根据二维数组的定义,我们可以类推出多维数组的定义。static int
14、 b223;/*定义了一个维的静态整型数组*/float c2322;/*定义了一个维浮点型数组*/在数组定义时,多维数组的维从左到右第一个称第一维,第二个称第二维,依此类推。多维数组元素的顺序仍由下标决定。下标的变化是先变最右边的,再依次变化左边的下标。三维数组b的12个元素是:b000 b001 b002 b010 b011 b012b100 b101 b102 b110 b111 b112,2023/8/9,C语言程序设计教程,20,1.二维数组元素的引用形式:数组名下标1下标2下标称第一维下标(或称行),下标称第二维下标(或称列)。下标从开始变化,其值分别小于数组定义中的常量表达式与常
15、量表达式。,6.2.2 二维数组元素的引用,在二维数组中,一个元素的位置由其下标决定。对 float a43;其12个元素是:第()行:a00,a01,a02第()行:a10,a11,a12第()行:a20,a21,a22第()行:a30,a31,a32,二维数组的每一个元素都可以作一个变量来使用。如:printf(“%d”,a00);scanf(%d,2023/8/9,C语言程序设计教程,21,例6.4 二维数组输入输出,mainint a23;printf(”nInput array a:”);for(j=0;j2;j+)for(k=0;k3;k+)scanf(“%d”,/*输出一行后换行
16、,再输出下一行*/,输入:Input array a:1 2 3 4 5 6输出:Output array a:1 2 3 4 5 6,对二维数组的输入输出多使用二层循环结构来实现。外层循环处理各行,循环控制变量j作为数组元素的第一维下标;内层循环处理一行的各列元素,循环控制变量k作为元素的第二维下标。,2023/8/9,C语言程序设计教程,22,6.2.3 二维数组的存储结构设有定义 int a23;float b32;,系统为数组在内存中分配一片连续的内存空间,将二维数组元素按行的顺序存储在所分配的内存区域。数组a与b的各元素的存储顺序如右图所示,元素aij的地为:a+(inj)元素字节数
17、,2023/8/9,C语言程序设计教程,23,例6.5 从键盘上输入9个整数,保存在二维数组中,按数组原来位置输出第一行和第一列的所有元素。,分析:1、输入数组。2、输出数组时要考虑不是所有数据都输出。思考:应该输出的数据在位置关系上有何特点?(关键!),2023/8/9,C语言程序设计教程,24,#include main()int i,j,a33;for(i=0;i3;i+)/*输入数组*/for(j=0;j3;j+)printf(a%d%d=,i,j);scanf(%d,for(i=0;i3;i+)/*输出数组*/for(j=0;j3;j+)if(i=1|j=1)printf(%-6d,
18、aij);else printf(%-6c,);printf(“n”);,2023/8/9,C语言程序设计教程,25,6.2.4、二维数组的初始化 分行给二维数组赋初值,每个花括号内的数据对应一行元素。例:int a23=1,2,3,2,3,4;将所有初值写在一个花括号内,顺序给各元素赋值。例:int a23=1,2,3,2,3,4;只对部分元素赋值,没有初值对应的元素赋0值或空字符(字符数组)。例:int a23=1,2,4;给全部元素赋初值或分行初始化时,可不指定第一维大小,其大小系统可根据初值数目与列数(第二维)自动确定;但必须指定第二维的大小。例:int a3=1,2,3,4,5,6;
19、int a3=0,0,5;,第一维的大小为多少?,2023/8/9,C语言程序设计教程,26,例6.6 用如下的33矩阵初始化数组a33,求矩阵的转置矩阵。123147456258789369转置矩阵:是将原矩阵元素按行列互换形成的矩阵方法1:转置矩阵是将原矩阵元素按行列互换形成的。123147456258789369方法2:沿主对角线将对称位置元素互换即可。,2023/8/9,C语言程序设计教程,27,程序如下:#include main()int j,k;int a33=1,2,3,4,5,6,7,8,9,b33;for(j=0;j3;j+)for(k=0;k3;k+)bjk=akj;fo
20、r(j=0;j3;j+)for(k=0;k3;k+)printf(“%6d”,bjk);printf(“n”);,2023/8/9,C语言程序设计教程,28,6.3 数组的应用,1.利用数组求fiboncaci数列的前n项例7.7 求fiboncaci数列的前20项:f0=1 f1=1 fi=fi-1+fi-2(i=2,3,n)将前20项输出到屏幕上,每行五项。,分析:根据这个数列的组成规律:从第三项开始,每个数据项的值为前两个数据项的和,采用递推方法来实现。可以用一个一维整型数组fib 20来保存这个数列的前20项。,2023/8/9,C语言程序设计教程,29,#include#includ
21、e main()int i,fib20;fib0=1;fib1=1;for(i=2;i=19;i+)fibi=fibi-1+fibi-2;printf(Fibonaci Numbers are:n);,for(i=0;i20;i+)if(i%5=0)printf(n);printf(%7d,fibi);getch();,Fibonaci Numbers are:1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 6765,2023/8/9,C语言程序设计教程,30,2.利用数组处理批量数据例6.8 从键盘上输入若干学生(不
22、超过100人)的成绩,计算平均成绩,并输出高于平均分的人数及成绩。输入成绩为负时结束。,分析:根据题意,可以定义一个有100个元素的一维数组score,先将成绩输入到数组中,并计算平均成绩。然后,将数组中的成绩值一个个与平均值比较,输出高于平均分的成绩。,2023/8/9,C语言程序设计教程,31,程序如下:,#include main()float score100,ave,sum=0,x;int i,n=0,count;printf(Input score:);scanf(%f,/*输出平均分*/,2023/8/9,C语言程序设计教程,32,/*接上页*/for(count=0,i=0;i
23、ave)printf(%fn,scorei);/*输出高于平均分的成绩*/count+;/*统计高于平均分成绩的人数*/if(count%5=0)printf(“n”);/*每行输出成绩达5个时换行*/printf(count=%d n,count);/*输出高于平均分的人数*/,2023/8/9,C语言程序设计教程,33,3.利用数组排序例6.9 从键盘上输入10个整数,用选择法 将其按由小到大的顺序排列并输出,基本思想:(1)从第个位置到第个位置中选择出 最小的一个与第个位置的数交换。(2)从第个位置到第个位置中选择出最小的一个与第个位置的数交换。(9)从第个位置到第个位置中选择出最小的一
24、个与第个位置的数交换。,2023/8/9,C语言程序设计教程,34,5 13 3 9 32 22 8 1 23 211 13 5(3)9 32 22 8 3(1)23 211 3 13 9 32 22 8 5 23 211 3 5 9 32 22 8 13 23 211 3 5 8 32 22 9 13 23 21 1 3 5 8 9 22 32 13 23 21 1 3 5 8 9 13 32 22 23 21 1 3 5 8 9 13 21 22 23 32 1 3 5 8 9 13 21 22 23 32 1 3 5 8 9 13 21 22 23 32,输入数据:5 13 3 9 32
25、 22 8 1 23 21排序过程如下:,2023/8/9,C语言程序设计教程,35,#include main()int I,j,t,a10;for(I=0;I10;I+)scanf(“%d”,/*输入数据到数组*/,内循环:在(I,10)内选择最小数,外循环:控制选择的次数,for(I=0;Iaj)t=aI;aI=aj;aj=t;,printf(“n”);for(I=0;I10;I+)printf(“%6d”,aI);/*输出排序后的数据*/,2023/8/9,C语言程序设计教程,36,分析:从程序可知:1.程序使用两重循环来实现排序。2.外循环控制排序趟数。若数组有N个元素,则共进行N-
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