第七章 数组.

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1 第七章 数组

2 ？ ??? 这些数据如何存放才便于排序 这便是本章所要解决的问题 问题：给一组数排序，这组 数该 如何存放呢 1 1 1 1 1 1 1 1
8 2 9 4 5 6 3 7 1 8 1 8 1 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 ??? 这些数据如何存放才便于排序 8 8 8 8 8 8 8 ？ 这便是本章所要解决的问题

3 本章要点 掌握一维、二维数组的定义和引用方法、存储结构和初始化方法。 掌握有关一维数组的有关算法 掌握数组的运算。

4 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
主要内容 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

5 7.1 一维数组的定义和引用 C语言为这些数据，提供了一种构造数据类型：数组。所谓数组就是一组具有相同数据类型的数据的有序集合。
一个班学生的学习成绩 一行文字 一个矩阵 这些数据的特点是： 1.具有相同的数据类型 2.使用过程中需要保留原始数据 C语言为这些数据，提供了一种构造数据类型：数组。所谓数组就是一组具有相同数据类型的数据的有序集合。

6 7.1.1一维数组的定义 例如： int a［10］; 说明： 1.一维数组的定义格式为： 类型说明符 数组名［常量表达式］；
类型说明符 数组名［常量表达式］； 例如： int a［10］; 它表示定义了一个整形数组，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。

7 2.在定义数组时，需要指定数组中元素的个数，方括弧中的常量表达式用来表示元素的个数，即数组长度。
3.常量表达式中可以包括常量和符号常量，但不能包含变量。也就是说，C语言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。

8 例如： int n; scanf(“%d″，&n); /*在程序中临时输入数 组的大小 */ int a［n］; 数组说明中其他常见的错误：
① float a[0]; /* 数组大小为0没有意义 */ ② int b(2)(3); /* 不能使用圆括号 */ ③ int k, a[k]; /* 不能用变量说明数组大小*/

9 每个数据元素占用的字节数，就是基类型的字节数
2.一维数组在内存中的存放 一维数组： float mark[100]; mark[0] mark[1] mark[2] mark[3] . mark[99] 86.5 92.0 77.5 52.0 94.0 低地址 高地址 每个数据元素占用的字节数，就是基类型的字节数 一个元素占4个字节

10 7.1.2一维数组元素的引用 注意： 1.数组元素的引用方式 数组名［下标］ 下标可以是整型常量或整型表达式。
例如: a［0］=a［5］+a［7］-a［2*3］ 注意： 定义数组时用到的“数组名［常量表达式］” 和引用数组元素时用到的“数组名［下标］” 是有区别的。 例如∶ int a[10]; t=a[6];

11 2.一维数组元素引用的程序实例 #include <stdio.h> void main() { int i，a［10］;
for (i=0; i<=9;i++) a［i］=i; for(i=9;i>=0; i--) printf("%d ″，a［i］); printf("\n″); } 运行结果如下： 程序使a［0］到 a［9］的值为0～9，然后按逆序输出。

12 7.1.3一维数组的初始化 对数组元素初始化的实现方法： 例如:int a［10］={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
1.在定义数组时对数组元素赋以初值。 例如:int a［10］={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，a［0］=0，a［1］=1，a［2］=2，a［3］=3，a［4］=4，a［5］=5，a［6］=6，a［7］=7，a［8］=8，a［9］=9。

13 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。
2. 可以只给一部分元素赋值。 例如: int a［10］={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 a［10］={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; 或inta［10］={0}; 不能写成：int a［10］={0*10};

14 4. 在对全部数组元素赋初值时，由于数据的个数已经确定，因此可以不指定数组长度。
例如:int a［5］={1，2，3，4，5}; 也可以写成 int a［］={1，2，3，4，5}; int a［10］={1，2，3，4，5}; 只初始化前5个元素，后5个元素为0。

15 Fibonacci数列公式：已知: a1=a2=1 an=an-1+an-2
7.1.4一维数组程序举例 例7-1：用数组来处理,求解Fibonacci数列。 Fibonacci数列公式：已知: a1=a2=1 an=an-1+an-2 即:1,1,2,3,5,8,13 程序实例： #include <stdio.h> void main() { int i; int f［20］={1，1};

16 for(i=2;i<20;i++) f［i］=f［i-2］+f［i-1］; for(i=0;i<20;i++) { if(i%5==0) printf(″＼n″); printf(″%12d″，f［i］) } /*For循环结束*/ } /*程序结束*/ if语句用来控制换行，每行输出5个数据。 运行结果如下：

17 程序举例2：用起泡法对10个数排序(由小到大)。
第 一 趟 比 较 经过第一趟(共5次比较与交换)后，最大的数9已“沉底” 。然后进行对余下的前面5个数第二趟比较，

