第七章 数组.docx
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第七章数组
第七章数组
前面我们使用的整型、实型、字符型都属于基本类型的数据，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，因此也称为“导出类型”。
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。
７．１一维数组的定义和引用
７．１．１一维数组的定义
一维数组的定义方式为：
类型说明符数组名[常量表达式]；
例如：
inta[10];
它表示数组名为a，此数组有10个元素。
说明：
⑴数组名定名规则和变量名相同，遵循标识符定名规则。
⑵数组名后是听方括弧括起来的常量表达式。
⑶常量表达式表示元素的个数，即数组长度。
例如，在a[10]中，10表示a数组有10个元素，下标从0开始，这10个元素是：
a[0]，a[1]，a[2]，．．．．．．，a[8]，a[9]。
⑷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。
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：
a[0]=a[5]+a[7]-a[2*3]
例7．1数组元素的引用。
C7-1.C
main（）
{inti,a[10];
for（i=0;i<=9;i++）
a[i]=i;
for（i=9;i>=0;i--）
printf（"%d",a[i]）;
}
运行结果为：
9876543210
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：
⑴在定义数组时对数组元素赋以初值。
例如：
inta[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}；
经过上面的定义和处始化之后，a[0]＝０，a[1]＝１，．．．．．．，a[8]=8，a[9]=9。
⑵可以只给一部分元素赋值。
例如：
inta[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。
⑶如果想使一个数组中全部元素值为0，可以写成
inta[10]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}；
不能写成
inta[10]={0*10}；
⑷在对全部数组元素赋初值时，可以不指定数组长度。
例如：
inta[5]＝{1,2,3,4,5}；
可以写成
inta[]={1,2,3,4,5}；
系统据此自动定义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。
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。
C7-2.C
main（）
{inti;
intf[20]={1,1};
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]）;
}
}
运行结果为：
11235
813213455
89144233377610
9871597258441816765
例7．3有n个人围成一圈，顺序排号。
从第一个人开始报数（从1到3报数），
凡报到3的人退出圈子，问最后留下的是原来第几号的那位。
main（）
{inti,k,m,n,num[50];
printf（"Inputnumberofperson:
n="）;scanf（"%d",&n）;
for（i=1;i<=n;i++）num[i]=i;
k=0;m=0;
for（i=1;i<=n;i++）
{if（num[i]!
=0）k++;
if（k==3）{num[i]=0;k=0;m++;}
if（i==n）i=0;
if（m==n-1）break;
}
for（i=1;i<=n;i++）
if（num[i]!
=0）printf（"ThelastoneisNO.%d\n",num[i]）;
}
又：
main（）
{inti,k,m,n,num[50];
printf（"Inputnumberofperson:
n="）;scanf（"%d",&n）;
for（i=1;i<=n;i++）num[i]=i;
k=0;m=0;
for（;;）
{for（i=1;i<=n;i++）
{if（num[i]!
=0）k++;
if（k==3）{num[i]=0;k=0;m++;}
}
if（m==n-1）break;
}
for（i=1;i<=n;i++）
if（num[i]!
=0）printf（"ThelastoneisNO.%d\n",num[i]）;
getch（）;
}
main（）
{inti,k,m,n,num[50];
printf（"Inputnumberofperson:
n="）;scanf（"%d",&n）;
for（i=1;i<=n;i++）num[i]=i;
k=0;m=0;
for（i=1;i<=n;i++）
{if（num[i]!
=0）k++;
if（k==3）{num[i]=0;k=0;m++;}
if（i==n）i=0;
if（m==n-1）break;
}
for（i=1;i<=n;i++）
if（num[i]!
=0）printf（"ThelastoneisNO.%d\n",num[i]）;
}
将上题的for循环改为while循环
main（）
{inti,k,m,n,num[50];
printf（"Inputnumberofperson:
n="）;scanf（"%d",&n）;
for（i=1;i<=n;i++）num[i]=i;
i=1;k=0;m=0;
while（m{if（num[i]!
=0）k++;
if（k==3）{num[i]=0;k=0;m++;}
i++;
if（i==n+1）i=1;printf（"m=%d\n",m）;
}
for（i=1;i<=n;i++）
if（num[i]!
=0）printf（"ThelastoneisNO.%d\n",num[i]）;
getch（）;
}
又又：
main（）
{inti,k,m,n,num[50];
printf（"Inputnumberofperson:
n="）;scanf（"%d",&n）;
for（i=1;i<=n;i++）num[i]=1;
k=0;m=0;
for（i=1;i<=n;i++）
{k=k+num[i];
if（k==3）{num[i]=0;k=0;m++;}
if（i==n）i=0;
if（m==n-1）break;
}
for（i=1;i<=n;i++）
if（num[i]!
