c++程序設(shè)計-數(shù)組課件

第4章數(shù)組

1主要內(nèi)容4.1一維數(shù)組4.2二維數(shù)組4.3字符數(shù)組與字符串24.1一維數(shù)組

4.1.1一維數(shù)組定義【存儲類型】數(shù)據(jù)類型數(shù)組名[常量表達式]

intage[40];floatf[6*6];

例如：以下是合法的數(shù)組定義語句：inti;i=10;int

data[i];以下是不合法的數(shù)組定義語句：34.1.3一維數(shù)組元素的引用數(shù)組定義之后，就可以在程序中引用元素。引用格式為：數(shù)組名[下標表達式]說明：下標表達式是整型常量或整型變量表達式。例如定義：intb,c,a[5];數(shù)組a可引用的元素有：a[0]，a[1]，a[2]，a[3]，a[4]。給元素賦值方法:

a[0]=0;a[1]=1;a[2]=2;a[3]=3;a[4]=4;

for(i=0;i<5;i++)scanf(“%d”,&a[i]);給變量b、c賦值：b=a[0]+a[2]–a[4];c=a[0+3]+a[1*2];其他合法引用：a[1*3],a[8%4]，a[8/4]，a[2]44.1.2一維數(shù)組的存儲形式

C語言存儲一維數(shù)組時根據(jù)數(shù)組定義的類型和長度，在內(nèi)存中劃分出一塊連續(xù)的存儲單元依次存儲數(shù)組中的元素，其首元素的地址稱為數(shù)組的首地址。

同時，還規(guī)定數(shù)組名代表該數(shù)組的首地址，數(shù)組名也是一個地址常量。

例如有以下定義語句：shortinta[10];10001002100410061008100A100C100E10101012

a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]a[5]a[6]a[7]a[8]a[9]0123456789

&a[0]&a[1]&a[2]&a[3]&a[4]&a[5]&a[6]&a[7]&a[8]&a[9]地址模擬元素下標&a[5]=>100A5【例4.1】讀入一維數(shù)組，并按相反順序輸出各元素。算法分析：

（1）設(shè)數(shù)組a含有10個元素，下標為0～9。（2）以下標作為循環(huán)控制變量for(i=0;i<=9;i++)

在循環(huán)體內(nèi)進行數(shù)組元素a[i]的引用

6

#include<iostream>usingnamespacestd;#include<iomanip>voidmain(){

inti,a[10];

for(i=0;i<=9;i++)

cin>>a[i];

for(i=9;i>=0;i--)

cout<<setw(6)<<a[i];}

a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]a[5]a[6]a[7]a[8]a[9]數(shù)組ai0↙02345678910234567891123456789012345678910-1_74.1.4一維數(shù)組的初始化數(shù)組初始化就是在定義的數(shù)組的同時得到數(shù)組元素的值

數(shù)據(jù)類型數(shù)組名[常量表達式]={數(shù)據(jù)1，數(shù)據(jù)2，…，數(shù)據(jù)n};說明:(1)花括號中的值是元素的初始值，用逗號分隔開。

inta[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};8(2)數(shù)組若在定義時沒有賦初值對于存儲在固定存儲區(qū)（靜態(tài)存儲區(qū)）的數(shù)值型數(shù)組各元素自動賦０，字符串數(shù)組的各元素自動賦值空字符。

staticinta[5];//各元素的值是0

staticcharc[10];//數(shù)組c各元素為空字符存儲在動態(tài)存儲區(qū)的數(shù)組各元素的值不確定。

autointa[5];

//各元素的值不定

autocharc[10];

各元素沒有初始化，使用前一定要賦值

9(3)可以只給一部分元素賦初值,其余元素自動默認為０。

inta[10]={0,1,2,3,4};(4)對全部數(shù)組元素賦初值時，可不指定數(shù)組的長度。

inta[5]={0,1,2,3,4};相當于：inta[]={0,1,2,3,4};

