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1、C第五章习题解答C+第五章习题解答第五章 数组与指针习题一、.基本概念与基础知识自测题5.1 填充题5.1.1 数组定义时有三个要素：数组名，数组元素的 （1） 和数组元素的 （2） 。按元素在数组中的位置进行访问，是通过 （3） 进行的，称为 （4） 或 （5） 访问。为了使数组声明中数组的大小修改更为方便,总是将 （6） 用于声明数组长度。答案：（1）类型（2）数量（3）下标运算符（4）下标（5）索引（6）常变量5.1.2 C/C+中的多维数组用的是一个 （1） 的定义，即多维数组的基本定义是 （2） 构成的数组，三维数组的元素是 （3） 。答案：（1）嵌套（2）以数组作为元素（3）二维数

2、组5.1.3 计算机内存是一维编址的，多维数组在内存中的存储 （1） ，C/C+多维在内存中的排列是 （2） 方式，即越 （3） 的下标变化 （4） 。设数组a有m行n列，每个元素占内存u个字节，则aij的首地址为 （5） + （6） 。答案：（1）必须要转化为一维方式， （2）按行方式（3）右（4）越快（5）a数组的首地址（6）(i*n+j)*u5.1.4 对于多维数组， （1） 的大小是确定的，所谓“不检查数组边界”只是不检查 （2） 的边界，而 （3） 的边界是在控制之中的，所以多维数组名作为函数的参数只可以 （4） 缺省。答案：（1）较低各维的（2）最高维（第一维）（3）较低各维（4）

3、最高维5.1.5 指针变量保存了另一变量的 （1）值，不可以任意给指针变量赋一个地址值，只能赋给它 （2） 和 （3） 的地址。使用变量名来访问变量，是按 （4） 来直接存取变量称为 （5） 方式；而借助指针变量取得另一变量的地址，访问该变量称为 （6） 方式。答案：（1）地址（2）NULL（3）已经分配了内存的变量的地址（4）按变量的地址（5）直接访问（6）间接访问5.1.6 固定指向一个对象的指针，称为 （1） ，即 （2） ，定义时const放在 （3） 。而指向“常量”的指针称为 （4） ，指针本身可以指向别的对象，但 （5） ，定义时const放在 （6） 。答案：（1）指针常量（2

4、）指针本身是常量（3）const放在类型说明之后，变量名之前（4）常量指针（5）不能通过该指针修改对象（6）const放在类型说明之前5.1.7 数组名在表达式中被自动转换为指向 （1） 的指针常量，数组名是地址，但数组名中放的地址是 （2） ，所以数组名 （3） 。这样数组名可以由 （4） 来代替，C+这样做使用时十分方便，但丢失了数组的另一要素 （5） ，数组名是指向数组 （6） 的指针，而不是指向数组 （7）的。编译器按数组定义的大小分配内存，但运行时对 （8） 不加检测，这会带来无法预知的严重错误。答案：（1）数组第一个元素（2）不可改变的（3）称指针常量（4）指针（5）数组元素的数量

5、（6）元素（7）整体（8）对数组的边界不加检测5.1.8 有一个三维数组：int z3d234;给出指向三维数组第i行第j列第k页元素的指针的三种表达方式 （1） ， （2） ， （3） 。再给出这些元素的三种表达方式 （4） ， （5） ， （6） 。答案：（1）z3dij+k或&z3dijk（2）*(z3di+j)+k（3）*(*(z3d+i)+j)+k（4）z3dijk或*(z3dij+k)（5）*(*(z3di+j)+k)（6）*(*(*(z3d+i)+j)+k)5.2简答题5.2.1 物理上，C+是怎样访问数组元素的？请对访问方法作简单介绍。答：物理上，C+语言的下标运算符 是以指针

6、作为操作数的，ai被编译系统解释为*(a+i)，即表示为a所指(固定不可变)元素向后第i个元素。无论我们是以下标方式或指针方式存取数组元素时，系统都是转换为指针方法实现。这样做对多维数组尤其方便。5.2.2 什么是回溯算法？答：回溯法是对枚举法的一种改进。回溯法的基本思想是，通过对问题的分析找出解决问题的线索，先在一个局部上找出满足问题条件的局部的解，然后逐步由局部解向整个问题的解的方向试探，若试探成功就得到问题的解，试探失败逐步向后退，改变局部解再向前试探。回溯法能避免枚举法的许多不必要的搜索，使问题比较快地得到解决。5.2.3 用数组名作为函数的参数时，可否加上数组的长度？如果需要加则怎样

