大學(xué)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(C語(yǔ)言)-第8章 數(shù)組

第8章數(shù)組本章要點(diǎn)

一維數(shù)組

二維數(shù)組字符數(shù)組數(shù)組元素作函數(shù)實(shí)參

數(shù)組是同類型數(shù)據(jù)的集合，集合中的每個(gè)數(shù)據(jù)稱為數(shù)組元素或下標(biāo)變量，數(shù)組元素的類型相同、個(gè)數(shù)確定。下標(biāo)變量中如果只用一個(gè)下標(biāo)，則稱為一維數(shù)組，用兩個(gè)下標(biāo)則稱之為二維數(shù)組，用三個(gè)下標(biāo)稱之為三維數(shù)組，依此類推。基本概念8.1一維數(shù)組8.1.1一維數(shù)組的定義定義形式為：

[存儲(chǔ)類別]類型標(biāo)識(shí)符數(shù)組名[常量表達(dá)式],…；例如：inta[6]; floatx[100],y[100];說(shuō)明：類型標(biāo)識(shí)符”表明了數(shù)組元素的數(shù)據(jù)類型常量表達(dá)式是由常量、符號(hào)常量和運(yùn)算符組成的表達(dá)式，它的值規(guī)定了數(shù)組中數(shù)組元素的個(gè)數(shù)(數(shù)組的長(zhǎng)度)常量表達(dá)式中不能含有變量。intn；scanf(＂％d＂，&n)；inta[n]；數(shù)組在內(nèi)存中占據(jù)一片連續(xù)的存儲(chǔ)單元，數(shù)組中的每個(gè)數(shù)組元素在這片連續(xù)的存儲(chǔ)單元中按序存儲(chǔ)。C語(yǔ)言規(guī)定數(shù)組名表示該連續(xù)存儲(chǔ)單元的首地址（首字節(jié)編號(hào)）。a

a[0]a[1]a[2]a[3]a[4] a[5]

圖8.1數(shù)組的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

數(shù)組的定義語(yǔ)句給每個(gè)數(shù)組元素分配了一定的存儲(chǔ)單元，和簡(jiǎn)單變量一樣它們的值是不確定的、是隨機(jī)的，只有通過(guò)賦值或賦初值才能得到確定的值。同類型的數(shù)組的定義和普通變量的定義可以出現(xiàn)在同一個(gè)定義語(yǔ)句中。如： inta[6],b[20],i,j;數(shù)組初始化的一般形式為：

[存儲(chǔ)類別]類型標(biāo)識(shí)符數(shù)組名[常量表達(dá)式]={初值表}；在編譯過(guò)程中完成的，不占程序運(yùn)行時(shí)間。數(shù)組初始化常見的幾種形式：對(duì)所有數(shù)組元素賦初值，此時(shí)數(shù)組定義中表示數(shù)組長(zhǎng)度的常量表達(dá)式可以省略。

inta[6]=｛0，1，2，3，4，5｝；可以只給一部分?jǐn)?shù)組元素賦初值，此時(shí)數(shù)組長(zhǎng)度一般不省略。后面3個(gè)元素由Ｃ編譯系統(tǒng)自動(dòng)賦值為0。

inta[6]={0，1，2}；

8.1.2一維數(shù)組的初始化引用形式為：

數(shù)組名[下標(biāo)表達(dá)式]

例如：

a[0]=123；

scanf(“％d”,&a[3])；

printf(“％d”,a[5])；

a[i++]=2*a[i+j]；8.1.3一維數(shù)組元素的引用【例8.1】輸入100個(gè)整型數(shù)據(jù)，然后分別按順序和逆序的方式輸出。main(){inti，a[100]；

for(i=0；i<100；i++）

scanf(＂％d＂，&a[i])；/*順序輸入*/

for(i=0；i<100；i++）

printf(＂％d＂，a[i]）；/*順序輸出*/for(i=99；i>=0；i--）

printf(＂％d＂，a[i]）；/*逆序輸出*/}在引用數(shù)組元素時(shí)應(yīng)注意： ①引用數(shù)組元素時(shí)，下標(biāo)表達(dá)式的值是確定的。 ②數(shù)組元素本身可以看作是一個(gè)普通變量，代表內(nèi)存中的一個(gè)存儲(chǔ)單元。因此數(shù)組元素可以在任何相同類型簡(jiǎn)單變量允許使用的位置引用。 ③數(shù)組引用時(shí)，下標(biāo)值應(yīng)該在已定義的數(shù)組大小范圍內(nèi)。常出現(xiàn)的錯(cuò)誤是：