104.1.5一維數(shù)組程序設(shè)計舉例【例4.2】求10個數(shù)中最大元素及其所在的位置。算法分析：

要記住最大元素位置（下標），最大是哪個元素？（1）定義數(shù)組a[10]，元素下標為0～9。（2）定義變量max存最大值，首先假設(shè)a[0]為最大值，則max=a[0],position記錄位置是0;

（3）從a[1]開始將逐個元素與max比較，如果a[i]>max，則max=a[i]、position=i;112521382794936010max:position:513827949360100246i12程序清單voidmain(){

inta[10];

int

i,max,position;

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

cin>>a[i];position=0;

max=a[0];

for(i=1;i<10;i++)

if(a[i]>max){max=a[i];position=i;}

cout<<"max="<<max<<"position="<<position<<endl;//輸出最大值及其位置}

a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]a[5]a[6]a[7]a[8]a[9]數(shù)組a521382794936010imaxposition100

51maxa[i]2a[i]max3132maxa[i]………maxa[i]maxa[i]maxa[i]maxa[i]maxa[i]maxa[i]496max=49position=6521382794936010↙

13【例4.4】使用冒泡法將6個數(shù)據(jù)從小到大排序。算法分析：排序是將一組隨機排放的數(shù)按從小到大(升序)或從大到小(降序)重新排列。排序方法采用多的有：冒泡法、選擇法和插入法等。冒泡法的思路是：將相鄰兩個數(shù)a[i]和a[i+1]比較，將大數(shù)調(diào)到后頭，小數(shù)調(diào)到前頭;第一輪比較下來，將最大值放入a[6];第二輪比較下來，次大數(shù)放入了a[5];如此循環(huán)n-1輪，則將6個數(shù)按從小到大分別存在a[1]，a[2]，…，a[6]中。14冒泡法圖示15voidmain(){

inta[7],i,j,t;

cout<<"input6numbers:\n";

for(i=1;i<=6;i++)cin>>a[i];

for(i=1;i<6;i++){

for(j=1;j<=6-i;j++){

if(a[j]>a[j+1]){t=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=t;}}}for(i=1;i<=6;i++)cout<<a[i]<<“”;}a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]a[5]a[6]{}可省略itj

_526413↙526413input6numbers:1…15255222665446416611366363345621……154234531…4133441…2132351226

123456_164.2二維數(shù)組及多維數(shù)組用2個下標區(qū)分具體元素的數(shù)組稱為二維數(shù)組。用3個及3個以上下標表示的數(shù)組稱為多維數(shù)組。4.2.1二維數(shù)組及多維數(shù)組定義二維數(shù)組定義的一般形式為：

[存儲類型]數(shù)據(jù)類型數(shù)組名[常量][常量];

inta[2][3],b[5][l0];同理定義一個三維數(shù)組：

intc[2][3][4]；174.2.2二維數(shù)組及多維數(shù)組的存儲形式二維數(shù)組中元素的排列順序是按行連續(xù)存放的，即在內(nèi)存中先順序存放完第一行元素，再繼續(xù)存放第二行元素，直到最后一行。例如：inta[2][3];二維數(shù)組a中元素排列順序

a[0][0]

a[0][1]a[0][2]a[1][0]a[1][1]a[1][2]二維數(shù)組a在內(nèi)存中的存儲格式

a[0][0]a[0][1]a[0][2]a[1][0]a[1][0]a[1][1]

200020042008200C20102014多維數(shù)組元素在內(nèi)存中的存放規(guī)律與二維數(shù)組相同，元素最左邊的下標變化最慢，最右邊的下標變化最快。184.2.3二維數(shù)組元素的引用數(shù)組不能對其整體引用，只能對具體元素進行引用。格式：

