(数组p2以及对递归的补充) C语言从入门到入土(入门篇)(一)

简介: 1. 一维数组的创建和初始化 2. 一维数组的使用 3. 一维数组在内存中的存储 4. 二维数组的创建和初始化 5. 二维数组的使用 6. 二维数组在内存中的存储

//下面两个用例我们后面单独拿出来讲哈!

数组的应用实例1:三子棋

数组的应用实例2:扫雷游戏

这两个会专门写在后面


3. 数组越界

数组的下标是有范围限制的。

数组的下规定是从 0 开始的,如果数组有 n 个元素,最后一个元素的下标就是 n-1 。

所以数组的下标如果小于 0 ,或者大于 n-1 ,就是数组越界访问了,超出了数组合法空间的访问。

C 语言本身是不做数组下标的越界检查,编译器也不一定报错,但是编译器不报错,并不意味着程序就是正确的,

所以程序员写代码时,最好自己做越界的检查。

#include <stdio.h>
int main ()
{
int arr [ 10 ] = { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 };
    int i = 0 ;
    for ( i = 0 ; i <= 10 ; i ++ )
  {
        printf ( "%d\n" , arr [ i ]); // 当 i 等于 10 的时候,越界访问了
  }
return 0 ;
}

二维数组的行和列也可能存在越界。


42.png43.png

4. 数组作为函数参数


往往我们在写代码的时候,会将数组作为参数传个函数,比如:我要实现一个冒泡排序(这里要讲算法思想函数

将一个整形数组排序。

那我们将会这样使用该函数:


4.1 冒泡排序函数的错误设计


冒泡排序思路:

对于冒泡排序的大体思路,就是第一个元素去和后面所有的元素去比较大小比如 1 5 3 7 4  这几个数一开始1和5必(我们实现升序),然后再和3比然后往后比(到4)发现,都比1大,1就说明排序好了,然后5再和3比,发现比他大,就交换变成 1 3 5 7 4,然后再3和7比,再和4比,我们比的时候只在同一个位置比,然后后面谁小我们就把谁换过来,一直到最后一个数我们就发现假设有n个数,我们就要进行n-1趟  每一趟比较的次数就是 n-1 再 -i(因为前面的数已经排好了所以减去)

// 方法 1 :
#include <stdio.h>
void bubble_sort ( int arr [])
{
int sz = sizeof ( arr ) / sizeof ( arr [ 0 ]); // 这样对吗?
    int i = 0 ;
for ( i = 0 ; i < sz - 1 ; i ++ )
  {
        int j = 0 ;
        for ( j = 0 ; j < sz - i - 1 ; j ++ )
      {
            if ( arr [ j ] > arr [ j + 1 ])
          {
                int tmp = arr [ j ];
                arr [ j ] = arr [ j + 1 ];
                arr [ j + 1 ] = tmp ;
          }
      }
  }
}
int main ()
{
    int arr [] = { 3 , 1 , 7 , 5 , 8 , 9 , 0 , 2 , 4 , 6 };
    bubble_sort ( arr ); // 是否可以正常排序?
    for ( i = 0 ; i < sizeof ( arr ) / sizeof ( arr [ 0 ]); i ++ )
  {
        printf ( "%d " , arr [ i ]);
  }
    return 0 ;
}

方法 1 ,出问题,那我们找一下问题,调试之后可以看到 bubble_sort 函数内部的 sz ,是 1 。

难道数组作为函数参数的时候,不是把整个数组的传递过去?


44.png45.png

4.2 数组名是什么?


#include <stdio.h>
int main ()
{
    int arr [ 10 ] = { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 };
printf ( "%p\n" , arr );
    printf ( "%p\n" , & arr [ 0 ]);
    printf ( "%d\n" , * arr );
    // 输出结果
    return 0 ;
}
结论:
数组名是数组首元素的地址。(有两个例外)
如果数组名是首元素地址,那么:
int arr [ 10 ] = { 0 };
printf ( "%d\n" , sizeof ( arr ));

为什么输出的结果是: 40 ?

补充:

1. sizeof( 数组名 ) ,计算整个数组的大小, sizeof 内部单独放一个数组名,数组名表示整个数组。

2. & 数组名,取出的是数组的地址。 & 数组名,数组名表示整个数组。

除此 1,2 两种情况之外,所有的数组名都表示数组首元素的地址。


4.3 冒泡排序函数的正确设计


当数组传参的时候,实际上只是把数组的首元素的地址传递过去了。

所以即使在函数参数部分写成数组的形式: int arr[] 表示的依然是一个指针: int *arr 。

那么,函数内部的 sizeof(arr) 结果是 4 。

如果 方法 1 错了,该怎么设计?

// 方法 2
void bubble_sort ( int arr [], int sz ) // 参数接收数组元素个数
{
// 代码同上面函数
}
int main ()
{
    int arr [] = { 3 , 1 , 7 , 5 , 8 , 9 , 0 , 2 , 4 , 6 };
    int sz = sizeof ( arr ) / sizeof ( arr [ 0 ]);
    bubble_sort ( arr , sz ); // 是否可以正常排序?
    for ( i = 0 ; i < sz ; i ++ )
  {
        printf ( "%d " , arr [ i ]);
  }
    return 0 ;
}


对于递归的补充:

//这是作者自己在查的时候发现了一位我认为讲的很细的博主 帅地 写的一篇文章,但是可能不太适合小白看,因为我自己也看了,是讲了很多内容的,所以我就把递归内容拷贝过来了,后面有链接哈,他也出了很多递归的题,大家可以看一下哈!下面是拷贝过来的哈:


递归的三大要素

第一要素:明确你这个函数想要干什么

对于递归,我觉得很重要的一个事就是,这个函数的功能是什么,他要完成什么样的一件事,而这个,是完全由你自己来定义的。也就是说,我们先不管函数里面的代码什么,而是要先明白,你这个函数是要用来干什么。


例如,我定义了一个函数


// 算 n 的阶乘(假设n不为0)

int f(int n){

 

}

这个函数的功能是算 n 的阶乘。好了,我们已经定义了一个函数,并且定义了它的功能是什么,接下来我们看第二要素。


第二要素:寻找递归结束条件

所谓递归,就是会在函数内部代码中,调用这个函数本身,所以,我们必须要找出递归的结束条件,不然的话,会一直调用自己,进入无底洞。也就是说,我们需要找出当参数为啥时,递归结束,之后直接把结果返回,请注意,这个时候我们必须能根据这个参数的值,能够直接知道函数的结果是什么。


例如,上面那个例子,当 n = 1 时,那你应该能够直接知道 f(n) 是啥吧?此时,f(1) = 1。完善我们函数内部的代码,把第二要素加进代码里面,如下

// 算 n 的阶乘(假设n不为0)
int f(int n){
    if(n == 1){
        return 1;
    }
}


有人可能会说,当 n = 2 时,那我们可以直接知道 f(n) 等于多少啊,那我可以把 n = 2 作为递归的结束条件吗?


当然可以,只要你觉得参数是什么时,你能够直接知道函数的结果,那么你就可以把这个参数作为结束的条件,所以下面这段代码也是可以的。


// 算 n 的阶乘(假设n>=2)
int f(int n){
    if(n == 2){
        return 2;
    }
}

注意我代码里面写的注释,假设 n >= 2,因为如果 n = 1时,会被漏掉,当 n <= 2时,f(n) = n,所以为了更加严谨,我们可以写成这样:


// 算 n 的阶乘(假设n不为0)
int f(int n){
    if(n <= 2){
        return n;
    }
}
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