=0）printf（"ThelastoneisNO.%d\n",i）;
getch（）;
}
例7．4用选择法对10个数排序（由小到大）
main（）
{inti,j,t,a[10]={8,3,66,28,55,85,78,33,15,66};
for（i=0;i<10;i++）
printf（"%d",a[i]）;
printf（"\n\n"）;
for（i=0;i<=8;i++）
for（j=i+1;j<=9;j++）
if（a[i]>a[j]）
{t=a[i];a[i]=a[j];a[j]=t;}
printf（"thesortednumbers:
\n"）;
for（i=0;i<10;i++）
printf（"%d",a[i]）;
printf（"\n"）;
getch（）;
}
例7．5用随机函数产生50个200~300之间的整数，然后挑出其中的素数，
并将所有素数按由小到大的顺序打印输出。
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#include"time.h"
#include"math.h"
main（）
{inti,j,k,n=0,a[50],b[50];
randomize（）;
printf（"Aarray:
\n"）;
for（i=0;i<50;i++）
{a[i]=200+random（100）;printf（"%5d",a[i]）;if（i%10==9）printf（"\n"）;}
printf（"\n"）;
for（i=0;i<50;i++）
{k=sqrt（a[i]）;
for（j=2;j<=k;j++）if（a[i]%j==0）break;
if（j>k）b[n++]=a[i];
}
printf（"Barray:
\n"）;
for（i=0;i{printf（"%5d",b[i]）;if（i%10==9）printf（"\n"）;}
printf（"\n\nSortofB:
\n"）;
for（i=0;ifor（j=i+1;jfor（i=0;igetch（）;
}
例7．6
用起泡法对10个数排序（由小到大）
98888885555
89555558444
55944444822
44492222280
22229000008
000009
第1次第2次第3次第4次第5次结果第1次第2次第3次第4次结果
main（）
{inta[11],i,j,t;
printf（"input10numbers:
\n"）;
for（i=1;i<11;i++）
scanf（"%d",&a[i]）;
printf（"\n"）;
for（j=1;j<=9;j++）
for（i=1;i<=10-j;i++）
if（a[i]>a[i+1]）
{t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;}
printf（"thesortednumbers:
\n"）;
for（i=1;i<11;i++）
printf（"%d",a[i]）;
printf（"\n"）;
}
运行结果为：
input10numbers:
10481265-76100-45123
thesortednumbers:
-76-4501481265100123
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
类型说明符数组名[常量表达式][常量表达式]
例如：
floata[3][4]，b[5][10]；
定义a为3×4（3行4列）的数组，b为5×10（5行10列）的数组。
注意，不能写成floata[3,4]，b[5,10]；
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。
a00a01a02a03a10a11a12a13a20a21a22a23
C允许使用多维数组。
例如，定义三维数组的方法是
floata[3][4][5]；
三维数组元素在内存中的排列顺序为：
a2
a1
a0
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a[2][3]。
下标可以是整型表达式。
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
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
inta[3][4]；
．
．
．
a[3][4]=3；
定义a为3×4的数组，它可用的行下标值最大为2，列下标值最大为3。
用a[3][4]超过了数组的范围。
7．2．3二维数组的初始化
可以用下面的方法对二维数组初始化：
⑴ 分行给二维数组赋初值。
如
inta[3][4]={{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。
⑵ 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：
inta[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}；
效果与前相同。
⑶ 可以对部分元素赋初值。
Inta[3][4]={{1},{5},{9}}；
它的作用是只对各行第1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
1000
5000
9000
也可以对各行中的某一元素赋初值：
inta[3][4]={{1},{0,6},{0,0,11}}；
初始化后的数组元素为：
1000
0600
00110
也可以只对某几行元素赋初值，如：
inta[3][4]={{1},{},{9}}；
⑷ 如果对全部元素都赋初值，则定义数组时不我待对第一维的长度可以不指定，但第二维的长度不能省。
如：
inta[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}；
与下面的定义等价：
inta[][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}；
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：
inta[][4]={{0,0,3},{},{0,10}}；
数组各元素为
0030
0000
01000
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，存到另一个数组中。
例如：
12314
a=456b=25
36
C7-4.C
main（）
{inta[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};
intb[3][2],i,j;