數(shù)組名[下標表達式][下標表達式]說明：（1）下標表達式可是整型常量或變量表達式。例如：

inta[2][3];合法引用：

a[0][1]，a[i][j]，a[3*2-5][6%3]等。（2）同樣在數(shù)組引用中要特別注意下標越界問題。194.2.4二維數(shù)組的初始化

二維數(shù)組初始化方式有兩種方式1．按行對二維數(shù)組初始化。例如：

inta[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};2．按數(shù)組元素存放順序?qū)Τ跏蓟?。例如?/p>

inta[2][3]={l,2,3,4,5,6};20說明：（1）初始化時可對數(shù)組全部元素初始化，也可以只對部分元素初始化。例如：inta[3][4]＝{{1},{2},{3}};

它的作用是只對各行第一列的元素賦初值，其余元素值自動為0。0123012i

ja[i][j]12300000000021說明：也可以只對某幾行賦初值，例如：inta[3][4]={{1},{2,3}};

0123012i

ja[i][j]12003000000022說明：（2）對全部元素初始化時，可以省略數(shù)組第一維的長度，但第二維的長度不能省略。例如：

inta[][3]={1,2,3,4,5,6};01201i

ja[i][j]142536由于未指定數(shù)組第一維的長度，C編譯程序?qū)⒏鶕?jù)數(shù)組第二維的長度以及初始化數(shù)據(jù)的個數(shù)，確定數(shù)組第一維的長度為2，保證數(shù)組大小足夠存放全部初始化數(shù)據(jù)。23說明：（3）按行初始化時，對全部或部分元素初始化均可省略數(shù)組第一維的長度，例如：inta[3][2]={{1,2},{},{3}};還可寫成：

inta[][2]={{1,2},{},{3}};系統(tǒng)能根據(jù)初始值分行情況自動確定該數(shù)組第一維的長度為3。01012i

ja[i][j]10320024b4.2.5二維數(shù)組程序設(shè)計舉例

【例4.5】將一個二維數(shù)組的行和列元素互換（即矩陣的轉(zhuǎn)置）,將結(jié)果存到另一個數(shù)組中。

矩陣的轉(zhuǎn)置算法：

a[i][j]=b[j][i]123456456a123b123456456a123b[i][j]=a[j][i]

ijij25#include<iomanip>voidmain(){

int

a[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}},b[3][2];

int

i,j;

cout<<"arrayais:"<<endl;for(i=0;i<2;i++){for(j=0;j<3;j++)

cout<<setw(10)<<a[i][j];

cout<<endl;}…arrayais:123456abij12345626

cout<<"arraybis:"<<endl;

for(i=0;i<3;i++){

for(j=0;j<2;j++){

b[i][j]=a[j][i];

cout<<setw(10)<<b[i][j];}

cout<<endl;}}abarraybis:iij123j45641123456236514253627voidmain(){

inta[][4]={3,16,87,65,4,32,11,108,10,25,12,27};

intb[3],i,j,rowmax;

for(i=0;i<=2;i++){

rowmax=a[i][0];

for(j=1;j<=3;j++)

if(a[i][j]>rowmax)

rowmax=a[i][j];

b[i]=rowmax;}1687653211108a3425122710browmaxij651287432111081081031687252727【例4.6】在二維數(shù)組a中選出各行最大

的元素組成一個一維數(shù)組b。28

cout<<"arrayais:"<<endl;

for(i=0;i<=2;i++){

for(j=0;j<=3;j++)

cout<<setw(10)<<a[i][j];

cout<<endl;}

cout<<"arraybis:"<<endl;

for(i=0;i<=2;i++)

cout<<setw(10)<<b[i];

cout<<endl;}8710827b1687653211108a3425122710316876543211108102512278710827arrayais:arraybis:__________294.3字符數(shù)組與字符串所謂“字符串”是指若干有效字符的序列。C程序中的字符串可以包括字母、數(shù)字、專用字符、轉(zhuǎn)義字符等。

例如，下列字符串都是合法的。＂Hello＂＂Cprogram＂＂35.29＂＂China\tBeijing\n＂C語言中沒有字符串變量，字符串不是存放在一個變量中，而是存放在一個字符型的數(shù)組中。在C語言中，字符串被作為字符數(shù)組來處理。304.3.1字符數(shù)組與字符串

