C語言程序設計 課件 （張惠濤 ） 西電 第4章 數組

第四章數組數組64.1一維數組4.2二維數組4.3字符數組4.4數組程序舉例數組6在使用C語言進行程序設計過程中，我們使用數組把具有相同類型的若干變量按有序的形式組織起來，這些按一定順序排列的同類型數據元素的集合稱為數組。在C語言中，數組屬于構造數據類型，它可以被分解成若干個數組元素，而這些數組元素可以是基本數據類型，也可以是構造類型。按數組元素的類型劃分，數組可分為數值數組、字符數組、指針數組、結構體數組等多種類型。本章主要介紹數值數組以及字符數組的定義及使用方法。4.1一維數組4.1.1一維數組的定義在C語言中規(guī)定，數組必須先定義再使用。一維數組定義方式為：

類型說明符數組名[整形常量或常量表達式];其中：類型說明符是int、char、float、double等基本數據類型以及構造數據類型。數組名是用戶定義的數組標識符，其命名規(guī)則與基本變量名一致。常量表達式使用中括號括起來，表示數據元素的個數，也稱為數組的長度，可以是一個大于等于1的整數、符號常數或常量表達式。例如：intarr[5];//定義數組名為arr、每個元素類型都是整型、共有5個元素的數組#defineLEN100//定義宏常量LEN,其值為100floatarr1[LEN],arr2[LEN+10];//可以使用符號常數和常量表達式來定義數組charch[8];//定義數組名為ch、每個元素類型都是字符型、共有8個元素的數組4.1一維數組4.1.1一維數組的定義對于數組定義應注意以下幾點：數組名的書寫規(guī)則應符合標識符的書寫規(guī)定，在前面章節(jié)已做介紹；數組名不能與其它變量名相同，例如對于intarr,arr[5];系統(tǒng)會報錯；數組的類型代表了其中每個元素的值類型，即同一個數組，其元素數據類型均相同；中括號中常量表達式表示數組元素的個數，但其下標從0開始計算，因此intarr[5];定義完成后，其元素分別為arr[0],arr[1],arr[2],arr[3],arr[4];中括號中可以是符號常數或常量表達式，但不能是變量。//正確示例#defineLEN100main(){inta[LEN],b[LEN+100];……}//錯誤示例main(){intlen=100;inta[len],b[len+100];……}4.1一維數組4.1.2一維數組的初始化數組初始化賦值，也可簡稱為初始化，是指在定義的同時給數組元素賦予初值。數組初始化在編譯階段進行，這樣的程序運行時間短，執(zhí)行效率高。初始化賦值的形式為：類型說明符數組名[整形常量或常量表達式]={值1，值2，……值n}；其中,使用大括號將數據值集合括起來，而{}中的數據值即為若干元素的初值，各值之間用逗號間隔。例如：intarr[5]={10,11,12,13,14};//其中arr[0]到arr[4]的值分別為10，11，12，13，144.1一維數組4.1.2一維數組的初始化C語言對數組的初始化還有以下幾點說明：可以只給部分元素賦初值當大括號中值的個數少于元素總個數時，只給靠左面的部分元素賦值，例如：intarr[5]={10,11,12};表示只給arr[0]到arr[2]分別賦值10，11，12，而后2個整形元素自動賦值0。只能給元素逐個賦值，不能給數組整體賦值例如：給5個元素全部賦值為1，只能寫為intarr[5]={1,1,1,1,1};而不能寫為：intarr[5]=1;給全部元素初始化賦值時，數組元素的個數可以不寫例如：intarr[5]={10,11,12,13,14};可寫為：intarr[]={10,11,12,13,14};4.1一維數組4.1.3一維數組元素的引用C語言規(guī)定數組必須先定義后使用，且只能逐個引用數組元素而不能一次引用所有元素，這是因為數組元素，也被稱為下標變量，是組成數組的基本單元，而每個數組元素就是一個變量，其使用方法與同類型的變量一樣。數組元素的表示形式為：數組名[下標]其中下標可以是整型常量或變量表達式，這與定義時的常量表達式不同。例如intarr[5]={10,11,12,13,14};使用arr[2],a[i+j],a[i++](其中i,j都是整形變量）引用上述數組的元素都是正確的形式。4.1一維數組4.1.3一維數組元素的引用例4.1數組的定義與元素引用#include<stdio.h>#defineLEN5voidmain(){inti,arr1[LEN];intarr2[5]={10,11,12,13,14};arr1[0]=0;arr1[1]=1;arr1[2]=2;arr1[3]=3;arr1[4]=4;for(i=0;i<=4;i++)printf("%d",arr1[i]);

