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第六章數(shù)組6.1數(shù)組的概念6.2一維數(shù)組6.3二維數(shù)組6.4字符數(shù)組與字符串6.5程序設(shè)計(jì)舉例習(xí)題6.1數(shù)組的概念
例6.1
輸入5個(gè)學(xué)生某門(mén)課的成績(jī),要求按與輸入次序相反的順序輸出。
#include<stdio.h>
voidmain()
{
floats1,s2,s3,s4,s5;
printf("Enterfivescores:");
scanf("%f,%f,%f,%f,%f",&s1,&s2,&s3,&s4,&s5);
printf("\nThescoreinreverseorderare:");
printf("%f\n",s5);
printf("%f\n",s4);
printf("%f\n",s3);
printf("%f\n",s2);
printf("%f\n",s1);
}從上例不難看出,程序比較繁瑣。若輸入的不是5個(gè)學(xué)生的成績(jī),而是20個(gè),甚至3000個(gè)學(xué)生的成績(jī),這樣來(lái)編寫(xiě)程序就顯得太笨了。本章我們將介紹一種新的數(shù)據(jù)類(lèi)型——數(shù)組,它在處理大量的、同類(lèi)型的數(shù)據(jù)時(shí),非常方便。數(shù)組是由相同類(lèi)型的數(shù)據(jù)組成的有序集合,集合中的每一個(gè)數(shù)據(jù)稱(chēng)為數(shù)組的元素,每個(gè)數(shù)組元素用數(shù)組名和下標(biāo)唯一標(biāo)識(shí)訪問(wèn),在程序中可方便地按下標(biāo)組織循環(huán)來(lái)訪問(wèn)數(shù)組元素。下面用數(shù)組來(lái)改寫(xiě)例6.1,請(qǐng)讀者體會(huì)數(shù)組的作用。#include<stdio.h> voidmain() { floats[5];
inti;
printf("Enterfivescores:");
for(i=1;i<=5;i++) scanf("%f",&s[i]);
printf("\nThescoreinreverseorderare:");
for(i=5;i>=1;i--) printf("%f",s[i]);
}6.2一維數(shù)組6.2.1一維數(shù)組的定義和引用一維數(shù)組的定義方式為:
類(lèi)型標(biāo)識(shí)符數(shù)組名[常量表達(dá)式];其中,類(lèi)型標(biāo)識(shí)符表明數(shù)組中的每個(gè)數(shù)據(jù)(稱(chēng)為數(shù)組元素)所具有的共同的數(shù)據(jù)類(lèi)型;數(shù)組名起名的規(guī)則和變量名相同,遵循標(biāo)識(shí)符定名規(guī)則;常量表達(dá)式的值是數(shù)組的額定長(zhǎng)度,即數(shù)組中所包含的元素個(gè)數(shù)。例如,例6.1中的學(xué)生成績(jī)可存放于如下的一維數(shù)組中:
floatscore[5];其中,score是數(shù)組名,常量5表明這個(gè)數(shù)組有5個(gè)元素,每個(gè)元素都是float型。在定義數(shù)組時(shí),需要注意的是:
(1)表示數(shù)組長(zhǎng)度的常量表達(dá)式,必須是正的整型常量表達(dá)式。
(2)相同類(lèi)型的數(shù)組、變量可以在一個(gè)類(lèi)型說(shuō)明符下一起說(shuō)明,互相之間用逗號(hào)隔開(kāi)。例如,“inta[5],b[10],i;”。
(3)C語(yǔ)言不允許定義動(dòng)態(tài)數(shù)組,即數(shù)組的長(zhǎng)度不能依賴(lài)于程序運(yùn)行過(guò)程中變化著的量,下面這種數(shù)組定義方式是不允許的。
inti;
scanf("%d",&i);
inta[i];因?yàn)镃語(yǔ)言是在編譯階段為數(shù)組開(kāi)辟單元的,而運(yùn)行時(shí)才能得到的變量值遠(yuǎn)晚于編譯階段,是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。數(shù)組必須先定義,后使用。C語(yǔ)言規(guī)定只能逐個(gè)引用數(shù)組元素,而不能一次引用整個(gè)數(shù)組。數(shù)組元素的引用方式如下:數(shù)組名[下標(biāo)表達(dá)式]其中,下標(biāo)表達(dá)式可以是整型常量或整型表達(dá)式。當(dāng)數(shù)組的長(zhǎng)度為n時(shí),下標(biāo)表達(dá)式的取值范圍為0,1,…,n-1,即C語(yǔ)言中的各數(shù)組元素總是從0開(kāi)始編號(hào)的。如inta[5]之后,數(shù)組a共有5個(gè)元素,分別用a[0],a[1],a[2],a[3],a[4]來(lái)表示。需要強(qiáng)調(diào)指出的是,在程序設(shè)計(jì)中,C語(yǔ)言的編譯系統(tǒng)對(duì)數(shù)組下標(biāo)越界(即引用a[5],a[6],…),并不給出錯(cuò)誤提示,因此用戶(hù)在編程時(shí)應(yīng)格外注意,以免影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。