C語言程序設計-基礎篇：第3章 一維數(shù)組

第3章一維數(shù)組C語言程序設計

—基礎篇2022/11/2內(nèi)容概述1．一維數(shù)組的定義。2．一維數(shù)組元素的引用。3．一維數(shù)組的初始化。4.C程序調(diào)試5.算法描述2022/11/2教學目標1．掌握一維數(shù)組的概念、定義方法。2．掌握一維數(shù)組初始化和元素的引用方法。3．能用一維數(shù)組設計簡單的程序。4．掌握VC6.0下調(diào)試工具的使用5.掌握用流程圖描述算法的方法2022/11/2

在程序的實際處理過程中，很多時候需要處理的數(shù)據(jù)不止一個，而是一批數(shù)據(jù)類型相同且具有聯(lián)系的數(shù)據(jù)，如要想表示某班50個學生的C程序設計課程成績，某部門40名員工年終考核成績的錄入與統(tǒng)計等，都屬于這類問題。3.1為什么要使用數(shù)組2022/11/2編程計算全班40人某門課的平均成績

#include"stdio.h"voidmain(){inta，i，sum=0,avg;

for(i=0;i<40;i++){

scanf("%d",&a);/*輸入學生成績*/sum=sum+a;}avg=sum/40;printf("avg=%d\n",avg);}一個變量被循環(huán)使用,無法保存40個人的成績。定義40個變量?太繁瑣C語言提供了一種簡單的構造數(shù)據(jù)類型——數(shù)組來解決這個問題。

2022/11/2數(shù)組實現(xiàn)

#include"stdio.h"voidmain(){

inta[40]，i，sum=0,avg;

for(i=0;i<40;i++){

scanf("%d",&a[i]);/*輸入學生成績到數(shù)組中*/

sum=sum+a[i];}avg=sum/40;printf("avg=%d\n",avg);}2022/11/2

數(shù)組是一組具有相同類型且在內(nèi)存中有序排列的數(shù)據(jù)集合。數(shù)組中的每個元素都具有相同的數(shù)據(jù)類型，用數(shù)組名加下標的方式來表示。數(shù)組元素的下標從0開始。數(shù)組可分為一維數(shù)組、二維數(shù)組和高維數(shù)組。本章主要介紹一維數(shù)組的定義和使用。

2022/11/23.2.1一維數(shù)組的定義方式在Ｃ語言中使用數(shù)組必須先進行定義。馬廄一維數(shù)組的定義方式為：

類型說明符數(shù)組名[常量表達式]； 其中：

類型說明符是任一種基本數(shù)據(jù)類型或構造數(shù)據(jù)類型。

數(shù)組名是用戶定義的數(shù)組標識符。

方括號中的常量表達式表示數(shù)據(jù)元素的個數(shù)，也稱為數(shù)組的長度。例如：

inta[10];

定義整型數(shù)組a，有10個元素。

intb[10];定義實型數(shù)組b，有10個元素；3.2一維數(shù)組2022/11/2對于數(shù)組類型說明應注意以下幾點數(shù)組的類型實際上是指數(shù)組元素的取值類型。對于同一個數(shù)組，其所有元素的數(shù)據(jù)類型都是相同的。數(shù)組名的書寫規(guī)則應符合標識符的書寫規(guī)定。數(shù)組名不能與其它變量名相同。 例如：

inta;

inta[10]; 是錯誤的。4.方括號中常量表達式表示數(shù)組元素的個數(shù)，其下標從0開始計算。例如inta[5]，則數(shù)組a的5個元素分別為a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]。2022/11/25.不能在方括號中用變量來表示元素的個數(shù)，但是可以是符號常數(shù)或常量表達式。例如，#defineM5

inta[3+2],b[7+M];√但是下述說明方式是錯誤的。

intn=5;

int

a[n];×6.允許在同一個類型說明中，說明多個數(shù)組和多個變量。 例如：

inta,b,c,d,k1[10],k2[20];2022/11/23.2.2一維數(shù)組元素的引用數(shù)組元素是組成數(shù)組的基本單元。數(shù)組元素也是一種變量，其標識方法為數(shù)組名后跟一個下標。下標表示了元素在數(shù)組中的順序號。 數(shù)組元素的一般形式為：

數(shù)組名[下標]

其中:下標只能為整型常量或整型表達式。例如：

a[5] a[i+j] a[i++]

都是合法的數(shù)組元素。

下標從0開始，有5個元素的數(shù)組a[5]的元素為：

a[0],a[1],a[2],a[3],a[4]。2022/11/2【例】數(shù)組元素的引用#include<stdio.h>voidmain(){

inti,a[10]; for(i=0;i<=9;i++)

a[i]=i; for(i=9;i>=0;i--)

printf("%d",a[i]);}運行結果為:

9876543210思考：能否將第二個for循環(huán)語句用語句printf("%d",a);代替？

2022/11/23.2.3一維數(shù)組的初始化

初始化賦值的一般形式為：

類型說明符數(shù)組名[常量表達式]={值，值……值}； 其中在{}中的各數(shù)據(jù)值即為各元素的初值，各值之間用逗號間隔。2022/11/2Ｃ語言對數(shù)組的初始化賦值有以下幾點規(guī)定：1.可以只給部分元素賦初值。 當{}中值的個數(shù)少于元素個數(shù)時，只給前面部分元素賦值。例如：

inta[10]={0,1,2,3,4};

