二维数组的定义.docx
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二维数组的定义
二维数组的定义和引用
1.1二维数组的定义
前面介绍的数组只有一个下标，称为一维数组，其数组元素也称为单下标变量。
在实际问题中有很多量是二维的或多维的，因此Ｃ语言允许构造多维数组。
多维数组元素有多个下标，以标识它在数组中的位置，所以也称为多下标变量。
本节只介绍二维数组，多维数组可由二维数组类推而得到。
二维数组定义的一般形式是：
类型说明符数组名[常量表达式1][常量表达式2]
其中常量表达式1表示第一维下标的长度，常量表达式2表示第二维下标的长度。
例如：
inta[3][4];
说明了一个三行四列的数组，数组名为a，其下标变量的类型为整型。
该数组的下标变量共有3×4个，即：
a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3]
a[1][0],a[1][1],a[1][2],a[1][3]
a[2][0],a[2][1],a[2][2],a[2][3]
二维数组在概念上是二维的，即是说其下标在两个方向上变化，下标变量在数组中的位置也处于一个平面之中，而不是象一维数组只是一个向量。
但是，实际的硬件存储器却是连续编址的，也就是说存储器单元是按一维线性排列的。
如何在一维存储器中存放二维数组，可有两种方式：
一种是按行排列，即放完一行之后顺次放入第二行。
另一种是按列排列，即放完一列之后再顺次放入第二列。
在Ｃ语言中，二维数组是按行排列的。
即：
先存放a[0]行，再存放a[1]行，最后存放a[2]行。
每行中有四个元素也是依次存放。
由于数组a说明为int类型，该类型占四个字节的内存空间，所以每个元素均占有四个字节）。
1.2 二维数组元素的引用
二维数组的元素也称为双下标变量，其表示的形式为：
数组名[下标][下标]
其中下标应为整型常量或整型表达式。
例如：
a[3][4]
表示a数组三行四列的元素。
下标变量和数组说明在形式中有些相似，但这两者具有完全不同的含义。
数组说明的方括号中给出的是某一维的长度，即可取下标的最大值；而数组元素中的下标是该元素在数组中的位置标识。
前者只能是常量，后者可以是常量，变量或表达式。
【例1】一个学习小组有5个人，每个人有三门课的考试成绩。
求全组分科的平均成绩和各科总平均成绩。
张
王
李
赵
周
Math
80
61
59
85
76
C
75
65
63
87
77
Foxpro
92
71
70
90
85
可设一个二维数组a[5][3]存放五个人三门课的成绩。
再设一个一维数组v[3]存放所求得各分科平均成绩，设变量average为全组各科总平均成绩。
编程如下：
voidmain（）
{
inti,j,s=0,average,v[3],a[5][3];
printf（"inputscore\n"）;
for（i=0;i<3;i++）
{
for（j=0;j<5;j++）
{scanf（"%d",&a[j][i]）;
s=s+a[j][i];}
v[i]=s/5;
s=0;
}
average=（v[0]+v[1]+v[2]）/3;
printf（"math:
%d\nclanguag:
%d\ndbase:
%d\n",v[0],v[1],v[2]）;
printf（"total:
%d\n",average）;
}
程序中首先用了一个双重循环。
在内循环中依次读入某一门课程的各个学生的成绩，并把这些成绩累加起来，退出内循环后再把该累加成绩除以5送入v[i]之中，这就是该门课程的平均成绩。
外循环共循环三次，分别求出三门课各自的平均成绩并存放在v数组之中。
退出外循环之后，把v[0],v[1],v[2]相加除以3即得到各科总平均成绩。
最后按题意输出各个成绩。
1.3二维数组的初始化
二维数组初始化也是在类型说明时给各下标变量赋以初值。
二维数组可按行分段赋值，也可按行连续赋值。
例如对数组a[5][3]：
1） 按行分段赋值可写为:
inta[5][3]=
{{80,75,92},{61,65,71},{59,63,70},{85,87,90},{76,77,85}};
2） 按行连续赋值可写为:
inta[5][3]=
{80,75,92,61,65,71,59,63,70,85,87,90,76,77,85};
这两种赋初值的结果是完全相同的。
【例2】
voidmain（）
{