例6.2用數(shù)組來(lái)處理Fibonacci數(shù)列問(wèn)題。分析:求Fibonacci數(shù)列的問(wèn)題已在第五章中接觸過(guò),現(xiàn)在用數(shù)組來(lái)處理。我們可用數(shù)組中的20個(gè)數(shù)來(lái)代表數(shù)列中的20個(gè)數(shù),從第3個(gè)數(shù)開(kāi)始,可用表達(dá)式f[i]=f[i-2]+f[i-1]求出各數(shù)。請(qǐng)讀者比較用數(shù)組和不用數(shù)組時(shí)的兩個(gè)程序。程序如下:#include<stdio.h>voidmain(){inti,n;/*n用來(lái)統(tǒng)計(jì)輸出元素的個(gè)數(shù)*/longinta[20];a[0]=1;a[1]=1;printf("%12ld%12ld",a[0],a[1]);n=2;for(i=2;i<20;i++){a[i]=a[i-1]+a[i-2];printf("%12ld",a[i]);n++;if(n%4==0)/*每行輸出4個(gè)元素*/printf("\n");}}運(yùn)行結(jié)果:11235813213455891442333776109871597258441816765
顯然,使用數(shù)組后,再配合循環(huán)語(yǔ)句,給處理大量數(shù)據(jù)的程序設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大的方便。6.2.2一維數(shù)組的初始化可以在程序運(yùn)行后用賦值語(yǔ)句或輸入語(yǔ)句使數(shù)組中的元素得到值,也可以使數(shù)組在程序運(yùn)行之前(即編譯階段)就得到初值,后者稱(chēng)為數(shù)組的初始化。對(duì)數(shù)組元素的初始化可以用以下方法實(shí)現(xiàn)。在定義數(shù)組時(shí)對(duì)數(shù)組元素賦以初值,如:
ints[5]={78,87,77,91,60};也可以只給一部分元素賦值。例如:
ints[5]={78,87,77};其結(jié)果是:s[0]=78,s[1]=87,s[2]=77,s[3]=0,s[4]=0,即花括號(hào)內(nèi)的值只賦給了數(shù)組的前幾個(gè)元素,后幾個(gè)元素的值為0。若對(duì)全部數(shù)組元素賦初值時(shí),可以不指定數(shù)組長(zhǎng)度。例如:
ints[5]={1,2,3,4,5};可以寫(xiě)成:
ints[]={1,2,3,4,5};一維數(shù)組元素是按下標(biāo)遞增的順序連續(xù)存放的,即數(shù)組占有連續(xù)的存儲(chǔ)空間。如s數(shù)組在內(nèi)存中的存儲(chǔ)示意如圖6.1所示。圖6.1s數(shù)組存儲(chǔ)示意圖
例6.3用冒泡排序法對(duì)給定的15個(gè)整數(shù)按遞增的順序排序。分析:冒泡排序也稱(chēng)起泡排序,其基本思路是將待排序的相鄰數(shù)據(jù)元素兩兩比較,若逆序(與最終排序要求次序相反)則交換。當(dāng)從前向后依此掃描比較之后,最大的數(shù)會(huì)被放在最后一個(gè)位置,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為一趟排序。第二趟掃描只需從第二個(gè)數(shù)據(jù)元素開(kāi)始,到倒數(shù)第二個(gè)數(shù)結(jié)束。掃描結(jié)束時(shí),次大數(shù)被放在倒數(shù)第二個(gè)位置。這個(gè)過(guò)程重復(fù)進(jìn)行,直到所有待排數(shù)據(jù)按大小次序排列。由于在排序過(guò)程中,小的數(shù)像氣泡一樣逐趟“上浮”,而大的數(shù)則逐趟“下沉”,所以形象地將這種排序稱(chēng)為冒泡排序。
排序過(guò)程可以從前向后掃描,也可以從后向前掃描。若從前向后掃描,則每趟排序?qū)⒋髷?shù)后移,而從后向前掃描,則每趟排序?qū)⑿?shù)前移,但最終排序結(jié)果都是一樣的。若待排序的數(shù)據(jù)元素為n個(gè),則整個(gè)排序最多需n-1趟。若從前向后掃描,則排序過(guò)程如圖6.2所示。圖6.2冒泡法排序過(guò)程具體程序如下:
#defineN15
#include<stdio.h>
voidmain()
{
inti,j,t;
inta[N]={10,1,23,-5,0,78,11,104,65,-1,12,23,36,3,53};
printf("待排數(shù)據(jù):");
for(i=0;i<N;i++)
printf("%d",a[i]);
for(j=1;j<=N-1;j++)/*外循環(huán)控制排序趟數(shù)*/
for(i=0;i<=N-j;i++)/*每趟排序時(shí)對(duì)相鄰的兩個(gè)數(shù)進(jìn)行比較*/
if(a[i]>a[i+1]) /*逆序就交換*/
{
t=a[i];
a[i]=a[i+1];
a[i+1]=t;
}
printf("\n排序后:");