printf（"arraya:
\n"）;
for（i=0;i<=1;i++）
{for（j=0;j<=2;j++）
{printf（"%5d",a[i][j]）;
b[j][i]=a[i][j];
}
printf（"\n"）;
}
printf（"araayb:
\n"）;
for（i=0;i<=2;i++）
{for（j=0;j<=1;j++）
printf（"%5d",b[i][j]）;
printf（"\n"）;
}
}
运行结果为：
arraya:
123
456
araayb:
14
25
36
例7．5有一个3x4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。
C7-5.C
main（）
{inti,j,row=0,colum=0,max;
inta[3][4]={{1,2,3,4},{9,8,7,6},{-10,10,-5,2}};
max=a[0][0];
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）;
}
运行结果为：
max=10,row=2,colum=1
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。
7．3．1字符数组的定义
定义方法与前面介绍的类似。
例如：
charc[10]；或intc[10]；
c[0]=‘I’；c[1]=‘’；c[2]=‘a’；．．．．．．c[8]=‘p’；c[9]=‘y’；
可以用整型数组来存放字符型数据，但浪费存储空间。
7．3．2字符数组的初始化
对字符数组的初始化，最容易理解的方式是逐个字符赋给数组中各元素。
如：
charc[10]={‘I’，‘’，‘a’，‘m’，‘’，‘h’，‘a’，‘p’，‘p’，‘y’}；
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’）。
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：
charc[]={‘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。
也可以定义和初始化一个二维字符数组。
7．3．3字符数组的引用
可以引用字符数组中的一个元素，得到一个字符。
例7．6输出一个字符串。
C7-6.C
main（）
{charc[10]={'I','','a','m','','a','','b','o','y'};
inti;
for（i=0;i<10;i++）
printf（"%c",c[i]）;
printf（"\n"）;
}
运行结果为：
Iamaboy
7．3．4字符串和字符串结束标志
为了测定字符串的长度，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“CProgram”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。
“\0”代表ASCII码为0的字符，它不是一个可以显示的字符，而是一个“空操作符”，即它什么也不干。
用它来作为字符串结束标志不会产生附加的操作或增加有效字符，只起一个供辨别的标志。
对C语言处理字符串的方法有以上的了解后，我们再对字符数组初始化的方法补充一种方法，可以用字符串常量来使字符数组初始化。
例如：
charc={“Iamhappy”}；
也可以省略花括弧，直接写成
charc=“Iamhappy”；
显然，这种方法直观、方便、符合人们的习惯。
数组c的长度是11，而不是10。
因为字符串常量的最后由系统自动加上一个“\0”。
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：
⑴逐个字符输入输出。
用格式符“%c”输入或输出一个字符。
⑵将整个字符串一次输入或输出。
用“%s”格式符，意思是输出字符串（String）。
例如：
charc[]={“China”}；
printf（“%s”，c）；
注意：
⑴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。
写成下面这样是不对的：
printf（“%s”，c[0]）；
⑵可以用scanf函数输入一个字符串。
例如：
scanf（“%s”，c）；
例题：
C7-35.C
main（）
{charc1[]="Iamhappy",c2[10];
printf（"inputc2[10]:
"）;scanf（"%s",c2）;
printf（"%s\n",c1）;printf（"%s\n",c2）;
}
运行结果为：
inputc2[10]:
aaabbb!
Iamhappy
aaabbb!
7．3．6字符串处理函数
在C的函数库中提供了一些用来处理字符串的函数，使用方便。
1．puts（字符数组）
其作用是：
将一个字符串输出到终端。
2．gets（字符数组）
其作用是：
从终端输入一个字符串到字符数组。
3．strcat
strcat是STRingCATenate（字符串连接）的缩写。
其作用是：
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。
字符数组1必须足够大，以便容纳连接后的新字符串。
4．strcpy（字符数组1，字符串2）
strcpy是STRingCoPY（字符串复制）的缩写。
它是“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。
说明：
⑴字符数组1必须定义得足够大，以便容纳被复制的字符串。
⑵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。
⑶复制时连同字符串后面的‘\0’一起复制到字符数组1中。
⑷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。
如下面两行都是不合法的：
str1={“China”}；
str1=str2；
而只能用strcpy函数处理。
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。
如下面是合法的：
chara[5],c1,c2；
c1=’A’；c2=’B’；
a[0]=’C’；a[1]=’h’；a[2]=’i’；a[3]=’n’；a[4]=’a’；
⑸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，取代str1中最前面2个字符。
5．strcmp（字符串1，字符串2）
strcmp是STRingCoMPare（字符串比较）的缩写
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