inta[100]；

a[100]=4；8.1.4一維數(shù)組應(yīng)用【例8.2】從鍵盤輸入10個(gè)整數(shù)存放在數(shù)組中，輸出其中最大的一個(gè)數(shù)和它在數(shù)組中的位序。main(){inta[10]，i,max,id;printf("Enterdata:\n");for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);max=a[0];id=0;for(i=1;i<10;i++)if(a[i]>max) {max=a[i];id=i;}printf(“最大數(shù)是%d,位序?yàn)椋?d\n",max，id);}【例8.4】已知一個(gè)一維數(shù)組中的各個(gè)元素值均不相同，編寫程序查找數(shù)組中是否有值為x的數(shù)組元素。如果有，輸出相應(yīng)的下標(biāo)；如果沒(méi)有，輸出“該值在數(shù)組中不存在”字樣信息。main(){intnum[10]={1，32，14，56，74，3，56，6，9，12},x,i,j;printf(“inputx:”);scanf("%d",&x);for(i=0;i<10;i++)if(num[i]==x)break;if(i==10)printf(“該數(shù)在數(shù)組中不存在");elseprintf(“該數(shù)在數(shù)組中的下標(biāo)是%d”,i);}【例8.5】編寫程序，利用選擇法對(duì)10個(gè)整數(shù)進(jìn)行遞增排序，并輸出排序后的結(jié)果。選擇法排序的思路是：先從全體待排序的n個(gè)數(shù)據(jù)中找出最大的數(shù)，把它放到數(shù)組的第0個(gè)位置上，完成第1趟選擇排序；接著再在剩余的n-1個(gè)數(shù)據(jù)中找出最大的數(shù)放到數(shù)組的第1個(gè)位置上，完成第2趟選擇排序，……，如此反復(fù)，經(jīng)過(guò)n-1趟選擇排序后，原始數(shù)組已經(jīng)有序。main(){inti，j，k，temp，a[10]；for(i=0；i<10；i++)scanf(“％d”，&a[i])；for(i=0；i<9；i++){k=i；

for(j=k+1；j<10；j++)if(a[k]<a[j])k=j；

temp=a[i]；a[i]=a[k]；

a[k]=temp；}for(i=0；i<10；i++)printf(“％4d”，a[i])；}交換：199763第4趟查找：19976

3交換：1997

63第3趟查找：199673交換：199673第2趟查找：193679交換：19

3679第1趟查找：736199排序前：736199【例8.6】編寫程序，利用冒泡法對(duì)10個(gè)整數(shù)進(jìn)行遞增排序?！谝惶?/p>

124156

341215634

121563412

615341263

15第二趟

463

12第三趟

43

6main(){inta[10]，i，j，temp；

printf(＂Input10numbers\n＂)；

for(i=0；i<10；i++)scanf(＂％d＂，&a[i])；

printf(＂\n＂)；

for(j=0；j<9；j++)for(i=0；i<9-j；i++)if(a[i]>a[i+1]){temp=a[i]；a[i]=a[i+1]；a[i+1]=temp；}printf(＂thesortednumbers:\n＂);for(i=0；i<10；i++)printf(＂％d＂，a[i])；}8.2二維數(shù)組例:求一個(gè)矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣356768292456245668293567定義二維數(shù)組的一般形式為：[存儲(chǔ)類別]類型標(biāo)識(shí)符數(shù)組名[常量表達(dá)式1][常量表達(dá)式2]，…；例如：inta[2][3];說(shuō)明：①二維數(shù)組定義中的第1個(gè)下標(biāo)表示該數(shù)組具有的行數(shù)，第2個(gè)下標(biāo)表示該數(shù)組具有的列數(shù)，兩個(gè)下標(biāo)之積是組成該數(shù)組的元素的個(gè)數(shù)，即二維數(shù)組的長(zhǎng)度。②二維數(shù)組在內(nèi)存中占據(jù)一片連續(xù)的存儲(chǔ)單元。aa[0][0]a[0][1]a[0][2]a[1][0]a[1][1]a[1][2]8.2.1二維數(shù)組的定義③在Ｃ語(yǔ)言中，一個(gè)二維數(shù)組可以看作是一個(gè)特殊的一維數(shù)組，其中一維數(shù)組中的每個(gè)元素又是一個(gè)一維數(shù)組，即二維數(shù)組是由元素類型為數(shù)組類型的一維數(shù)組構(gòu)成的一維數(shù)組。因此C系統(tǒng)就把a(bǔ)[0]、a[1]看作是一維數(shù)組的數(shù)組名。a[0]a[1]aa[0][0]a[0][2]a[0][1]a[1][1]a[1][2]a[1][0]inta[2][3];二維數(shù)組初始化的幾種常見形式：