for(i=0;i<N;i++)printf("%d",a[i]);}運(yùn)行結(jié)果:待排數(shù)據(jù):10123-50781110465-1122336353排序后:-5-1013101112232336536578104
說(shuō)明:若待排元素為n個(gè),則冒泡排序至多需進(jìn)行n-1趟排序。但上面的程序還可改進(jìn),若在某趟排序過(guò)程中沒(méi)有元素交換,則說(shuō)明待排的數(shù)據(jù)已經(jīng)達(dá)到有序狀態(tài),則后面的若干趟排序可不必進(jìn)行。請(qǐng)讀者思考,如何修改完善以上程序?6.3二維數(shù)組6.3.1二維數(shù)組的定義和引用二維數(shù)組的定義形式為:
類(lèi)型標(biāo)識(shí)符數(shù)組名[常量表達(dá)式][常量表達(dá)式];例如,“inta[3][2];”表示數(shù)組a是一個(gè)3×2(3行2列)的數(shù)組,共有6個(gè)元素,每個(gè)元素都是int型。二維數(shù)組的應(yīng)用之一是矩陣和行列式。其中,左起第一個(gè)下標(biāo)表示行數(shù),第二個(gè)下標(biāo)表示列數(shù)。我們也可以把二維數(shù)組看成是一種特殊的一維數(shù)組:它的元素又是一個(gè)一維數(shù)組。例如,可將以上的a數(shù)組看成是一個(gè)一維數(shù)組,它有3個(gè)元素,分別是a[0],a[1],a[2],每個(gè)元素又是一個(gè)包含2個(gè)元素的一維數(shù)組,如圖6.2所示,因此可以把a(bǔ)[0],a[1],a[2]看做是三個(gè)一維數(shù)組的名字。上面定義的二維數(shù)組就可理解為定義了三個(gè)一維數(shù)組,即相當(dāng)于
inta[0][2],a[1][2],a[2][2];圖6.3二維數(shù)組a[3][2]a[0]——a[0][0]a[0][1]aa[1]——a[1][0]a[1][1]
a[2]——a[2][0]a[2][1]
C語(yǔ)言的這種處理方法在數(shù)組初始化和用指針表示時(shí)顯得很方便,這一點(diǎn)我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)過(guò)程中可進(jìn)一步體會(huì)。二維數(shù)組的引用與一維數(shù)組類(lèi)似,其表現(xiàn)形式為:
數(shù)組名[下標(biāo)表達(dá)式][下標(biāo)表達(dá)式]其中,下標(biāo)表達(dá)式可以是整型常量或整型表達(dá)式。如:
inta[3][2];它共有6個(gè)元素,分別用a[0][0],a[0][1],a[1][0],a[1][1],a[2][0],a[2][1]來(lái)表示(注意a[3][0],a[0][2],a[3][2]等均越界,不能引用)。數(shù)組中的每個(gè)元素都具有相同的數(shù)據(jù)類(lèi)型,且占有連續(xù)的存儲(chǔ)空間。一維數(shù)組的元素是按下標(biāo)遞增的順序連續(xù)存放的,二維數(shù)組元素的排列順序是按行存放的,即在內(nèi)存中,先順序存放第一行元素,再存放第二行元素。如此類(lèi)推,我們不難掌握多維數(shù)組的定義及存放順序。簡(jiǎn)單地講,多維數(shù)組存放時(shí),各元素仍然是連續(xù)存放,且其最右邊的下標(biāo)變化最快。圖6.3給出了一維數(shù)組及二維數(shù)組的排列方式。圖6.34數(shù)組元素的排列方式
6.3.2二維數(shù)組的初始化對(duì)二維數(shù)組元素賦初值,可以用分行賦值的方法,例如:
inta[3][2]={{1,2},{3,4},{5,6}};其中內(nèi){}代表一行元素的初值。經(jīng)過(guò)如此的初始化后,每個(gè)數(shù)組元素分別被賦以如下各值:
a[0][0]=1,a[0][1]=2,a[1][0]=3,
a[1][1]=4,a[2][0]=5,a[2][1]=6寫(xiě)成行列式形如:
這種初始化的方式也可以只為數(shù)組的部分元素賦值,例如:
inta[3][2]={{1},{2,3},{4}};這樣,數(shù)組的前幾個(gè)元素的值為:
a[0][0]=1,a[1][0]=2,a[1][1]=3,
a[2][0]=4而其余元素的初值將自動(dòng)設(shè)為0。在初始化時(shí),也可將所有數(shù)據(jù)寫(xiě)在一個(gè)花括號(hào)內(nèi),按數(shù)組的排列順序?qū)Ω髟刭x初值。如:
inta[3][2]={1,2,3,4};其結(jié)果是:a[0][0]=1,a[0][1]=2,a[1][0]=3,a[1][1]=4,其余元素的值自動(dòng)設(shè)為0。若對(duì)全部元素都賦初值,則定義數(shù)組時(shí)對(duì)第一維的長(zhǎng)度可以不指定,但對(duì)第二維的長(zhǎng)度不能省。如:
inta[][2]={1,2,3,4,5,6};系統(tǒng)會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)總個(gè)數(shù)分配存儲(chǔ)空間,一共6個(gè)元素,每行2列,當(dāng)然可確定為3行。需要強(qiáng)調(diào)的是,如果沒(méi)有進(jìn)行初始化,則在定義二維數(shù)組時(shí),所有維的長(zhǎng)度都必須給出。例6.4從鍵盤(pán)為一個(gè)N×N的整型數(shù)組輸入數(shù)據(jù),并將每一行的最小值顯示出來(lái)。
#defineN6
#include<stdio.h>
voidmain()
{
inta[N][N],m[N],i,j;
printf("Inputnumbers:\n");
for(i=0;i<N;i++)
for(j=0;j<N;j++)
scanf("%d",&a[i][j]);
for(i=0;i<N;i++)
{
m[i]=a[i][0];
for(j=1;j<N;j++)
if(m[i]>a[i][j])m[i]=a[i][j];/*找出每行的最小值*/
}
printf("Minis:");
for(i=0;i<N;i++)
printf("%d",m[i]);
}運(yùn)行結(jié)果:
Inputnumbers:
12
3
4
67
22
9↙
8
23
61
19
20
8↙
3
78
5
7
12
15↙
19
89
1
6
8
2↙
11
22
81
36
2
4↙
53
32
17
19
11
5↙
Minis:3
8
3
1
2
56.4字符數(shù)組與字符串6.4.1字符數(shù)組的定義和初始化字符數(shù)組的定義方式與前面介紹的類(lèi)似,形式如下:
char數(shù)組名[常量表達(dá)式];如:“charc[6];”,則定義c為字符數(shù)組,包含6個(gè)元素。賦值方法與一般的一維數(shù)組是一樣的,例如:
c[0]=′s′;c[1]=′t′;c[2]=′r′;c[3]=′i′;c[4]=′n′;c[5]=′g′;需要說(shuō)明的是,由于字符型與整型是互相通用的,故字符數(shù)組的處理基本上與整型數(shù)組相同,只不過(guò)每個(gè)元素的值都是小于255的整數(shù)而已。字符數(shù)組的初始化即是在定義時(shí)將字符逐個(gè)賦給數(shù)組中各元素。例如:
charc[6]={′s′,′t′,′r′,′i′,′n′,′g′};其存儲(chǔ)情況如圖6.5所示。但應(yīng)注意的是,初值個(gè)數(shù)應(yīng)小于等于數(shù)組長(zhǎng)度,否則作語(yǔ)法錯(cuò)誤處理。圖6.5字符數(shù)組的初始化如果提供的初值個(gè)數(shù)與預(yù)定的數(shù)組長(zhǎng)度相同,在定義時(shí)可省略數(shù)組長(zhǎng)度,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)根據(jù)初值個(gè)數(shù)確定數(shù)組長(zhǎng)度。如:
charc[]={′s′,′t′,′r′,′i′,′n′,′g′};對(duì)于二維字符數(shù)組的定義與初始化,我們不難以此為基礎(chǔ)類(lèi)推。例如:
charch[3][2]={{′1′,′2′},{′2′,′2′},{′3′,′2′}};內(nèi)存中如圖6.6所示。
圖6.6二維字符數(shù)組的內(nèi)存存儲(chǔ)6.4.2字符串字符串常量是用雙引號(hào)括起來(lái)的字符序列。一個(gè)字符串在數(shù)組中是按串中字符的排列順序依次存放的,每個(gè)字符占一個(gè)字節(jié),但須在末尾存放一個(gè)字符′\0′(其ASCII碼值為0),以它作為字符串結(jié)束的標(biāo)記。例如字符串“string”共有6個(gè)字符,但在內(nèi)存中占7個(gè)字節(jié),最后一個(gè)字節(jié)存放′\0′。 一個(gè)字符數(shù)組中存儲(chǔ)的串的長(zhǎng)度是指從第一個(gè)字符元素到串結(jié)束標(biāo)記′\0′之間的字符個(gè)數(shù),注意′\0′不算在內(nèi)。在程序設(shè)計(jì)中通常通過(guò)檢測(cè)′\0′來(lái)判定字符串是否結(jié)束,而不是根據(jù)字符數(shù)組長(zhǎng)度。在定義字符數(shù)組存放字符串時(shí),應(yīng)保證字符數(shù)組的長(zhǎng)度大于將存放的字符串的長(zhǎng)度。為了方便處理字符數(shù)組,C語(yǔ)言還允許用一個(gè)簡(jiǎn)單的字符串常量來(lái)初始化一個(gè)字符數(shù)組,而不必使用一串單個(gè)字符。如:
charc[]={"string"};或charc[]="string";經(jīng)過(guò)上述初始化后,c數(shù)組中每個(gè)元素的初值如下:
c[0]=′s′,c[1]=′t′,c[2]=′r′,c[3]=′i′,c[4]=′n′,c[5]=′g′,c[6]=′\0′應(yīng)注意的是,字符串常量的最后由系統(tǒng)自動(dòng)在末尾加上結(jié)束字符′\0′,所以c數(shù)組有7個(gè)元素。但若如上節(jié)逐個(gè)元素初始化,則要顯式加′\0′,即charc[]={′s′,′t′,′r′,′i′,′n′,′g′,′\0′}。需要說(shuō)明的是,C語(yǔ)言并不要求所有的字符數(shù)組的最后一個(gè)字符一定是′\0′,但為了處理上的方便,往往需要以′\0′作為字符串的結(jié)尾(這也是字符數(shù)組編程上不同于其它類(lèi)型數(shù)組之處)。同時(shí),C語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)中有關(guān)字符處理的函數(shù),一般都要求所處理的字符串必須以′\0′結(jié)尾,否則將會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