printf("%d",arr2[0]);printf("%d",arr2[1]);printf("%d",arr2[2]);printf("%d",arr2[3]);printf("%d",arr2[4]);}4.1一維數組4.1.3一維數組元素的引用例4.2數組元素可以當做普通變量來使用#include<stdio.h>#defineLEN5voidmain(){inti,arr1[LEN];intarr2[5]={10,11,12,13,14};for(i=0;i<5;i++)arr1[i]=arr2[i]*2;for(i=4;i>=0;i--)printf(“%d\n”,arr1[i]);}4.1一維數組4.1.4一維數組程序舉例例4.3使用數組來實現求5個整數中的最大值#include<stdio.h>voidmain(){inti,max;//定義整型變量i當計數器變量，max存儲最大值intarr[5];printf("請輸入5個整數:\n");for(i=0;i<5;i++)scanf("%d",&arr[i]);//使用scanf函數進行動態(tài)賦值max=arr[0];for(i=1;i<5;i++)if(arr[i]>max)max=arr[i];printf("數組中最大的整數是%d\n",max);}4.1一維數組4.1.4一維數組程序舉例【例4.4】使用數組為當前數組賦值#include<stdio.h>voidmain(){inti,j,arr1[5]={1,2,3,4,5},arr2[5]={0};printf("\n數組arr2所有元素的初始值為:\n");for(i=0;i<5;i++)printf("%-5d",arr2[i]);for(i=0;i<5;i++)arr2[i]=arr1[i];printf("\n數組arr2在被arr1賦值后所有元素的值為:\n");for(i=0;i<5;i++)printf("%-5d",arr2[i]);}4.2二維數組4.2.1二維數組的定義二維數組定義的一般形式是：類型說明符數組名[常量表達式1][常量表達式2]其中常量表達式1表示第一維下標的長度，常量表達式2則表示第二維下標的長度。例如：inta[5][5];定義了一個5行5列的數組，數組名為a，其下標變量的類型與一維數組一樣，均為整型。該數組的下標變量共有5×5個，即：a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3],a[0][4]a[1][0],a[1][1],a[1][2],a[1][3],a[1][4]a[2][0],a[2][1],a[2][2],a[2][3],a[2][4]a[3][0],a[3][1],a[3][2],a[3][3],a[3][4]a[4][0],a[4][1],a[4][2],a[4][3],a[4][4]4.2二維數組4.2.1二維數組的定義二維數組定義的一般形式是：

類型說明符數組名[常量表達式1][常量表達式2]其中常量表達式1表示第一維下標的長度，常量表達式2則表示第二維下標的長度。例如：inta[5][5];定義了一個5行5列的數組，數組名為a，其下標變量的類型與一維數組一樣，均為整型。該數組的下標變量共有5×5個，即：a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3],a[0][4]a[1][0],a[1][1],a[1][2],a[1][3],a[1][4]a[2][0],a[2][1],a[2][2],a[2][3],a[2][4]a[3][0],a[3][1],a[3][2],a[3][3],a[3][4]a[4][0],a[4][1],a[4][2],a[4][3],a[4][4]二維數組在概念上是二維的，但是，實際的硬件存儲器卻是連續(xù)編址的，也就是說存儲器單元是按一維線性排列的。在C語言中，二維數組是按行排列的。4.2二維數組4.2.2二維數組的初始化二維數組在定義的同時也可以進行初始化操作，使數組中若干元素獲得相應的值。二維數組初始化也是在編譯階段進行，這樣的程序運行時間短，執(zhí)行效率高。二維初始化賦值的形式為：

類型說明符數組名[整形常量或常量表達式1][整形常量或常量表達式2]={值1，值2，……值n}；實際上，二維數組初始化時可按行分段賦值，也可按行連續(xù)賦值。例如對于數組a[4][3]：按行分段賦值可寫為:inta[4][3]={{1，2，3},{4，5，6},{7，8，9},{10，11，12}};按行連續(xù)賦值可寫為:inta[4][3]={1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12};這兩種初始化的結果是完全相同的，但推薦分段賦值的方法，這樣層次清晰，不容易出錯。4.2二維數組4.2.2二維數組的初始化例4.5二維數組初始化可以使用不同的形式#include<stdio.h>voidmain(){inti,j,a[4][3]={{1，2，3},{4，5，6},{7，8，9},{10，11，12}};intb[4][3]={{1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12};printf(“\n數組a初始化之后各元素的值依次為：\n”);for(i=0;i<4;i++)for(j=0;j<3;j++)printf(“%-4d”,a[i][j];printf(“數組b初始化之后各元素的值依次為：\n”);for(i=0;i<4;i++)for(j=0;j<3;j++)printf(“%-4d”,b[i][j];)}4.2二維數組4.2.3二維數組元素的引用二維數組的元素也稱為雙下標變量，二維數組中各元素的表示形式為：