inti,j,s=0,average,v[3];
inta[5][3]=
{{80,75,92},{61,65,71},{59,63,70},{85,87,90},{76,77,85}};
for（i=0;i<3;i++）
{for（j=0;j<5;j++）
s=s+a[j][i];
v[i]=s/5;
s=0;
}
average=（v[0]+v[1]+v[2]）/3;
printf（"math:
%d\nclanguag:
%d\ndFoxpro:
%d\n",v[0],v[1],v[2]）;
printf（"total:
%d\n",average）;
}
对于二维数组初始化赋值还有以下说明：
1） 可以只对部分元素赋初值，未赋初值的元素自动取0值。
例如：
inta[3][3]={{1},{2},{3}};
是对每一行的第一列元素赋值，未赋值的元素取0值。
赋值后各元素的值为：
100
200
300
inta[3][3]={{0,1},{0,0,2},{3}};
赋值后的元素值为:
010
002
300
2） 如对全部元素赋初值，则第一维的长度可以不给出。
例如：
inta[3][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
可以写为：
inta[][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
3） 数组是一种构造类型的数据。
二维数组可以看作是由一维数组的嵌套而构成的。
设一维数组的每个元素都又是一个数组，就组成了二维数组。
当然，前提是各元素类型必须相同。
根据这样的分析，一个二维数组也可以分解为多个一维数组。
Ｃ语言允许这种分解。
如二维数组a[3][4]，可分解为三个一维数组，其数组名分别为：
a[0]
a[1]
a[2]
对这三个一维数组不需另作说明即可使用。
这三个一维数组都有4个元素，例如：
一维数组a[0]的元素为a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3]。
必须强调的是，a[0],a[1],a[2]不能当作下标变量使用，它们是数组名，不是一个单纯的下标变量。
字符数组
用来存放字符量的数组称为字符数组。
2.1字符数组的定义
形式与前面介绍的数值数组相同。
例如：
charc[10];
由于字符型和整型通用，也可以定义为intc[10]但这时每个数组元素占2个字节的内存单元。
字符数组也可以是二维或多维数组。
例如：
charc[5][10];
即为二维字符数组。
2.2字符数组的初始化
字符数组也允许在定义时作初始化赋值。
例如：
charc[10]={‘c’,‘’,‘p’,‘r’,‘o’,‘g’,‘r’,‘a’,’m’};
赋值后各元素的值为：
数组Cc[0]的值为‘c’
c[1]的值为‘’
c[2]的值为‘p’
c[3]的值为‘r’
c[4]的值为‘0’
c[5]的值为‘g’
c[6]的值为‘r’
c[7]的值为‘a’
c[8]的值为‘m’
其中c[9]未赋值，由的值为‘p’系统自动赋予0值。
当对全体元素赋初值时也可以省去长度说明。
例如：
charc[]={`c`,``,`p`,`r`,`o`,`g`,`r`,`a`,`m`};
这时C数组的长度自动定为9。
2.3字符数组的引用
【例3】
main（）
{
inti,j;
chara[][5]={{'B','A','S','I','C',},{'d','B','A','S','E'}};
for（i=0;i<=1;i++）
{
for（j=0;j<=4;j++）
printf（"%c",a[i][j]）;
printf（"\n"）;
}
}
本例的二维字符数组由于在初始化时全部元素都赋以初值，因此一维下标的长度可以不加以说明。
2.4字符串和字符串结束标志
在Ｃ语言中没有专门的字符串变量，通常用一个字符数组来存放一个字符串。
前面介绍字符串常量时，已说明字符串总是以'\0'作为串的结束符。
因此当把一个字符串存入一个数组时，也把结束符'\0'存入数组，并以此作为该字符串是否结束的标志。
有了'\0'标志后，就不必再用字符数组的长度来判断字符串的长度了。
Ｃ语言允许用字符串的方式对数组作初始化赋值。
例如：
charc[]={'c','','p','r','o','g','r','a','m'};
可写为：
charc[]={"Cprogram"};
或去掉{}写为：
charc[]="Cprogram";