表示只給a[0]～a[4]5個元素賦值，而后5個元素自動賦0值。2.只能給元素逐個賦值，不能給數(shù)組整體賦值。 例如給十個元素全部賦1值，只能寫為：

inta[10]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};

而不能寫為：

inta[10]=1;2022/11/23.可以在定義數(shù)組時對數(shù)組元素賦以初值，

例如：

inta[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

相當于a[0]=0;a[1]=1...a[9]=9;如果不給可初始化的數(shù)組賦初值，則全部元素均為0值。如給全部元素賦值，則在數(shù)組說明中，可以不給出數(shù)組元素的個數(shù)。

例如：

inta[5]={1,2,3,4,5};

可寫為：

inta[]={1,2,3,4,5};

2022/11/2【例3.1】求一維數(shù)組元素的最大值并輸出其所對應的下標。

#defineN10#include"stdio.h"voidmain(){

int

i,max,max_i,a[N];

for(i=0;i<N;i++)

scanf("%d",&a[i]);

/*該循環(huán)輸入10個元素*/

max=a[0];max_i=0;

/*假設第一個元素最大*/

for(i=1;i<N;i++)/*max與數(shù)組其余9個元素依次比較*/if(a[i]>max){max=a[i];

max_i=i;/*記錄較大元素的位置*/}

printf("TheMaxNumberisa[%d]=%d\n",max_i,max);}3.2.4一維數(shù)組應用舉例2022/11/2Fibonacci數(shù)列具有如下特點：第1、2個數(shù)均為1，從第3項開始，每一個數(shù)都是其前兩項之和，即F1=1，F(xiàn)2=1，F(xiàn)n=Fn-2+Fn-1。我們用數(shù)組f來存放Fibonacci數(shù)列，這樣f[0]=f[1]=1;從f[2]以后的每一個元素f[i]=f[i-1]+f[i-2]，可以用循環(huán)來實現(xiàn)。【例3.2】計算Fibonacci數(shù)列前20項，要求每行輸出5個數(shù)。

2022/11/2#include"stdio.h"voidmain(){

intf[20]={1,1},i;for(i=2;i<20;i++)

f[i]=f[i1]+f[i2];

printf("\n------------Fibonacci-----------\n");for(i=0;i<20;i++){printf("f[%2d]=%6d",i,f[i]);if((i+1)%5==0)printf("\n");}}2022/11/23.3C程序調(diào)試

添加輸出語句調(diào)試程序利用VC的調(diào)試工具調(diào)試程序2022/11/23.3.1利用輸出語句調(diào)試程序#include"stdio.h"voidmain(){

intn=12345,s=0,d;

while(n) {n=n/10; d=n%10; s=s+d; }

printf("sum=%d\n",s);}【例3.3】求整數(shù)n的各位數(shù)字之和(如n=12345，則1+2+3+4+5=15)出錯啦?。刻砑虞敵稣Z句printf("%3d",d);2022/11/2#include"stdio.h"voidmain(){

intn=12345,s=0,d;

while(n) { d=n%10; s=s+d;printf("%3d",d); n=n/10; }

printf("sum=%d\n",s);}結果正確，去掉輸出語句2022/11/23.3.2在VC下調(diào)試C程序VC為調(diào)試C程序提供了多種工具和多組方法，常用的方法有菜單法、工具欄法和功能鍵法。在VC窗口下的菜單欄和工具欄的空白處，點右鍵激活快捷菜單，選擇“編譯”菜單項，這時VC窗口就出現(xiàn)了調(diào)試工具欄。2022/11/2Restart重新執(zhí)行程序，功能鍵是Ctrl+Shift+F5。無論C源程序處于任何狀態(tài)（編輯、運行、調(diào)試），按下此按鈕均可使程序從編譯開始，逐步進入調(diào)試程序狀態(tài)。

StopDebugging停止程序調(diào)試，功能鍵是Shift+F5。當調(diào)試過程處于跟蹤程序執(zhí)行的狀態(tài)時，按下此按鈕，將停止調(diào)試程序，返回編輯狀態(tài)。編輯狀態(tài)下此按鈕無效。ShowNextStatement指示當前程序運行的語句行。

StepInto單步運行并且可進入函數(shù)內(nèi)部運行，功能鍵是F11。程序在調(diào)試過程中，按下此按鈕可單步跟蹤程序運行，與StepOver按鈕不同的是，該功能可進入函數(shù)內(nèi)部，繼續(xù)函數(shù)內(nèi)部的語句行跟蹤。