數組名[下標1][下標2]其中下標1和下標2應為整型常量或整型表達式。在C語言中，二維數組與一維數組一樣，也必須先定義后使用，且只能引用每一個元素而不能整體引用。例如：執(zhí)行完語句inta[4][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};之后a[0][1]表示數組0行1列的元素,其值為2。4.2二維數組4.2.4二維數組程序舉例例4.6設計一個簡單的程序，統(tǒng)計學生語文、數學、英語三門課程的總分及平均分，具體如下表所示。課程語文數學英語總分平均分Alice808590

Bob908894

Clinton867892

可設一個二維數組a[3][5]存放3位同學三門課的成績、總分及平均分。根據數組的定義、初始化及引用方法，將總分及平均分計算并保存到相應的數組元素中。由于分數可能有小數，故將數組定義成單精度型。4.2二維數組4.2.4二維數組程序舉例#include<stdio.h>voidmain(){inti,j;//其中i,j為計數器floattotal=0,aver=0;//total表示總分，aver表示平均分,將兩者均初始化為0floatscore[3][5]={{80,85,90},{90，88，94},{86，78，92}};for(i=0;i<3;i++){for(j=0;j<3;j++){total+=score[i][j];}score[i][3]=total;score[i][4]=total/3.0;total=0;}printf(“3位同學的成績表打印如下：\n”);printf(“語文

數學

英語

總分

平均分\n”);for(i=0;i<3;i++){for(j=0;j<5;j++)printf(“%-8.2f”,score[i][j]);printf(“\n”);}}4.3字符數組4.3.1字符數組的定義形式與前面介紹的數值數組相同，字符數組定義的一般形式為：一維數組： char數組名[整型常量或整型常量表達式];二維數組： char數組名[整型常量或整型常量表達式1][整型常量或整型常量表達式2];例如：charc[5];//定義一維字符數組，其最大容量為5個字符，元素下標從0到4charc[4][3];//定義二維字符數組，其包含的元素第一個下標從0到3、第二個下標從0到2本節(jié)重點講述一維字符數組，讀者可參考二維數組的基礎知識來理解多維字符數組。4.3字符數組4.3.2字符數組的初始化字符數組也允許在定義時作初始化賦值，不過每個值需要使用單引號‘’引起來。例如讓字符數組存儲hello這個單詞：charc[6]={‘h’,‘e’,‘l’,‘l’,‘o’};賦值后各元素的值如表所示。其中c[5]未賦值，而系統(tǒng)自動為其賦予0值。當對全體元素賦初值時也像前面普通數組一樣，可以省去長度。例如：charc[]={‘h’,‘e’,‘l’,‘l’,‘o’};注意，這時數組c的長度不再是6，而是自動定為5。c[0]c[1]c[2]c[3]c[4]‘h’‘e’‘l’‘l’‘o’4.3字符數組4.3.3字符數組的引用與其他基本類型的數組相同，字符數組也必須先定義后使用，且只能逐個引用數組元素而不能一次引用所有元素，而每個字符數組元素就是一個字符變量，其使用方法與字符變量相同。字符數組元素的表示形式為：