用字符串方式赋值比用字符逐个赋值要多占一个字节，用于存放字符串结束标志'\0'。
上面的数组c在内存中的实际存放情况为：
C
p
r
o
g
r
a
m
\0
‘\0'是由C编译系统自动加上的。
由于采用了‘\0'标志，所以在用字符串赋初值时一般无须指定数组的长度，而由系统自行处理。
2.5字符数组的输入输出
在采用字符串方式后，字符数组的输入输出将变得简单方便。
除了上述用字符串赋初值的办法外，还可用printf函数和scanf函数一次性输出输入一个字符数组中的字符串，而不必使用循环语句逐个地输入输出每个字符。
【例4】
voidmain（）
{
charc[]="BASIC\ndBASE";
printf（"%s\n",c）;
}
注意在本例的printf函数中，使用的格式字符串为“%s”，表示输出的是一个字符串。
而在输出表列中给出数组名则可。
不能写为：
printf（"%s",c[]）;
【例5】
voidmain（）
{
charst[15];
printf（"inputstring:
\n"）;
scanf（"%s",st）;
printf（"%s\n",st）;
}
本例中由于定义数组长度为15，因此输入的字符串长度必须小于15，以留出一个字节用于存放字符串结束标志`\0`。
应该说明的是，对一个字符数组，如果不作初始化赋值，则必须说明数组长度。
还应该特别注意的是，当用scanf函数输入字符串时，字符串中不能含有空格，否则将以空格作为串的结束符。
例如当输入的字符串中含有空格时，运行情况为：
inputstring:
thisisabook
输出为：
this
从输出结果可以看出空格以后的字符都未能输出。
为了避免这种情况，可多设几个字符数组分段存放含空格的串。
程序可改写如下：
【例6】
main（）
{
charst1[6],st2[6],st3[6],st4[6];
printf（"inputstring:
\n"）;
scanf（"%s%s%s%s",st1,st2,st3,st4）;
printf（"%s%s%s%s\n",st1,st2,st3,st4）;
}
本程序分别设了四个数组，输入的一行字符的空格分段分别装入四个数组。
然后分别输出这四个数组中的字符串。
在前面介绍过，scanf的各输入项必须以地址方式出现，如&a,&b等。
但在前例中却是以数组名方式出现的，这是为什么呢?
这是由于在Ｃ语言中规定，数组名就代表了该数组的首地址。
整个数组是以首地址开头的一块连续的内存单元。
如有字符数组charc[10]，在内存可表示如图。
C[0]
C[1]
C[2]
C[3]
C[4]
C[5]
C[6]
C[7]
C[8]
C[9]
设数组c的首地址为2000，也就是说c[0]单元地址为2000。
则数组名c就代表这个首地址。
因此在c前面不能再加地址运算符&。
如写作scanf（"%s",&c）;则是错误的。
在执行函数printf（"%s",c）时，按数组名c找到首地址，然后逐个输出数组中各个字符直到遇到字符串终止标志'\0'为止。
2.6字符串处理函数
Ｃ语言提供了丰富的字符串处理函数，大致可分为字符串的输入、输出、合并、修改、比较、转换、复制、搜索几类。
使用这些函数可大大减轻编程的负担。
用于输入输出的字符串函数，在使用前应包含头文件"stdio.h"，使用其它字符串函数则应包含头文件"string.h"。
下面介绍几个最常用的字符串函数。
1.1. 字符串输出函数puts
格式：
puts（字符数组名）
功能：
把字符数组中的字符串输出到显示器。
即在屏幕上显示该字符串。
【例7】
#include"stdio.h"
voidmain（）
{
charc[]="BASIC\ndBASE";
puts（c）;
}
从程序中可以看出puts函数中可以使用转义字符，因此输出结果成为两行。
puts函数完全可以由printf函数取代。
当需要按一定格式输出时，通常使用printf函数。
2.2. 字符串输入函数gets
格式：
gets（字符数组名）
功能：
从标准输入设备键盘上输入一个字符串。
本函数得到一个函数值，即为该字符数组的首地址。
【例8】
#include"stdio.h"
voidmain（）
{
charst[15];
printf（"inputstring:
\n"）;
gets（st）;
puts（st）;
}
可以看出当输入的字符串中含有空格时，输出仍为全部字符串。