18 第 二 趟 比 较 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。

19 程序流程图如下：

20 程序实例7.3： #include <stdio.h> void main() { int a［10］; int i,j,t; printf(″input 10 numbers :\n″); for (i=0;i<10;i++) scanf("%d"，&a[i]); printf("\n");

21 for(j=0;j<9;j++) for(i=0;i<9-j;i++) if (a［i］>a［i+1］) { t=a[i];a[i]=a[i+1]; a［i+1］=t; } printf(″the sorted numbers :\n″); for(i=0;i<10;i++) printf(″%d ″,a［i］); printf(″\n″); }/*程序结束*/ 程序运行结果如下： input 10 numbers: ↙ the sorted numbers:

22 7.2 二维数组的定义和引用 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：定义a为3×4(3行4列)的数组，b为5×10(5行10列)的数组。如下： float a［3］［4］，b［5］［10］； 不能写成 float a［3，4］，b［5，10］;

23 注意：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：a［0］、a［1］、a［2］，每个元素又是一个包含4个元素的一维数组。

24 7.2.1二维数组的定义 一维数组在内存中的存放 下图表示对a［3］［4］数组存放的顺序
二维数组中的元素在内存中的排列顺序是：按行存放，即先顺序存放第一行的元素，再存放第二行的元素……

25 例如：整型数组 b[3][3]={ {1,2,3}, {4,5,6}, {7,8,9} }; 地址 值 数组元素
地址 值 数组元素 3000H 3002H 3004H 3006H 3008H 300AH 300CH 300EH 3010H b[0][0] b[0][1] b[0][2] b[1][0] b[1][1] b[1][2] b[2][0] b[2][1] b[2][2] 1 2 3 4 5 6 789

26 7.2.1二维数组的定义 问题：有了二维数组的基础，那么多维数组如何定义呢？ 定义三维数组： float a［2］［3］［4］;
注意：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。

27 三维数组的元素排列顺序 a[0][0][0]→a[0][0][1]→a[0][0][2]→a[0][0][3]→

28 下标可以是整型表达式，如 a［2-1］［2*2-1］
7.2.2　二维数组的引用 二维数组元素的表示形式为： 数组名［下标］［下标］ 例如： a［2］［3］ 下标可以是整型表达式，如 a［2-1］［2*2-1］ 不要写成 a［2，3］，a［2-1，2*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：b［1］［2］=a［2］［3］/2

29 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。
常出现的错误有： int a［3］［4］; /* 定义a为3×4的数组 */ ┆ a［3］［4］=3;

30 7.2.3二维数组的引用 数据类型 可以用下面4种方法对二维数组初始化： １.分行给二维数组赋初值。
数组名 [常量表达式1][常量表达式2]＝｛　初始化数据　｝； 可以用下面4种方法对二维数组初始化： １.分行给二维数组赋初值。 例如： int a［3］［4］={{1，2，3，4}，{5，6，7，8}，{9，10，11，12}}; ２.可以将所有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。 例如：int a［3］［4］={1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12};

31 ３.可以对部分元素赋初值。 例如： int a［3］［4］={{1}，{5}，{9}}; 也可以对各行中的某一元素赋初值，如 int a［3］［4］={{1}，{0，6}，{0，0，11}}; 也可以只对某几行元素赋初值。如： int a［3］［4］={{1}，{5，6}};

32 ４.如果对全部元素都赋初值，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。
例如：int a［3］［4］={1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12};它等价于：int a［］［4］={1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12}; 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。 例如：int a［］［4］={{0，0，3}，{}，{0，10}};

33 7.2.4二维数组程序举例 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 1 4
b= 2 5 3 6 #include <stdio.h> void main() { int a［2］［3］={{1，2，3}，{4，5，6}}; int b［3］［2］，i，j; printf(″array a:＼n″); for (i=0;i<=1;i++) for (j=0;j<=2;j++)

34 printf(″%5d″，a［i］［j］);
b［j］［i］=a［i］［j］; } printf(″＼n″); printf(″array b:＼n″); for (i=0;i<=2；i++) { for(j=0;j<=1;j++) printf("%5d″，b［i］［j］); } /*程序结束*/ 运行结果如下： array a: array b: 1 4 2 5       6

35 例7.5: 有一个3×4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。
N-S流程图表示算法 如下：

36 程序： #include <stdio.h> void main() { int i，j，row=0，colum=0，max; int a[3][4]={{1，2，3，4}，{9，8，7，6}， {-10，10，-5，2}}; max=a［0］［0］;

37 for (i=0;i<=2;i++) for (j=0;j<=3;j++) if (a［i］［j］>max) { max=a[i][j]; row=i; colum=j; } printf(″max=%d，row=%d，colum=%d＼n″， max，row，colum); } /*程序结束*/