StepOver單步運行程序，功能鍵是F10。本按鈕的功能類似于F11，但它不進入函數(shù)內(nèi)部，它將每一條語句看作一步，包括函數(shù)調(diào)用語句。StepOut從當前函數(shù)中退出，功能鍵是Shift+F11。當程序運行至某個函數(shù)內(nèi)部時，按下此按鈕后，調(diào)試狀態(tài)即從函數(shù)內(nèi)部退出，返回到調(diào)用該函數(shù)的主函數(shù)的當前語句。RuntoCursor運行到當前光標位置，功能鍵是Ctrl+F10。當程序處于調(diào)試狀態(tài)時，為了跳過某程序段，可預先將光標定位在某語句行上，按下此按鈕，即可使程序直接運行到當前光標位置，從而節(jié)省了時間，加快了調(diào)試程序的步驟。2022/11/2

QuickWatch窗口可以快速觀察表達式的值，功能鍵是Shift+F9。當程序運行到某個關鍵語句行時，可以按下該按鈕，該窗口與調(diào)試界面中的監(jiān)視窗口類似，都可監(jiān)視變量的值。

Watch窗口可以設置觀察點。

Variables變量列表，簡單變量只顯示變量名和它的值；數(shù)組名前面有一個“”符號，Value列顯示它的地址值。

Registers寄存器列表，窗口中列出了所有寄存器的內(nèi)容。

Memory內(nèi)存列表，用戶可以在程序運行時，在“Watch”窗口中找到某個變量的地址或數(shù)組名的值（數(shù)組名本身是一個地址量），然后，將該值輸出“A地址”的文本框中，在內(nèi)存列表區(qū)立即就能看到它的存儲值，不過該值是一個十六進制的數(shù)，并且，一個整型數(shù)占據(jù)四個字節(jié)的存儲區(qū)域。2022/11/2【例3.4】演示數(shù)組賦值及輸出的例子。#include"stdio.h"voidmain(){

inti,a[5];

for(i=0;i<5;i++) {

a[i]=i;

printf("%d",a[i]); }

printf("\n");}2022/11/2【例3.5】在有10個元素的數(shù)組中查找值為n的元素，找到則輸出其下標，否則，輸出“無此元素”。

#include"stdio.h"voidmain(){

inta[10]={1,3,6,0,12,9,7,15,10,20},n,i;

printf("請輸入要查找的數(shù)據(jù):");

scanf("%d",&n);

for(i=0;i<10;i++){

if(a[i]==n)

printf("元素%d的下標為%d\n",n,i);}

if(i>=10)

printf("無此元素");}2022/11/23.4.1算法的概念及特征解決某個問題或處理某個事件的方法和步驟，稱為算法。計算機算法：指使用計算機去解決問題的方法和步驟。計算機算法可分為兩大類：數(shù)值運算算法：求解數(shù)值；非數(shù)值運算算法：事務管理領域3.4算法及算法描述2022/11/2一個算法通常由一系列求解步驟來完成，各操作步驟之間有嚴格的順序關系，每一個步驟所規(guī)定的操作必須有明確的含義，不能存在二義性。計算機能夠在執(zhí)行有限的步驟后給出正確的結果。同一個問題，可以有不同的解決方法，即一個問題有多種算法。2022/11/2算法的特性有窮性：一個算法應包含有限的操作步驟而不能是無限的。確定性：算法中每一個步驟應當是確定的，而不能應當是含糊的、模棱兩可的。有效性：算法中每一個步驟應當能有效地執(zhí)行，并得到確定的結果。有零個或多個輸入。有一個或多個輸出。2022/11/2算法分析：求最大公約數(shù)的問題一般用輾轉相除法。該方法求最大公約數(shù)的具體步驟如下：先用小的數(shù)除大的數(shù)，得第一個余數(shù)；再用第一個余數(shù)除小的數(shù)，得第二個余數(shù)；又用第二個余數(shù)除第一個余數(shù)，得第三個余數(shù)；這樣逐次用后一個余數(shù)去除第一個余數(shù)，直到余數(shù)是0為止，那么最后一個除數(shù)就是所求的最大公約數(shù)。（如果最后的除數(shù)是1，那么原來兩個數(shù)是互質(zhì)的?。纠?.6】給定兩個正整數(shù)m和n，求它們的最大公約數(shù)。

2022/11/2例如設m=18，n=12，余數(shù)用r表示。它們的最大公約數(shù)的求法如下：18/12商1余6，以n作m，以r作n，繼續(xù)相除；12/6商2余0，當余數(shù)為零時，所得n即為兩數(shù)的最大公約數(shù)。所以18和12兩數(shù)的最大公約數(shù)為6。2022/11/2其算法可以描述如下：（1）將兩個正整數(shù)存放到變量m和n中。（2）求余數(shù)：計算m除以n，將所得余數(shù)存放到變量r中。（3）判斷余數(shù)是否為0：若余數(shù)為0則執(zhí)行第（5）步，否則執(zhí)行第（4）步。（4）更新被除數(shù)和余數(shù)：將n的值存放到m中，將r的值存放到n中，并轉向第（2）步繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行。（5）輸出n的當前值，算法結束。

2022/11/2用C語言實現(xiàn)的程序代碼如下：#include"stdio.h"voidmain(){

intm,n,r;

printf("pleaseinputmandn:");

scanf("%d%d",&m,&n);

r=m%n;while(r!=0)