用于存放字符串數(shù)據(jù)的數(shù)組是字符數(shù)組，字符數(shù)組中的一個元素存放一個字符。定義一維字符數(shù)組的一般格式為：

char數(shù)組名[常量表達式];例如，

charstr[10];由于字符型與整型是相互通用的，因此上面定義還可以改為：

intstr[10];1.字符數(shù)組的定義str[10]…合法引用越界

str[0]

str[1]

str[2]

str[3]

str[4]

str[5]

str[6]

str[7]

str[8]

str[9]str312.字符數(shù)組的初始化

字符數(shù)組的初始化有兩種方式。(1)逐個給數(shù)組中的各元素賦初值，即將字符常量依次放在花括號中。

charstr[15]={’C’,’’,’p’,’r’,’o’,’g’,’r’,’a’,’m’};cprogram\0\0\0\0\0\0注意：’\0’在C語言中是字符串結(jié)束標志。即使初始化時’\0’后面還有其他字符，系統(tǒng)也會認為’\0’之前的字符才是字符串中的字符。例如：charstr[15]={’C’,’’,’p’,’r’,’o’,’g’,’r’,’a’,’m’,’\0’,’&’,’C’,’+’,’+’};

32(2)直接使用字符串常量初始化，字符串常量加不加花括號都可以。例如，charstr[15]={"Cprogram"};

或者charstr[15]="Cprogram";

C編譯程序會自動在字符串的末尾增加1個’\0’字符。注意：初始化時，一定要使定義的數(shù)組的大小至少比所賦的字符串長度大1。(3)初始化時也可以不指定數(shù)組的大小，上面初始化的語句也可寫成：

charstr[]="Cprogram";這時，系統(tǒng)會根據(jù)實際字符串的長度決定數(shù)組的大小。334.3.2字符數(shù)組的輸入與輸出字符串的輸入輸出有如下兩種方式1.用格式符“%c”實現(xiàn)逐個字符輸入/輸出?！纠?.7】閱讀程序，寫出程序結(jié)果。#include<stdio.h>voidmain(){charstr[5];

inti;

printf("inputfourcharacters:\n");

scanf("%c,%c,%c,%c",&str[0],&str[1],&str[2],&str[3]);

for(i=0;i<4;i++)

printf("%c",str[i]);}inputfourcharacters:a,b,c,d↙abcdbcdabcda↙\034【例4.8】閱讀程序，寫出程序結(jié)果。#include<stdio.h>voidmain(){charstr[5];

printf("inputfourcharacters:\n");

scanf(“%s”,str);//讀入字符串，格式串用%s

printf("%s",str);//輸出字符串

}inputfourcharacters:abcd↙abcdbcdabcda2.用格式符＂%s＂實現(xiàn)整個字符串輸入/輸出。↙\035將【例4.8】改用C++風格，程序如下：#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){charstr[5];

cout<<"inputfourcharacters:"<<endl;

cin>>str;//讀入字符串

cout<<str<<endl;//輸出字符串}36注意：（1）用scanf()函數(shù)輸入字符串時，字符串中不能包含空格，否則空格將作為字符串的結(jié)束標志。例如：charstr[15]；

scanf("%s"，str);

如果輸入11個字符"Howareyou＂，實際上并不是把這11個字符加上’\0’存到數(shù)組str中，而只將第一個空格前的＂How＂字符串送到str中，str實際值為＂How\0＂，系統(tǒng)把第一個空格當作了結(jié)束標志。37