说明gets函数并不以空格作为字符串输入结束的标志，而只以回车作为输入结束。
这是与scanf函数不同的。
3.3. 字符串连接函数strcat
格式：
strcat（字符数组名1，字符数组名2）
功能：
把字符数组2中的字符串连接到字符数组1中字符串的后面，并删去字符串1后的串标志“\0”。
本函数返回值是字符数组1的首地址。
【例9】
#include"string.h"
voidmain（）
{
staticcharst1[30]="Mynameis";
intst2[10];
printf（"inputyourname:
\n"）;
gets（st2）;
strcat（st1,st2）;
puts（st1）;
}
本程序把初始化赋值的字符数组与动态赋值的字符串连接起来。
要注意的是，字符数组1应定义足够的长度，否则不能全部装入被连接的字符串。
4.4. 字符串拷贝函数strcpy
格式：
strcpy（字符数组名1，字符数组名2）
功能：
把字符数组2中的字符串拷贝到字符数组1中。
串结束标志“\0”也一同拷贝。
字符数组名2，也可以是一个字符串常量。
这时相当于把一个字符串赋予一个字符数组。
【例10】
#include"string.h"
voidmain（）
{
charst1[15],st2[]="CLanguage";
strcpy（st1,st2）;
puts（st1）;printf（"\n"）;
}
本函数要求字符数组1应有足够的长度，否则不能全部装入所拷贝的字符串。
5.5. 字符串比较函数strcmp
格式：
strcmp（字符数组名1，字符数组名2）
功能：
按照ASCII码顺序比较两个数组中的字符串，并由函数返回值返回比较结果。
字符串1＝字符串2，返回值＝0；
字符串2〉字符串2，返回值〉0；
字符串1〈字符串2，返回值〈0。
本函数也可用于比较两个字符串常量，或比较数组和字符串常量。
【例11】
#include"string.h"
voidmain（）
{intk;
staticcharst1[15],st2[]="CLanguage";
printf（"inputastring:
\n"）;
gets（st1）;
k=strcmp（st1,st2）;
if（k==0）printf（"st1=st2\n"）;
if（k>0）printf（"st1>st2\n"）;
if（k<0）printf（"st1}
本程序中把输入的字符串和数组st2中的串比较，比较结果返回到k中，根据k值再输出结果提示串。
当输入为dbase时，由ASCII码可知“dBASE”大于“CLanguage”故k〉0,输出结果“st1>st2”。
6.6. 测字符串长度函数strlen
格式：
strlen（字符数组名）
功能：
测字符串的实际长度（不含字符串结束标志‘\0’）并作为函数返回值。
【例12】
#include"string.h"
voidmain（）
{intk;
staticcharst[]="Clanguage";
k=strlen（st）;
printf（"Thelenthofthestringis%d\n",k）;
}
小结：
1.数组是程序设计中最常用的数据结构。
数组可分为数值数组（整数组，实数组），字符数组以及后面将要介绍的指针数组，结构数组等。
2.数组可以是一维的，二维的或多维的。
3.数组类型说明由类型说明符、数组名、数组长度（数组元素个数）三部分组成。
数组元素又称为下标变量。
数组的类型是指下标变量取值的类型。
4.对数组的赋值可以用数组初始化赋值，输入函数动态赋值和赋值语句赋值三种方法实现。
对数值数组不能用赋值语句整体赋值、输入或输出，而必须用循环语句逐个对数组元素进行操作。
2.7程序举例
【例13】把一个整数按大小顺序插入已排好序的数组中。
为了把一个数按大小插入已排好序的数组中，应首先确定排序是从大到小还是从小到大进行的。
设排序是从大到小进序的，则可把欲插入的数与数组中各数逐个比较，当找到第一个比插入数小的元素i时，该元素之前即为插入位置。
然后从数组最后一个元素开始到该元素为止，逐个后移一个单元。
最后把插入数赋予元素i即可。
如果被插入数比所有的元素值都小则插入最后位置。
voidmain（）
{
inti,j,p,q,s,n,a[11]={127,3,6,28,54,68,87,105,162,18};
for（i=0;i<10;i++）
{p=i;q=a[i];
for（j=i+1;j<10;j++）
if（qif（p!