7、加？为什么？答：被调函数中作为形式参数的一维数组不需要说明长度，即使说明了大小也不起作用，因为C+只传递数组首地址，而对数组边界不加检查。5.2.4 需要编写一个对多维数组通用的算法（即各维的大小未定），怎样才能把实参多维数组的信息全部传递到函数中去？答：最佳方法是用函数模板，多维数组用模板类型参数传递，各维的大小作为参数传递。也可以用一维数组加各维的大小都作为参数传递。5.2.5 解释运算符“*”和“&”的作用，运算符“.”和“-”的作用。答：在应用指针变量时，“*”是间接引用（dereference）运算符，作用于一个指针类型的变量，访问该指针所指向的内存数据。因结果是内存中可寻址的数据。

8、“&”是取地址运算符，作用于内存中一个可寻址的数据（如：变量，对象和数组元素等等），操作的结果是获得该数据的地址。运算符“.”和“-”是成员访问运算符(Member Access Oprator)。在对象或结构外部去访问公有的数据成员或函数成员时，是在对象名后加“.”（点操作符），再加成员函数名或函数名就可以了。但是这些成员必须是公有的成员，只有公有成员才能在对象的外面对它进行访问。当用指向对象和结构变量的指针访问其公有成员时，则只要在指针变量名后加 “-” （箭头操作符），再加公有成员名就可以了。5.2.6 什么是this指针？简述它的作用。答：当我们在对象的外部访问该对象的公有成员时，必须

9、指明是哪一个对象。但是当我们用对象的成员函数来访问本对象的成员时，在成员函数中只要给出成员名就可以实现对该对象成员的访问。但同一个类创建的多个对象共用同一份成员函数的拷贝。既然是同一份拷贝，那么成员函数又怎么知道是取哪一个对象的成员数据呢？其实每一个对象有一个隐藏的this指针，它始终指向该对象，并将该指针作为一个参数自动传递给该成员函数。这就是说，成员操作符总是要使用的，只不过在对象内是隐式的，即在对象内省略了this指针。5.2.7 指针变量与整型量的加减运算代表什么意义？答：指针变量与整型量的加减表示移动指针，以指向当前目标前面或后面的若干个位置的目标。指针与整型量i的加减等于指针值(地

10、址)与i*sizeof(目标类型)积的加减，得出新的地址。5.2.8 设a为数组名，那么a+是否合法？为什么？答：非法。因为a是指针常量。5.2.9 指针作为函数的参数时，它传递的是什么？实参要用什么？而使用引用时实参要用什么？何时只能用指针而不能用引用？答：是地址，是指针所指向的变量或对象的内存首地址，在物理上讲我们传的是指针的值，与传其它变量是没有差异的，函数获得的是另一个变量的地址，在逻辑上讲我们是把另一个变量的地址传过去了，可以看作传地址。实参要用变量或对象的地址。而使用引用时实参要用变量或对象本身。实参为数组时，只能用指针而不能用引用，因为数组的引用不存在。5.2.10 指针作为函数

11、的返回值时，应该注意什么？答：指针指向的数据的生命期必须不仅仅在函数域中，函数消亡后，数据仍然存在。如果返回的指针，它所指的变量或对象已消亡，则该返回值无意义，这一点必须十分小心。总之直接使用指针不管是作为参数还是返回值，都要注意安全性。5.2.11 设有语句char *ps=”Its a book.”;是否建立了一个字符串，并把”its a book.”作为其初值？随后又有语句：*ps=”Its a car”;这又代表什么？是否正确。答：没有建立字符串，只是让ps指向一个放在代码区中的特殊字符串，而该字符串所在内存是不可写的。后一条语句要求把字符串赋给不可写的字符串空间是错的。二、编程与综合

12、练习题5.3 打印杨辉三角形（10行）。使用二维数组并利用每个系数等于其肩上两系数之和。解：好的算法无特例，二维数组共用11列，第1列全0，方便计算#includeusing namespace std;int main() int a1011=0,1,i,j; /初始化时写好第1行，其余各行全0 for(i=1;i10;i+) /为了全部算法无特例，共用11列，第1列全0，方便计算 for(j=1;j=i+1;j+) aij=ai-1j-1+ai-1j; for(i=0;i10;i+) for(j=1;j=i+1;j+) coutaijt; coutendl; return 0;5.4 将例