數組名[下標]以數組初始化時，以charc[]={‘h’,‘e’,‘l’,‘l’,‘o’};為例，可使用c[1]來引用‘e’;c[1+3]來引用’o’,其與c[4]等價;c[i]來引用其中任一值，其中i為整型變量，且0≤i≤4。4.3字符數組4.3.3字符數組的引用例4.7字符數組初始化及元素引用#include<stdio.h>voidmain(){inti;charc[]={‘h’,‘e’,‘l’,‘l’,‘o’};printf(“數組中的元素值為：\n”);for(i=0;i<5;i++)printf(“%c”,c[i]);}4.3字符數組4.3.4字符串和字符串結束標志C語言使用一個字符數組來存放一個字符串，并且前面章節(jié)介紹字符串常量時，已說明字符串總是以'\0'作為串的結束標記。因此把一個字符串存入數組時，也把結束符'\0'存入數組，并以此標志該字符串的結束。有了'\0'標志后，就不必使用字符數組長度來判斷字符串的長度了，在使用循環(huán)語句對字符串數組進行相關操作時，只需隨時檢測‘\0’即可。4.3字符數組4.3.5字符數組的輸入輸出1、使用格式符“%c”逐個輸入或輸出一個個字符；例如：inti;charc[10]={‘\0’};for(i=0;i<9;i++)scanf(“%c”,&c[i]);這里使用循環(huán)語句逐個地輸入每個字符，同理也可用printf語句逐個的輸出字符串。2、使用格式符“%s”一次性輸入或輸出整個字符串,所以在采用字符串方式后，字符數組的輸入輸出將變得簡單方便。例如：inti;charc[10]={‘\0’};scanf(“%s”,c);printf(“%s”,c);這里用printf函數和scanf函數一次性輸出輸入一個字符數組中的字符串，而不必使用循環(huán)語句逐個地輸入輸出每個字符。4.3字符數組4.3.5字符數組的輸入輸出例4.9使用字符串對字符數組進行初始化#include<stdio.h>voidmain(){charc[]="hello\nworld";printf("%s\n",c);}4.3字符數組4.3.5字符數組的輸入輸出例4.10使用%s格式符對字符數組進行輸入和輸出#include<stdio.h>voidmain(){charc[20];printf("請輸入一個英文單詞:\n");scanf("%s",c);printf("%s",c);}4.3字符數組4.3.5字符數組的輸入輸出例4.11使用%s格式符進行字符串輸入時，空格及后面符號不會被輸入#include<stdio.h>voidmain(){charc[20];printf("請輸入一個字符串:\n");scanf("%s",c);printf("%s",c);}4.3字符數組4.3.6字符串處理函數C語言提供了豐富的字符串處理函數，大致可分為字符串的輸入、輸出、合并、復制、比較、求長度、大寫轉小寫、小寫轉大寫等。使用這些字符串函數，可使編程效率大大提高，而在使用前應包含頭文件"stdio.h"和"string.h"。課本中介紹了編程中最常用的字符串函數，其中puts()、gets()在"stdio.h"中定義，而strcat()、strcpy()、strcmp()、strlen()在"string.h"中定義。注意：在有些常用的編程軟件中不寫含頭文件"stdio.h"和"string.h"的語句，程序也能執(zhí)行，那是因為編譯器默認做了引用正確頭文件的工作。

這部分例題請參考課本內容。4.4數組程序舉例例4.20使用數組，將10個整數“4,8,19,20,83,12,987,34,49,71”按照由小到大的順序排序并輸出。分析：本例采用冒泡排序的算法來編寫程序。#include"stdio.h"voidmain(){ inta[10]={4,8,19,20,83,12,987,34,49,71}; inti,j,temp; for(i=0;i<9;i++) for(j=9;j>i;j--) if(a[i]>a[j]) { temp=a[i]; a[i]=a[j]; a[j]=temp; } for(i=0;i<10;i++) printf("%-5d",a[i]);}4.4數組程序舉例例4.21將以下3組，每組10個整數存入3行10列的二維數組中，將其中的每一行進行從小到大的排序并按行輸出：第一組為“4,8,19,20,83,12,987,34,49,71”，第二組為“4，8，1，23，876，345，44，79，123，-5”，第三組為“-34，56，-333，90，3，76，1，-1，22，-340”。分析：基于【例4.20】的算法思路，只需要再設置一個變量來分別訪問二維數組的每一行，而每一行還使用“冒泡排序”法即可。4.4數組程序舉例#include"stdio.h"voidmain(){ inta[3][10]={ {4,8,19,20,83,12,987,34,49,71}, {4,8,1,23,876,345,44,79,123,-5}, {-34,56,-333,90,3,76,1,-1,22,-340} }; inti,j,k,temp; for(k=0;k<3;k++) for(i=0;i<9;i++) for(j=i+1;j<=9;j++) if(a[k][i]>a[k][j])

{ temp=a[k][i]; a[k][i]=a[k][j]; a[k][j]=temp; } for(k=0;k<3;k++)

{ for(i=0;i<10;i++) printf("%-8d",a[k][i]); printf("\n"); }}4.4數組程序舉例例4.22輸入10個英文單詞按字母順序排列輸出。分析：10個英文單詞可由一個二維字符數組來存儲。C語言中規(guī)定可以把二維數組看成多個一維數組，因此該程序可以按10個一維數組處理，而每個一維數組就是一個英文單詞字符串，再用字符串比較函數比較各一維數組的大小，并使用前面“冒泡排序”法，最后輸出結果即可。#include"string.h"voidmain(){ chars[10][20]; chartemp[20]; inti,j; for(i=0;i<10;i++) gets(s[i]); for(i=0;i<9;i++) for(j=i+1;j<=9;j++) if(strcmp(s[i],s[j])==1){ strcpy(temp,s[i]); strcpy(s[i],s[j]); strcpy(s[j],temp);