38 7.3 字符数组 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 c［10］;
c[0]=′I′;c［1］=′ ′;c［2］=′a′; c［3］=′m′;c［4］=′ ′;c[5]=′h′;c[6]=′a′; c［7］=′p′;c［8］=′p′;c［9］=′y′;

39 7.3.2字符数组的初始化 对字符数组初始化，可逐个字符赋给数组中各元素。 例如：
char c[10]={‘I’,’a’,’m’,’h’,’a’,’p’,’p’,’y’}

40 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。 char c［10］={′c′，′ ′，′p′，′r′，′o′， ′g′，′r′，′a′，′m′};

41 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。 char c［］={′I′,′ ′,′a′,′m′,′ ′,′h′, ′a′,′p′,′p′,′y′};数组c的长度自动定为10。

42 定义和初始化一个二维字符数组 char diamond［5］［5］={{′ ′，′ ′，*′}，{′ ′，′*′，′ ′，′*′}，{′*′，′ ′，′ ′，′ ′，′*′}，{′ ′，′*′，′ ′，′*′}，{′ ′，′ ′，′*′}}

43 7.3.3字符数组的引用 例7.6 输出一个字符串。 程序如下： #include <stdio.h> void main()
{ char c［10］={’I’,’ ’,’a’,’m’,’ ’,’a’,’ ’, ’b’，’o’，′y′}; int i; for(i=0;i<10;i++) printf(″%c″，c［i］); printf(″＼n″); } 运行结果：I am a boy

44 #include <stdio.h> void main()
例7.7 输出一个钻石图形 #include <stdio.h> void main() { char diamond［］［5］={{′ ′，′ ′，′*′}，{′′，′*′，′ ′，′*′}，{′*′，′ ′，′ ′，′ ′，′*′}，{′ ′，′*′，′ ′，′*′}，{′ ′，′ ′，′*′}}; int i，j; for (i=0;i<5;i++) { for (j=0;j<5;j++) printf(″%c″，diamond［i］［j］); printf(″＼n″); } } 运行结果 * * * * *

45 7.3.4字符串和字符串结束标志 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”——‘＼0’。
字符数组并不要求它的最后一个字符为′＼0′，甚至可以不包含′＼0′。 例如：char c［5］={′C′，′h′，′i′，′n′，′a′};

46 但是由于系统对字符串常量自动加一个′＼0′。因此，为了使处理方法一致，在字符数组中也常人为地加上一个′＼0′。
例如：char c［6］={′C′，′h′，′i′，′n′，′a′，′＼0′};

47 char c［］={“Pascal program”};
例如： 定义字符数组∶ char c［］={“Pascal program”}; 要用一个新的字符串代替原有的字符串”Pascal program” ，从键盘向字符数组输入∶Hello 如果不加′＼0′的话，字符数组中的字符如下∶ Hellol program

48 7.3.5字符数组的输入输出 字符数组的输入输出可以有两种方法： 逐个字符输入输出。用格式符“%c”输入或输出一个字符。
将整个字符串一次输入或输出。用“%s”格式符，意思是对字符串的输入输出。

49 char c［］={″China″}; printf(″%s″，c); 例如 在内存中数组c的状态

50 说明： （1）用“%s”格式符输出字符串时，printf函数中的输出项是字符数组名，而不是数组元素名。 （2）如果数组长度大于字符串实际长度，也只输出到遇′＼0′结束。 （3）输出字符不包括结束符′＼0′。 （4）如果一个字符数组中包含一个以上′＼0′，则遇第一个′＼0′时输出就结束。 （5）可以用scanf函数输入一个字符串。

51 如果利用一个scanf函数输入多个字符串，则在输入时以空格分隔。
例如： char strl［5］，str2［5］，str3［5］; scanf(″%s %s %s″，str1，str2，str3); 输入数据： How are you?  数组中未被赋值的元素的值自动置′＼0′。

52 注意：scanf函数中的输入项如果字符数组名。不要再加地址符&，因为在C语言中数组名代表该数组的起始地址。下面写法不对：
scanf(″%s″，&str)； 分析图中所示的字符数组 用8进制形式输出数组c的起始地址 printf(″%o″，c); printf(″%s″，c);

53 7.3.6字符串处理函数 1. puts函数 其一般形式为: puts (字符数组)
其作用是将一个字符串(以′＼0′结束的字符序列)输出到终端。假如已定义str是一个字符数组名，且该数组已被初始化为"China"。则执行puts(str);其结果是在终端上输出China。

54 用puts函数输出的字符串中可以包含转义字符。例如： char str［］={″China\nBeijing″}; puts(str);
输出结果： China Beijing 在输出时，将字符串 结束标志′＼0′ 转换成′＼n′， 即输出完字符串后换行。