(1)按行給二維數(shù)組元素賦初值。如：

inta[2][3]={{1，2，3},{6，7，8}}；

(2)將所有數(shù)據(jù)寫在一個(gè)花括弧內(nèi)，按數(shù)組在內(nèi)存中的排列順序?qū)Ω鲾?shù)組元素賦初值。如：

inta[2][3]={1，2，3，6，7，8｝；

(3)給二維數(shù)組所有元素賦初值，二維數(shù)組第一維的長(zhǎng)度可以省略。如：inta[2][3]={1，2，3，6，7，8｝；等價(jià)于：

inta[][3]={1，2，3，6，7，8}；

(4)在定義時(shí)也可以只對(duì)部分元素賦初值而省略第一維的長(zhǎng)度，但應(yīng)按行賦初值。如：

inta[][3]={{0，2｝，{6}}；8.2.2二維數(shù)組的初始化二維數(shù)組元素的引用形式為：

數(shù)組名[下標(biāo)表達(dá)式1][下標(biāo)表達(dá)式2]數(shù)組元素的行列下標(biāo)都從０開始?？梢詫?duì)二維數(shù)組元素進(jìn)行與普通變量相同的操作，因?yàn)樗鼈兊谋举|(zhì)就是一個(gè)普通變量，如運(yùn)算、賦值等。如：a[0][0]=a[0][2]/3-30；

printf(“%d”，a[1][1])；區(qū)分在定義數(shù)組時(shí)使用的維數(shù)和各維大小與引用數(shù)組元素時(shí)下標(biāo)值的不同。如：

inta[3][5]；

a[3][5]=６；8.2.3二維數(shù)組元素的引用【例8.8】輸入12個(gè)整型數(shù)據(jù)形成一個(gè)具有3行4列的二維數(shù)組，然后按數(shù)組的邏輯排列形式輸出。main()｛inti，j,a[3][4]；

for(i=0；i<3；i++）

for(j=0;j<4;j++)scanf(＂％d＂，&a[i][j])；/*按行順序輸入*/for(i=0；i<2；i++）

{for(j=0;j<3;j++) printf(＂％2d＂，a[i][j]）；/*按行順序輸出*/printf(“\n”);/*一行輸出完后，要換行*/}}#defineM2#defineN3main(){inta[M][N]={{1，2，3}，{4，5，6}},b[N][M]，i，j；for(i=0；i<M；i++){for(j=0；j<N；j++){b[j][i]=a[i][j]；}

}for(i=0；i<N；i++){for(j=0；j<M；j++)printf(“％5d”，b[i][j])；}}8.2.4二維數(shù)組應(yīng)用舉例【例8.10】將一個(gè)二維數(shù)組的行和列元素互換，存到另一個(gè)二維數(shù)組中。a＝b＝【例8.11】已知一個(gè)小組5個(gè)學(xué)生的4門課成績(jī)，要求分別求每門課的平均成績(jī)和每個(gè)學(xué)生的平均成績(jī)。

cour1cour2cour3cour4stud187699862stud259926877stud378884560stud489629794stud572997564main(){inti，j；

floatscore[6][5]={{87，69，98，62}，{59，92，68，77}，

{78，88，45，60}，{89，62，97，94}，{72，99，75，64}}for(i=0；i<5；i++)/*統(tǒng)計(jì)每個(gè)學(xué)生的平均成績(jī)*/{for(j=0；j<4；j++)

score[i][4]+=score[i][j]；

score[i][4]=score[i][4]/4；

}}for(j=0；j<4；j++)/*統(tǒng)計(jì)每門課程的平均成績(jī)*/{for(i=0；i<5；i++)score[5][j]+=score[i][j]；