（2）在C語言中，數(shù)組名代表的是該數(shù)組的首地址。

因此，當scanf函數(shù)的輸入項是字符數(shù)組名時，則不要加取地址符＆，例scanf("%s",str)但如果str不是數(shù)組名，這種寫法將是錯誤的。38（3）二維數(shù)組可當作一維數(shù)組來處理，因此，一個二維數(shù)組可存儲多個字符串。對二維數(shù)組輸入/輸出多個字符串時，可用循環(huán)完成。例如：charstr[2][10];for(i=0;i<2;i++)

scanf("%s",str[i]);//str[i]代表行首地址for(i=0;i<2;i++)

printf("%s",str[i]);39【例4.9】輸入一個字符串（只包含英文字母）存入數(shù)組a。對字符串a(chǎn)中每個字符用ASCII+3的方法加密并輸入數(shù)組b。

算法分析：（1）字母在a~z、A~Z之間,若超出字母范圍則應(yīng)返回字母區(qū)間。（2）首先讀入字符數(shù)組a，然后遍歷（一個一個進行）字符串a(chǎn)，在遍歷的過程中，將每個字符（a[i]）加3后存入數(shù)組b[i]中，并要進行判斷是否超出了字母范圍。（3）最后還要將新字符串寫入結(jié)束標志（4）解密的方法和上述方法相似。40程序清單:voidmain(){chara[80],b[80],c[80];

inti=0;

cin>>a;while(a[i]!=’\0’){

b[i]=a[i]+3;//加密

if(b[i]>’z’||b[i]>’Z’&&b[i]<’a’)

b[i]=b[i]-26;i++;}

b[i]=’\0’;

//寫入字符串結(jié)束標志41

/*解密*/i=0;

while(b[i]!=’\0’){c[i]=b[i]-3;

if(c[i]<’a’&&b[i]>’Z’||c[i]<’A’)c[i]=c[i]+26;i++;}c[i]=’\0’;

cout<<b<<endl<<c<<endl;}student↙vwxghqwstudent424.3.3字符串處理函數(shù)

C語言本身不提供字符串處理的功能，但C語言編譯系統(tǒng)提供了大量的字符串處理庫函數(shù).頭文件“stdio.h”

包含用于輸入/輸出的字符串函數(shù)頭文件“string.h”包含用于比較、拷貝、合并等用途的字符串函數(shù)431.字符串輸出函數(shù)調(diào)用格式：puts(字符數(shù)組名);功能：把字符數(shù)組中的字符輸出到標準輸出設(shè)備（顯示器），字符串結(jié)束標志轉(zhuǎn)換成回車換行符。

puts函數(shù)完全可以用printf函數(shù)取代，當需要按一定格式輸出時，通常用printf函數(shù)。442.字符串輸入函數(shù)調(diào)用格式：gets(字符數(shù)組名);功能：從標準輸入設(shè)備(鍵盤)上輸入一個字符串。本函數(shù)得到一個函數(shù)值，即為該字符數(shù)組的首地址。注意：gets()函數(shù)和使用“%s”格式的scanf()函數(shù)區(qū)別。對于scanf函數(shù)，“回車”或“空格”都作為字符串結(jié)束標志；而對于gets函數(shù)，只有“回車”才是字符串結(jié)束標志；“空格”則是字符串的一部分。45【例4.10】字符串輸入/輸出函數(shù)舉例。voidmain(){charstr[15];

cout<<inputastring:“<<endl;

gets(str);//讀入字符串

puts(str);//輸出字符串}ainputastring:Howareyou↙HowareyouoHw↙areyo\0uoHwareyou463.字符串連接函數(shù)

調(diào)用格式：strcat(字符數(shù)組名1，字符數(shù)組名2);功能：把字符數(shù)組2中的字符串連接到字符數(shù)組1中字符串的后面，并刪去字符串1后的串結(jié)束標志’\0’。函數(shù)返回值是字符數(shù)組1的首地址。例如，有程序段：

charstr1[30]="Yournativelanguageis";charstr2[10]="Chinese";strcat(str1,str2);執(zhí)行后:

字符串str1的值為:

YournativelanguageisChinese注意:字符數(shù)組1應(yīng)定義足夠的長度。474.字符串拷貝函數(shù)