13、5.5改用一维数组，附加行、列参数，实现通用算法。解：用一维数组，附加行、列参数，实现通用算法难度大。#include #include using namespace std;void inverse(int , int ,int,int);/注意数组最高维可缺省，例5.5因初学未省void multi(int , int , int ,int,int,int);void output(int ,int,int);int main() int middle6*3, result6*4;/注意写作6*3等可清楚看出矩阵的行列 int matrix13*6=8,10,12,23,1,3,5,7,

14、9,2,4,6,34,45,56,2,4,6; int matrix23*4=3,2,1,0,-1,-2,9,8,7,6,5,4; output(matrix1,3,6); inverse(matrix1,middle,3,6); output(middle,6,3); output(matrix2,3,4); multi(middle,matrix2,result,6,3,4); output(result,6,4); return 0;void inverse(int matrix1_1,int middle_1,int a,int b) int i,j; for (i=0;ia;i+)

15、for (j=0;jb;j+) middle_1i+j*a=matrix1_1i*b+j; return; void multi(int middle_1,int matrix2_1,int result_1,int a,int b,int c) int i,j,k; for (i=0;ia;i+) for (j=0;jc;j+) result_1i*c+j = 0; for (k=0;kb;k+) result_1i*c+j+=middle_1i*b+k*matrix2_1k*c+j; return;void output(int max_1,int a,int b) for (int i=

16、0;ia;i+) for (int j=0;jb;j+) cout setw(4)max_1i*b+j ; coutn; coutendl; return; 5.5 编写函数int atoi(char s )，将字符串s转化为整型数返回。注意负数处理方法。解：用指针处理字符串非常方便。使用符号位来处理负数。#includeusing namespace std;int atoi(char s) int temp=0,f=1,i=0; while(si!=0&si!=-&(si9) i+;/去除串前部无效字符 if(si=-)/读负号 f=-1; i+; if(si9) couterror!=0

17、&si=9)/转换数字串 temp=temp*10+si-48; i+; return f*temp;int main() char num20; cin.getline(num,19); coutatoi(num)n; return 0;5.6 有如下定义：int ival=60021;int *ip;double *dp;下面哪些赋值非法或可能带来错误，并加以讨论。ival=*ip; ival=ip; *ip=ival; ip=ival; *ip=&ival;ip=&ival; dp=ip; dp=*ip; *dp=*ip;解：ival=*ip; 错，未确定指针ip初值，用随机内存地址中的

18、数据给ival赋值是危险的。但语法对。ival=ip; 错，赋值类型错，指针型不能赋给整型。*ip=ival; 错，未确定指针ip初值，用ival给随机内存赋值是危险的。但语法对。ip=ival; 错，赋值类型错，整型不能赋给指针型。*ip=&ival; 错，赋值类型错，地址（指针型）不能赋给整型。ip=&ival; 对，地址赋给指针型。dp=ip; 错，整型指针不能赋给双精度指针。dp=*ip; 错，赋值类型错，整型不能赋给指针型。*dp=*ip; 对，赋值类型转换5.7 编程定义一个整型、一个双精度型、一个字符型的指针，并赋初值，然后显示各指针所指目标的值与地址，各指针的值与指针本身的地址

19、及各指针所占字节数（长度）。 *其中地址用十六进制显示。解：注意：字符指针输出是字符串，必须强制转换为无类型指针#includeusing namespace std;int main() int *ip,ival=100; double *dp,dval=99.9; char *cp,cval=A; ip=&ival; dp=&dval; cp=&cval; cout*ipt&*iptsizeof(*ip)endl; cout*dpt&*dptsizeof(*dp)endl; cout*cpt(void*)&*cptsizeof(*cp)endl; /字符指针输出是字符串，必须强制转换为无类

20、型指针 cout*cpt&*cptsizeof(*cp)endl; /输出A开头的字符串 coutipt&iptsizeof(ip)endl; coutdpt&dptsizeof(dp)endl; cout(void*)cpt&cptsizeof(cp)endl; return 0;一个典型的运行结果：变量内容首地址长度（字节）cvalA0x0012ff641cp0x0012ff640x0012ff684dval99.90x0012ff6c8dp0x0012ff6c0x0012ff744ival1000x0012ff784ip0x0012ff780x0012ff7c4内存分配解释:速度优化时通