score[5][j]=score[5][j]/5；}求一個(gè)矩陣所有靠外側(cè)的元素的和#defineM3#defineN4main(){inta[3][4]={{3,5,6,7},{6,8,2,9},{2,4,5,6}};intk,j,sum=0;

for(j=0;j<N;j++)sum+=a[0][j]+a[M-1][j]

for(i=1;i<M-1;i++)sum+=a[i][0]+a[i][N-1];printf(“%d”,sum);} 3567682924568.3字符數(shù)組字符數(shù)組是存放字符型數(shù)據(jù)的數(shù)組。其中每個(gè)數(shù)組元素的值都是字符型數(shù)據(jù)（單個(gè)字符或轉(zhuǎn)義字符）。常用的字符數(shù)組為一維字符數(shù)組和二維字符數(shù)組。8.3.1字符數(shù)組的定義charstr1[5]；charstr2[3][10]；用賦值語(yǔ)句可以對(duì)字符數(shù)組元素逐個(gè)賦初值。例如：

str1[0]='C'；str1[1]='h'；str1[2]='i'；

str1[3]='n'；str1[4]='a'；China字符數(shù)組的存儲(chǔ)狀態(tài)

字符串常量在內(nèi)存中占用一串連續(xù)的空間，相當(dāng)于字符數(shù)組，可以按照字符數(shù)組的方式訪問(wèn)字符串。對(duì)字符串的處理常常采用一維字符數(shù)組實(shí)現(xiàn)。不能通過(guò)賦值語(yǔ)句把字符串常量或其它字符數(shù)組中的字符串直接賦給字符數(shù)組8.3.2字符串與字符數(shù)組hello\0逐個(gè)字符對(duì)字符數(shù)組初始化(不會(huì)自動(dòng)在最后一個(gè)字符后加’\0’)

例如：

charstr1[5]={‘C’,‘h’,‘i’，‘n’，‘a(chǎn)’｝；

charstr2[2][3]={‘W’，‘i’，‘n’，‘d’，‘o’，‘w’}；如果初值個(gè)數(shù)小于數(shù)組長(zhǎng)度，Ｃ編譯系統(tǒng)將其余的元素自動(dòng)定為空字符（即‘\0’）用字符串常量對(duì)字符數(shù)組初始化（系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在最后一個(gè)字符后加’\0’）例如：

charc1[13]={＂Goodmorning＂}；

charc2[2][10]={＂Hello＂，＂World＂}；8.3.3字符數(shù)組的初始化不可以用賦值語(yǔ)句給字符數(shù)組整體賦一串字符如：charc1[13];c1=“Goodmorning”;逐個(gè)字符輸入輸出scanf()和printf()函數(shù)中用格式符“％c”,循環(huán)8.3.4字符數(shù)組的輸入輸出charstr[5]；for(i=0；i<5；i++)scanf(“％c”，&str[i])；for(i=4；i>=0；i--)printf(“％c”，str[i])；

必須在接受到“回車”時(shí)，scanf()才開始讀取數(shù)據(jù)。如果按“回車”時(shí)，輸入的字符少于scanf()循環(huán)讀取的字符，scanf()繼續(xù)等待用戶將剩下字符輸入；否則，scanf()循環(huán)只將前面的字符讀入。逐個(gè)讀入字符結(jié)束后，不會(huì)自動(dòng)在末尾加’\0’。字符串整體輸入輸出scanf()函數(shù)中用格式符“％s”整體輸入例如：從鍵盤上讀入５個(gè)字符并輸出：charstr[6]；scanf(＂％s＂，str)；printf(＂％s＂，str)；①用“％s”輸入輸出字符串，以上函數(shù)的第二個(gè)參數(shù)都要求是字符數(shù)組的首地址，如字符數(shù)組名。②按照“%s”格式輸入字符串時(shí)，輸入的字符串中不能有空格（由空格鍵或Tab鍵產(chǎn)生，空格或是輸入數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志），否則空格后面的字符不能讀入，這時(shí)scanf()函數(shù)認(rèn)為輸入的是兩個(gè)字符串。