調(diào)用格式：strcpy(字符數(shù)組名1，字符串2)功能：把字符串2拷貝到字符數(shù)組1中。連同字符串結(jié)束標志’\0’也一同拷貝。字符串2也可以是一個字符串常量。相當于把一個字符串賦予一個字符數(shù)組。例如，有程序段：

charstr1[15]="C",str2[]="CLanguage";strcpy(str1,str2);執(zhí)行后字符串str1的值為：CLanguage。注意：字符串或字符數(shù)組不能整體賦值。

str1=str2;str2=＂C1anguage＂485.字符串比較函數(shù)調(diào)用格式：strcmp(字符串1,字符串2);功能：按照ASCII順序比較兩個數(shù)組中的字符串，函數(shù)返回值為比較結(jié)果，1，-1，0字符串比較函數(shù)的返回值是整型值.

字符串1>字符串2，返回值為一正整數(shù)；字符串1=字符串2，返回值為0；字符串1<字符串2，返回值為一負數(shù)；字符串比較的方法是對兩個字符串對應(yīng)的字符相比，例如：“A”<“9”，“THIS”<“this”，“this”>“these”注意：if(strl==str2)printf("yes＼n");//錯誤

只能引用strcmp（）函數(shù)進行字符串比較。496.測字符串長度函數(shù)調(diào)用格式：

strlen(字符串);功能：測字符串的實際長度(不含字符串結(jié)束標志’\0’)并作為函數(shù)返回值。返回值是正整數(shù)，即字符串的長度。例如：

strlen(“Clanguage”)==10strlen("C\0language“)==1507.大小寫轉(zhuǎn)換函數(shù)(1)小寫字母轉(zhuǎn)換成大寫字母調(diào)用格式：strupr(字符串);功能：將字符串中的小寫字母轉(zhuǎn)換成大寫字母，其他字符不轉(zhuǎn)換。(2)大寫字母轉(zhuǎn)換成小寫字母調(diào)用格式：strlwr(字符串);功能：將字符串中的大寫字母轉(zhuǎn)換成小寫字母，其他字符不轉(zhuǎn)換。514.3.4字符數(shù)組程序設(shè)計舉例

【例4.11】從鍵盤輸入一個字符串，要求不使用庫函數(shù)，將字符串復(fù)制到另一個字符數(shù)組后顯示出來。voidmain(){charstr1[20],str2[20];

inti=0;

cout<<"inputstring1:“<<endl;gets(str1);while(str1[i]!=’\0’){str2[i]=str1[i];i++;}str2[i]=’\0’;…aainputstring1:istr1str2Clanguage\0Clanguage↙languag↙eCClanguageClangage\0u\052

…

cout<<"string1is:";puts(str1);

cout<string2is:“<<endl;puts(str2);}aastring1is:string2is:Clangageu\0Clangageu\0str1str2ClanguageClanguage53【例4.12】在3個字符串中，找出其中最大者。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){charstring[20];charstr[3][20];

inti;

cout<<inputthreestrings:“<<endl;

for(i=0;i<3;i++)gets(str[i]);…

inputthreestrings:astringaaastrstr[0]str[1]str[2]C↙Pascal↙Basic↙i↙CPa\0Cscal↙Pascal\0Basic↙Basic\054

…

if(strcmp(str[0],str[1])>0)strcpy(string,str[0]);elsestrcpy(string,str[1]);if(strcmp(str[2],string)>0)strcpy(string,str[2]);

cout<<"thelargeststringis:“<<string<<endl;}thelargeststringis:astringaaastrstr[0]str[1]str[2]\0CPascal\0Basic\0Pascal\0Pascal\0Pascal554.5數(shù)組程序舉例【例4.13】編寫在一組數(shù)據(jù)中查找一個數(shù)據(jù)的程序。問題是：在一維數(shù)組a[10]中，查找一個整數(shù)key；算法分析：

結(jié)果1、若找到則輸出數(shù)組元素；結(jié)果2