例6.5統(tǒng)計(jì)某一給定字符串中的字符數(shù),不包括結(jié)束符′\0′。
#include<stdio.h>
voidmain()
{
charstr[]={"string"};
inti=0;
while(str[i]!=′\0′)i++;
printf("Thelengthofstringis:%d\n",i);
}運(yùn)行結(jié)果:
Thelengthofstringis:66.4.3字符數(shù)組的輸入和輸出字符數(shù)組的輸入和輸出有兩種形式:
(1)采用“%c”格式符,逐個(gè)輸入、輸出。例6.6中的str[]數(shù)組,若執(zhí)行
printf(“%c”,str[5]);則輸出結(jié)果為g。
(2)采用“%s”格式符,整個(gè)字符串一次輸入、輸出。例6.6中的str[]數(shù)組,若執(zhí)行
printf("%s",str);則輸出結(jié)果為string。使用"%s"格式來(lái)輸入、輸出字符串時(shí),應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:①用格式符"%s"輸出字符串時(shí),printf函數(shù)中的輸出項(xiàng)是字符串常量或字符數(shù)組名,且字符數(shù)組中存放的必須是字符串,即必須包含串結(jié)束標(biāo)志′\0′。這是因?yàn)楦袷椒?%s"對(duì)字符串的輸出過(guò)程是:從字符串的內(nèi)存起始地址(數(shù)組名即代表字符串的內(nèi)存起始地址)開(kāi)始逐個(gè)字符進(jìn)行輸出,直到遇到′\0′結(jié)束,但輸出字符不包括結(jié)束符′\0′。②使用scanf()函數(shù)來(lái)輸入字符串時(shí),應(yīng)直接寫(xiě)字符數(shù)組的名字,而不應(yīng)寫(xiě)取地址運(yùn)算符,如scanf("%s",str),而不是scanf("%s",&str),因?yàn)閿?shù)組名就代表數(shù)組的首地址。③輸入字符串時(shí),串長(zhǎng)度應(yīng)小于已定義的字符數(shù)組長(zhǎng)度,因?yàn)橄到y(tǒng)在有效字符后會(huì)自動(dòng)添加字符串結(jié)束標(biāo)志′\0′。④字符串的輸入是以“空格”、“Tab”或“回車(chē)”來(lái)結(jié)束輸入的。通常,在利用一個(gè)scanf()函數(shù)來(lái)同時(shí)輸入多個(gè)字符串時(shí),字符串之間以“空格”為間隔,最后按“回車(chē)”結(jié)束輸入。如執(zhí)行scanf("%s%s%s",c1,c2,c3)時(shí),鍵入:cisfun↙,其結(jié)果如圖6.7所示。按%s格式輸出字符串時(shí),printf()函數(shù)中的輸出項(xiàng)也要求是字符數(shù)組名,而不是數(shù)組元素名。圖6.4字符串存儲(chǔ)示例6.4.4常用字符串處理函數(shù)
1.gets字符串輸入函數(shù)調(diào)用形式:gets(字符數(shù)組)功能:從標(biāo)準(zhǔn)輸入文件(詳見(jiàn)第10章)中讀取一個(gè)字符串到字符數(shù)組中。它讀取字符直到遇到換行符′\n′,并將換行符轉(zhuǎn)換為字符結(jié)束標(biāo)志符′\0′存放到字符數(shù)組中。函數(shù)調(diào)用成功則返回字符數(shù)組的起始地址,否則返回空地址NULL(NULL在頭文件stdio.h中已被定義為0)。
2.puts字符串輸出函數(shù)調(diào)用形式:puts(字符串常量或字符數(shù)組名)功能:將字符串(以′\0′為字符串結(jié)束標(biāo)志)輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備。在輸出時(shí)將字符串結(jié)束標(biāo)志′\0′轉(zhuǎn)換成換行符′\n′,即輸出字符串后換行。
3.strcmp字符串比較函數(shù)調(diào)用形式:strcmp(字符串常量或字符數(shù)組1,字符串常量或字符數(shù)組2)功能:將兩個(gè)字符串從左至右逐個(gè)進(jìn)行比較(按ASCII碼值大小比較),直到出現(xiàn)不同的字符或遇到′\0′為止。比較的結(jié)果由函數(shù)值帶回。函數(shù)值=0——字符串1=字符串2函數(shù)值>0——字符串1>字符串2函數(shù)值<0——字符串1<字符串2
4.strcpy字符串拷貝函數(shù)調(diào)用形式:
strcpy(字符數(shù)組1,字符串常量或字符數(shù)組2)或