如輸入:Iamhappy

則輸出:Iprintf()函數(shù)中用格式符“％s”整體輸出printf(＂％s＂，str)；

輸出項(xiàng)是一個(gè)地址值。可以是字符數(shù)組名、字符指針或字符數(shù)組元素的地址。函數(shù)從這一地址開始依次輸出，直至遇到第一個(gè)’\0’。

‘\0’是結(jié)束標(biāo)志，不在輸出字符之列，輸出結(jié)束后不自動(dòng)換行。1.字符串輸入和輸出函數(shù) （1）字符串輸出函數(shù)puts()函數(shù)的調(diào)用形式為：

puts(str);功能：從str指定的地址開始，一次將存儲(chǔ)單元中的各個(gè)字符輸出到顯示器，直到遇到'\0'。例如下列程序段：

charstr[]=“China”;puts(str)；注意：在輸出時(shí)將字符串結(jié)束標(biāo)志轉(zhuǎn)換成'\n'，即輸出完字符串后換行。8.3.5字符串（字符數(shù)組）處理函數(shù)（2）字符串輸入函數(shù)gets(）函數(shù)的調(diào)用形式：

gets(str);功能：從鍵盤輸入一個(gè)字符串（可包含空格），直到遇到回車符，并將字符串存放到由str指定的字符數(shù)組（或內(nèi)存區(qū)域）中。換行符讀入后，不作為字符串的內(nèi)容，系統(tǒng)自動(dòng)用’\0’代替。函數(shù)調(diào)用完成后，輸入的字符串存放在str開始的內(nèi)存空間中。2.字符串連接函數(shù)strcat()函數(shù)調(diào)用形式為：

strcat(str1，str2）功能：將以str2為首地址的字符串連接到str1字符串的后面。從str1原來(lái)的字符串結(jié)束標(biāo)志’\0’處開始連接。例如：

charstrl[13]={“Ilove”}；

charstr2[]={“China”}；

printf(＂％s＂，strcat(str1，str2））； 輸出結(jié)果為：

IloveChinastr1必須足夠大格式：strcpy(字符數(shù)組1，字符數(shù)組2)；功能:將字符數(shù)組2拷貝到字符數(shù)組1中;

例如:charstr1[10],str2[]={“Computer”}; strcpy(str1,str2);

執(zhí)行后str1中的內(nèi)容為:Computer;注意:字符數(shù)組1的長(zhǎng)度應(yīng)大到足夠容納字符串2.

字符數(shù)組2的形式可以是字符數(shù)組名也可以是字符串常量. 如:strcpy(str1,“Computer”);3.字符串拷貝函數(shù)strcpy()

格式：strcmp(字符串1，字符串2)；功能:對(duì)兩個(gè)字符串從左到右逐個(gè)字符進(jìn)行比較,直到相應(yīng)位置上的字符不一樣或遇到‘\0’,比較結(jié)果由函數(shù)返回

(1)如果字符串1=字符串2,函數(shù)返回值為0(2)如果字符串1>字符串2,函數(shù)返回值為正整數(shù)

(3)如果字符串1<字符串2,函數(shù)返回值為負(fù)整數(shù)4、字符串比較函數(shù)strcmp()格式：strlen(字符串)；功能:測(cè)試字符串的實(shí)際長(zhǎng)度(不包括‘\0’)

如:charstr[15]={“Ilovechina”}; printf(“%d”,strlen(str));

結(jié)果:125、測(cè)字符串長(zhǎng)度函數(shù)strlen()8.3.6字符數(shù)組應(yīng)用【例8.13】編寫程序求一個(gè)字符串的逆串。如：字符串”abcdefg”的逆串為：”gfedcba”。main(){charstr[50]；intc，i，j，n；

printf(＂Pleaseinputthestring：\n＂)；

scanf(＂％s＂，str)；

for(n=0；str[n]!=‘\0’；n++)；

for(i=0，j=n-1；i<j；i++，j--){c=str[i]；str[i]=str[j]；str[j]=c；}printf(＂Reversedstring：\n％s＂，str)；}gets(str);n=strlen(str);【例8.14】編寫程序?qū)⑤斎氲膬蓚€(gè)字符串連接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)strcat()函數(shù)的功能。#include＂string.h＂main(){charstr1[50]，str2[20]；

inti，j=0；

printf(＂PleaseinputthestringNo.1：\n＂)；

gets(str1)；

printf(＂Pleaseinpu