55 2. gets函数 其一般形式为：gets(字符数组) 其作用是从终端输入一个字符串到字符数组，并且得到一个函数值。该函数值是字符数组的起始地址。如执行下面的函数： gets(str) 从键盘输入： Computer↙将输入的字符串"Computer"送给字符数组str

56 说明: 函数值为字符数组str的起始地址。一般利用gets函数的目的是向字符数组输入一个字符串，而不大关心其函数值。 注意：用puts和gets函数只能输入或输出一个字符串，不能写成 puts(str1，str2) 或 gets(str1，str2)

57 3. strcat函数 其一般形式为：strcat(字符数组1，字符数组2) Strcat的作用是连接两个字符数组中的字符串，把字符串2接到字符串1的后面，结果放在字符数组1中，函数调用后得到一个函数值——字符数组1的地址。

58 例如： char str1［30］={″People′s Republic of ″}; char str2［］={″China″}; print(″%s″，strcat(str1，str2)); 输出： People′s Republic of China

59 4. strcpy函数 其一般形式为：strcpy(字符数组1，字符串2) strcpy是“字符串复制函数”。作用是将字符串2复制到字符数组1中去。例如： char str1［10］，str2［］={″China″}; strcpy(str1，str2);

60 关于strcpy函数的几点说明 （1）字符数组1必须定义得足够大，以便容纳被复制的字符串。字符数组1的长度不应小于字符串2的长度。 （2）“字符数组1”必须写成数组名形式(如str1)，“字符串2”可以是字符数组名，也可以是一个字符串常量。如strcpy(str1，″China″)；

61 （3）复制时连同字符串后面的′＼0′一起复制到字符数组1中。
（4）可以用strcpy函数将字符串2中前面若干个字符复制到字符数组1中去。例如:strcpy(str1，str2，2); 作用是将str2中前面2个字符复制到str1中去，然后再加一个‘＼0’。

62 （5）不能用赋值语句将一个字符串常量或字符数组直接给一个字符数组。如：
str1=″China″; 不合法 str1=str2; 不合法 用strcpy函数只能将一个字符串复制到另一个字符数组中去。 用赋值语句只能将一个字符赋给一个字符型变量或字符数组元素。下面是合法的使用: char a［5］，c1，c2; c1=′A′; c2=′B′; a［0］=′C′; a［1］=′h′; a［2］=′i′; a［3］=′n′; a［4］=′a′;

63 5. strcmp函数 其一般形式为：strcmp(字符串1，字符串2) strcmp的作用是比较字符串1和字符串2。 例如：strcmp(str1，str2); strcmp(″China″，″Korea″); strcmp(str1，″Beijing″);

64 比较的结果由函数值带回 (1) 如果字符串1=字符串2，函数值为0。 (2) 如果字符串1>字符串2，函数值为一正整数。 (3) 如果字符串1<字符串2，函数值为一负整数。 注意：对两个字符串比较，不能用以下形式： if(str1>str2) printf(″yes″); 而只能用 if(strcmp(str1，str2)>0) printf(″yes″);

65 6. strlen函数 其一般形式为：strlen (字符数组) strlen是测试字符串长度的函数。函数的值为字符串中的实际长度(不包括′＼0′在内)。 例如：char str［10］={″China″}; printf(″%d″，strlen(str)); 输出结果不是10，也不是6，而是5。也可以直接测试字符串常量的长度，如strlen(″China″)；

66 7. strlwr函数 其一般形式为：strlwr (字符串) strlwr函数的作用是将字符串中大写字母换成小写字母。 8. strupr函数 其一般形式为：strupr (字符串) strupr函数的作用是将字符串中小写字母换成大写字母。

67 7.3.7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。

68 程序如下： #include <stdio.h> void main() { char string［81］; int i，num=0，word=0; char c; gets(string); for (i=0;(c=string［i］)!=′＼ 0′;i++)

69 printf(″There are %d words in the line.＼n″，num);
if(c==′ ′) word=0; else if(word==0) { word=1; num++; } printf(″There are %d words in the line.＼n″，num); 运行情况如下： I am a boy.↙ There are 4 words in the line.

70 #include<stdio.h> #include<string.h> void main ( ) {
例7.9 有3个字符串,要求找出其中最大者 程序如下: #include<stdio.h> #include<string.h> void main ( ) { char string［20］; char str［3］［20］; int i; for (i=0;i<3;i++) gets (str［i］);

71 if (strcmp(str［0］,str［1］)>0)
strcpy(string,str［0］) else strcpy(string,str［1］); if (strcmp(str［2］,string)>0) strcpy(string,str［2］); printf(″＼nthe largest string is∶ ＼n%s＼n″,string); }

72 运行结果如下: CHINA↙ HOLLAND↙ AMERICA↙ the largest string is∶ HOLLAND