strcpy(字符數(shù)組1,字符串常量或字符數(shù)組2,n)功能:將字符串2拷貝到字符數(shù)組1中去。第二種形式是將字符串常量或字符數(shù)組2的前n個(gè)字符拷貝到字符數(shù)組1中。如果函數(shù)調(diào)用成功,則函數(shù)返回字符數(shù)組1的起始地址。說(shuō)明:字符數(shù)組1必須定義得足夠大,以便容納被拷貝的字符串。
5.strcat字符串連接函數(shù)調(diào)用形式:strcat(字符數(shù)組1,字符串常量或字符數(shù)組2)功能:將字符串常量或字符數(shù)組2接到字符數(shù)組1中字符串的后面,結(jié)果放在字符數(shù)組1中。如果函數(shù)調(diào)用成功,函數(shù)返回字符數(shù)組1的起始地址。說(shuō)明:字符數(shù)組1必須足夠大,以便容納連接后的新字符串。
6.strlen字符串長(zhǎng)度測(cè)試函數(shù)調(diào)用形式:strlen(字符串常量或字符數(shù)組)功能:測(cè)試字符串常量或字符數(shù)組的長(zhǎng)度,函數(shù)的返回值為字符串常量或字符數(shù)組的實(shí)際長(zhǎng)度(不包括′\0′)。
7.strlwr字符串轉(zhuǎn)換函數(shù)調(diào)用形式:strlwr(字符串常量或字符數(shù)組)功能:將字符串常量或字符數(shù)組中大寫(xiě)字母轉(zhuǎn)換成小寫(xiě)字母。
8)strupr字符串轉(zhuǎn)換函數(shù)調(diào)用形式:strupr(字符串常量或字符數(shù)組)功能:將字符串常量或字符數(shù)組中的小寫(xiě)字母轉(zhuǎn)換成大寫(xiě)字母。需要說(shuō)明的是,庫(kù)函數(shù)并非C語(yǔ)言本身的組成部分,而是人們?yōu)槭褂梅奖憔帉?xiě)的公共函數(shù),每個(gè)系統(tǒng)提供的函數(shù)數(shù)量、函數(shù)功能都不盡相同,使用時(shí)要小心,必要時(shí)查一下庫(kù)函數(shù)手冊(cè)。當(dāng)然,有一些基本的函數(shù)(包括函數(shù)名和函數(shù)功能),不同的系統(tǒng)所提供的是相同的,這就為程序的通用性提供了基礎(chǔ)。ANSIC標(biāo)準(zhǔn)要求在使用字符串函數(shù)時(shí)要包含頭文件<string.h>。
例6.6有三個(gè)字符串,要求找出其中最大者。
分析:設(shè)一個(gè)二維的字符數(shù)組str(3×20),每一行可容納20個(gè)字符,可以把它們?nèi)缤痪S數(shù)組那樣處理。我們用gets函數(shù)分別讀入三個(gè)字符串,經(jīng)過(guò)二次比較,就可得到最大值,把它放在一維字符數(shù)組string中。具體程序如下:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
voidmain()
{
charstring[20];
charstr[3][20];
inti;
for(i=0;i<3;i++)
gets(str[i]);
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]);
printf("\nthelargeststringis:%s\n",string);
}運(yùn)行結(jié)果:
CHINA↙
HOME↙
ACHINESE↙
thelargeststringis:HOME注意:用gets讀入字符串與用scanf("%s",str)是不同的,它以回車(chē)作為字符串的結(jié)束符,一行中的空格也作為字符串的一個(gè)元素讀入。6.5程序設(shè)計(jì)舉例
例6.7
用選擇排序法對(duì)數(shù)組中的N個(gè)整數(shù)排序,按由小到大順序輸出。
分析:選擇排序法的思路是:先在a[0]~a[N-1]中選出最小的數(shù),將它與數(shù)組中的第一個(gè)元素對(duì)換;然后拋開(kāi)a[0],再將a[1]~a[N-1]中的最小的數(shù)與a[1]對(duì)換;……每比較一輪,找出一個(gè)未經(jīng)排序的數(shù)中最小的一個(gè),逐步縮小排序范圍直至完成排序。若數(shù)組中的元素個(gè)數(shù)為N,則共需進(jìn)行N-1輪比較。具體程序如下:
#defineN10
#include<stdio.h>
voidmain()
{
intarray[N],i,j,k,t;
printf("Input%dnumber:\n",N);
for(i=0;i<N;i++)
scanf("%d",&array[i]);
printf("\n");
for(i=0;i<N-1;i++)
/*外循環(huán),控制N-1輪比較,即找N-1遍*/
{
k=i;
for(j=i+1;j<N;j++)
/*內(nèi)循環(huán),用k記住所找數(shù)中最小數(shù)的下標(biāo)*/
if(array[j]<array[k])k=j;
if(i!=k)/*將最小數(shù)換至最前面*/
{
t=array[k];
array[k]=array[i];
array[i]=t;
}
}
printf("Thesortednumbers:\n");
for(i=0;i<N;i++)
printf("%d",array[i]);
}運(yùn)行結(jié)果:
Input10numbers:
4671013219203↙
Thesortednumbers:
1234679101320例6.8將數(shù)組a的內(nèi)容逆置重放。要求不得另外開(kāi)辟數(shù)組,只能借助于一個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)單元。
分析:假定a數(shù)組有8個(gè)元素,它們?cè)即娣诺膬?nèi)容如下:現(xiàn)要求改變成如下的存放形式:完成以上操作,只需按以下箭頭所指的形式,將兩個(gè)元素中的內(nèi)容對(duì)調(diào)就行了。若用i,j分別代表進(jìn)行對(duì)調(diào)的兩個(gè)元素的下標(biāo),則首先需要確定i和j的關(guān)系,其次需要確定i變化的范圍。假定有n個(gè)元素,當(dāng)i=0時(shí),j應(yīng)該指向第n-1個(gè)元素;當(dāng)i=1時(shí),j應(yīng)指向第n-2個(gè)元素;所以i和j的關(guān)系為j=n-i-1。
i移動(dòng)的起始位置為0,終止位置為p,p=n/2-1。若n是偶數(shù),假定為8,則p等于3,如上例所示,最后使a[3]和a[4]對(duì)調(diào)。如果n是奇數(shù),假定為9,則p等于3,最后使a[3]和a[5]對(duì)調(diào),即a[4]在中間沒(méi)有移動(dòng)。根據(jù)以上分析,具體程序如下:
#defineN8
#include<stdio.h>
voidmain()
{
inta[N],i,j,p,t;
printf("Input%dnumbertothearray:",N);
for(i=0;i<N;i++)
scanf("%d",&a[i]);
p=N/2-1;
for(i=0;i<=p;i++)
{
j=N-i-1;
t=a[i];a[i]=a[j];a[j]=t;
}
printf("\nThearrayhasbeeninverted:");
for(i=0;i<N;i++)
printf("%d",a[i]);
}運(yùn)行結(jié)果:
Input8numbertothearray:4728125103↙
Thearrayhasbeeninverted:3105128274
例6.9
將字符串s轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的雙精度浮點(diǎn)數(shù)。分析:這種轉(zhuǎn)換在詞法分析程序及其它場(chǎng)合經(jīng)常是有用的。其實(shí),系統(tǒng)的庫(kù)函數(shù)中已提供了這種功能的函數(shù)?,F(xiàn)在我們自己來(lái)設(shè)計(jì)程序完成這一功能。首先應(yīng)對(duì)字符串中出現(xiàn)的′+′和′-′進(jìn)行處理,其次處理′.′前的部分,即將每一個(gè)數(shù)字字符轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)值,并加權(quán)累加成相應(yīng)的整數(shù)部分。最后處理′.′后的部分(如果有的話),結(jié)果存放在變量number中。程序如下:
#include<stdio.h>
voidmain()
{
chars[8];
doubleval,power,number;
inti,sign;
printf("Inputstringofanumber:");
gets(s);
i=0;
sign=1;
if(s[i]==′+′||s[i]==′-′)
/*sign處理符號(hào)*/
sign=(s[i++]==′+′)?1:-1;
for(val=0;s[i]>=′0′&&s[i]<=′9′;i++)
/*處理整數(shù)數(shù)字部分*/
val=10*val+s[i]-′0′;
if(s[i]==′.′)
i++;
for(power=1;s[i]>=′0′&&s[i]<=′9′;i++)
/*處理小數(shù)數(shù)字部分*/{
val=10*val+s[i]-′0′;
power*=10;
}number=sign*val/power;
printf("\nnumber=%f\n",number);
}運(yùn)行結(jié)果:
Inputstringofanumber:-234.55↙
number=-234.550000
例6.10輸入一個(gè)由若干單詞組成的文本行(最多80個(gè)字符),每個(gè)單詞之間用若干個(gè)空格隔開(kāi),統(tǒng)計(jì)此文本行中單詞的個(gè)數(shù)。
分析:要統(tǒng)計(jì)單詞的個(gè)數(shù)首先要解決如何去判斷一個(gè)單詞。假定把一個(gè)文本行放在str數(shù)組中,那么這一辨別工作即從str[0]開(kāi)始去逐個(gè)檢查數(shù)組元素,跳過(guò)所有的空格后,找到的第一個(gè)字母就是一個(gè)單詞的開(kāi)頭,這時(shí)計(jì)數(shù)器就可加1,在此之后如果連續(xù)讀到的是非空格字符,則這些字符是屬于剛統(tǒng)計(jì)過(guò)的那個(gè)單詞,因此不應(yīng)計(jì)數(shù)。下一次計(jì)數(shù)應(yīng)在讀到一個(gè)或幾個(gè)空格后再遇到非空格字符時(shí)進(jìn)行。根據(jù)以上的分析,對(duì)單詞個(gè)數(shù)加1必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件:第一,當(dāng)前所檢查的這個(gè)字符是非空格;第二,所檢查字符的前一個(gè)字符是空格。假設(shè)num用來(lái)統(tǒng)計(jì)單詞的個(gè)數(shù),prec存放所檢查的前一個(gè)字符,nowc存放當(dāng)前所檢查的字符。程序如下:
#include<stdio.h>
voidmain()
{
charstr[80],prec,nowc;
inti,num;
printf("Inputatextline:");
gets(str);
prec=′′;num=0;i=0;
while(str[i]!=′\0′)
{
nowc=str[i];
if(nowc!=′′&&prec==′′)num++;
/*是新單詞,個(gè)數(shù)加1*/
prec=nowc;/*將已檢查的字符保存至prec,繼續(xù)查*/
i++;
}
printf("\nThenumberofwordsis:%d",num);
}運(yùn)行結(jié)果:
Inputatextline:thebigcar↙
Thenumberofwordsis:3
例6.11
輸入3行4列的矩陣,找出在行上最大,在列上最小的那個(gè)元素。如果沒(méi)有這樣的元素,則打印出相應(yīng)的信息。
分析:在一個(gè)矩陣中符合上述條件的元素稱(chēng)為鞍點(diǎn)。為簡(jiǎn)單起見(jiàn),假定每行和每列中的元素值各不相同。算法可描述如下:
(1)找出第i行上最大的元素。記下所在的列號(hào)c,最大元素的值rmax。
(2)在第c列上,把rmax和該列上的其它元素比較,判斷在該列上rmax是否是最小的元素。只要發(fā)現(xiàn)有一個(gè)元素小于或等于它,則說(shuō)明rmax在該列上不是最小的元素。
(3)若rmax是第c列上的最小元素,則找到鞍點(diǎn),打印此鞍點(diǎn)的值。
(4)重復(fù)以上步驟,使i從第1行到第3行重復(fù)以上步驟,并且一旦找到一個(gè)鞍點(diǎn)就退出循環(huán)。程序如下:
#include<stdio.h>
voidmain()
{
inta[3][4],i,j,r,c,k,rmax,find;
printf("Thematrixis:\n");
for(i=0;i<3;i++)
for(j=0;j<4;j++)
scanf("%d",&a[i][j]);
find=0;i=0;/*find為0,標(biāo)志還未打回鞍點(diǎn)*/
while(i<3&&(find==0))/*若未找到鞍點(diǎn),則重復(fù)查找矩陣每一行*/
{
rmax=a[i][0];c=0;
for(j=1;j<4;j++)
if(rmax<a[i][j])
{rmax=a[i][j];c=j;}
/*某行最大值→ramx,所在列號(hào)→c*/
find=1;k=0;
/*先假設(shè)行上的最大值即為列上的最小值*/
while(k<3&&find==1)
/*內(nèi)循環(huán)查rmax是否為c列上的最小數(shù)*/
{
if(k!=i)
if(a[k][c]<=rmax)find=0;/*若列上有一數(shù)小于rmax,則置find=0,結(jié)束循環(huán)*/
k++;
}
if(find==1)
printf("Thesaddlepointeris:a[%d][%d]
=%d\n",i,c,a[i][c]);
i++;
}
if(find==0)printf("notbeenfound");
}運(yùn)行結(jié)果:
Thematrixis:
18121913
79655238
63887149
Thesaddlepointeris:a[0][2]=19例6.12用計(jì)算機(jī)洗撲克牌。
分析:將54張撲克牌統(tǒng)一編號(hào)為0,1,2,…,52,53,然后隨機(jī)地從中一一抽取一張牌,并依此放起,形成新的序列。具體要解決兩個(gè)問(wèn)題:
(1)如何存儲(chǔ)54張撲克牌。我們可用數(shù)組pk來(lái)存儲(chǔ)54張撲克牌。每個(gè)數(shù)組元素是一位3位整數(shù),表示每張撲克牌,其中第一位表示牌種類(lèi),后兩位表示牌號(hào),例如:
101,113:分別表示紅桃A,紅桃K;
201,213:分別表示方塊A,方塊K;
301,313:分別表示梅花A,梅花K;
401,413:分別表示黑桃A,黑桃K;
501,502:分別表示大、小王。
(2)在此基礎(chǔ)上如何一一抽取。我們先介紹將用到的庫(kù)函數(shù),rand()用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),srand函數(shù)是隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的初始化函數(shù),它需要提供一個(gè)種子,如srand(1),不過(guò)通常使用系統(tǒng)時(shí)間來(lái)初始化
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