=i）
{
s=a[i];
a[i]=a[p];
a[p]=s;
}
printf（"%d",a[i]）;
}
printf（"\ninputnumber:
\n"）;
scanf（"%d",&n）;
for（i=0;i<10;i++）
if（n>a[i]）
{for（s=9;s>=i;s--）a[s+1]=a[s];
break;}
a[i]=n;
for（i=0;i<=10;i++）
printf（"%d",a[i]）;
printf（"\n"）;
}
本程序首先对数组a中的10个数从大到小排序并输出排序结果。
然后输入要插入的整数n。
再用一个for语句把n和数组元素逐个比较，如果发现有n>a[i]时，则由一个内循环把i以下各元素值顺次后移一个单元。
后移应从后向前进行（从a[9]开始到a[i]为止）。
后移结束跳出外循环。
插入点为i，把n赋予a[i]即可。
如所有的元素均大于被插入数，则并未进行过后移工作。
此时i=10，结果是把n赋于a[10]。
最后一个循环输出插入数后的数组各元素值。
程序运行时，输入数47。
从结果中可以看出47已插入到54和28之间。
【例14】在二维数组a中选出各行最大的元素组成一个一维数组b。
a=（3168765
43211108
10251237）
b=（8710837）
本题的编程思路是，在数组A的每一行中寻找最大的元素，找到之后把该值赋予数组B相应的元素即可。
程序如下：
voidmain（）
{
inta[][4]={3,16,87,65,4,32,11,108,10,25,12,27};
intb[3],i,j,l;
for（i=0;i<=2;i++）
{l=a[i][0];
for（j=1;j<=3;j++）
if（a[i][j]>l）l=a[i][j];
b[i]=l;}
printf（"\narraya:
\n"）;
for（i=0;i<=2;i++）
{for（j=0;j<=3;j++）
printf（"%5d",a[i][j]）;
printf（"\n"）;}
printf（"\narrayb:
\n"）;
for（i=0;i<=2;i++）
printf（"%5d",b[i]）;
printf（"\n"）;
}
程序中第一个for语句中又嵌套了一个for语句组成了双重循环。
外循环控制逐行处理，并把每行的第0列元素赋予l。
进入内循环后，把l与后面各列元素比较，并把比l大者赋予l。
内循环结束时l即为该行最大的元素，然后把l值赋予b[i]。
等外循环全部完成时，数组b中已装入了a各行中的最大值。
后面的两个for语句分别输出数组a和数组b。
【例15】输入五个国家的名称按字母顺序排列输出。
本题编程思路如下：
五个国家名应由一个二维字符数组来处理。
然而Ｃ语言规定可以把一个二维数组当成多个一维数组处理。
因此本题又可以按五个一维数组处理，而每一个一维数组就是一个国家名字符串。
用字符串比较函数比较各一维数组的大小，并排序，输出结果即可。
编程如下：
voidmain（）
{
charst[20],cs[5][20];
inti,j,p;
printf（"inputcountry'sname:
\n"）;
for（i=0;i<5;i++）
gets（cs[i]）;
printf（"\n"）;
for（i=0;i<5;i++）
{p=i;strcpy（st,cs[i]）;
for（j=i+1;j<5;j++）
if（strcmp（cs[j],st）<0）{p=j;strcpy（st,cs[j]）;}
if（p!
=i）
{
strcpy（st,cs[i]）;
strcpy（cs[i],cs[p]）;
strcpy（cs[p],st）;
}
puts（cs[i]）;}printf（"\n"）;
}
本程序的第一个for语句中，用gets函数输入五个国家名字符串。
上面说过Ｃ语言允许把一个二维数组按多个一维数组处理，本程序说明cs[5][20]为二维字符数组，可分为五个一维数组cs[0]，cs[1]，cs[2]，cs
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