21、常以字（4字节）为单位（开始地址可被4整除）给变量安排内存。cval仅用一个字节，也安排了4个字节。5.8 分别编写下列字符串处理函数 （1）char *strcat1(char *s,const char *ct);将串ct接到串s的后面，形成一个长串。【例6.7】以数组为参数，现用指针为参数。（2）int strlen1(const char * s);求字符串长度的函数，返回串长（不包括串结束符）。（3）char * reverse (char *);反置字符串s，即可将“break”成为“kaerb”。（4）char * strchr( const char *cs, char c);

22、查找字符c在串cs中第一次出现的位置，返回指向该字符的指针，若没有出现则返回NULL。（5）char *strstr (const char *cs1,const char *cs2);返回串cs2作为子串在cs1中第一次出现的位置，若没有出现则返回NULL。解：为了函数的通用性，有些可不要返回值的函数，也保留返回值。反置字符串函数，从串两头的指针同时向中间移动，重合或交错时停止。查找子串，先找子串的第一个字符，再核对子串其他字符。查找子串函数是比较难的。查找分两重循环，第1重主串与子串第1个字符比较，当顺序找到主串中有字符与子串第1个字符相符时，进入第2重循环对所有字符进行比较，比较时要借助

23、工作变量，成功则返回子串所在位置，本轮失败，则主串后移一个字符，回到第1重循环。在使用+运算符时一定要单用，如本例中：while(*temp=*temp1&*temp1)temp+;temp1+;if(*temp1=0) return (char*)cs1;千万不可简化为：while(*temp+=*temp1+&*temp1);if(*temp1=0) return (char*)cs1;这里有微妙的差异，主串与子串最后一个字符不同也认为子串找到了。#includeusing namespace std;char* strcat1(char* s,const char* ct) char*

24、st=s; while(*s) s+;/*s作为条件,等效*s!=0 while(*s+=*ct+); return st;int strlen1(const char* s) int i=0; while(*s+) i+; return i;char* reverse (char* s) char temp,* temp1=s,* temp2=s; while(*temp2) temp2+; temp2-; /指针移回串尾 while(temp2-temp10)/注意此处,从串两头的指针同时向中间移动,重合或交错时停止 temp=*temp1; *temp1=*temp2; *temp2=t

25、emp; temp1+; temp2-; return s;char* strchr( const char*cs,char c) while(*cs!=c&*cs) cs+; if(*cs=0) cs=NULL; /未找到返回NALL return (char*)cs;char *strstr (const char *cs1,const char *cs2) char *temp,*temp1; while(*cs1) /只要主串还有字符未查，则继续 while(*cs1!=*cs2&*cs1) cs1+; /与子串第1个字符不符，主串查找位置后移一个字符 /找到主串含有子串的第一个字符,

26、或主串查完停止 if(*cs1) /主串含有子串的第一个字符,核对子串全部字符 temp=(char*)cs1; temp1=(char*)cs2; while(*temp=*temp1&*temp1)temp+;temp1+; if(*temp1=0) return (char*)cs1; /找到子串返回 else cs1+;/本轮未找到，主串查找位置后移一个字符 return NULL; /返回NALLint main() char a40=束明; char b20=是东南大学学生; char c40=Southeast University; char *cp; coutaendl; c

27、outbendl; strcat1(a,b); cout字符串连接后：endl; coutaendl; /打印字符数组a cout字符串长度为：strlen1(a)endl; coutcendl; cp=strchr(c,U); if(cp=NULL) cout未找到endl; else coutcpendl; /找到输出由该字符开始的剩余串 cp=strchr(c,A); if(cp=NULL) cout未找到endl; else coutcpendl; coutreverse(c)endl; cp=strstr(a,是); if(cp!=NULL) coutcpendl; /找到输出由该字

28、符串开始的剩余串 else cout未找到endl; cp=strstr(a, 大学生); if(cp=NULL) cout未找到endl; else coutcpendl; return 0;5.9 使用递归和非递归的两种方法编写函数char *itoa (int n,char *string); 将整数n转换为十进制表示的字符串。（在非递归方法中，可使用reverse()函数。）解：递归方法分析。难度大，可用图解法：每次调用除以10，以去除最后一位，以n=3657为例。由此图可见，由string指向应填入的字符数组的相应位置。由调用的最底层开始，回归时填入，每次回归，指针后移一位，由此得char * itoal(int n,char *string) if(n/10) string=itoal(n/10,string); *string+=n%10+48;/字符，ASCII码 return string;考虑，数字串结束符和负数，得完整的函数。char * itoal(int n, char *string)