【C语言】变长数组,二分查找和数组之间自动替换的实现

简介: 【C语言】变长数组,二分查找和数组之间自动替换的实现

前言

上一回我们了解了一维数组和二维数组的创建,初始化,和使用,这次我们拓展C语言的变长数组和查找的讲解。


一、C99中的变⻓数组

在C99标准之前,C语⾔在创建数组的时候,数组⼤⼩的指定只能使⽤常量、常量表达式,或者如果我们初始化数据的话,可以省略数组⼤⼩。

如:

1 int arr1[10];
2 int arr2[3+5];
3 int arr3[] = {1,2,3};

这样的语法限制,让我们创建数组就不够灵活,有时候数组⼤了浪费空间,有时候数组⼜⼩了不够⽤的。

C99中给⼀个变⻓数组(variable-length array,简称 VLA)的新特性,允许我们可以使⽤变量指定数组⼤⼩。

请看下⾯的代码:

1 int n = a+b;
2 int arr[n];

上⾯⽰例中,数组 arr 就是变⻓数组,因为它的⻓度取决于变量 n 的值,编译器没法事先确定,只有运⾏时才能知道 n 是多少。


变⻓数组的根本特征,就是数组⻓度只有运⾏时才能确定,所以变⻓数组不能初始化。它的好处是程序员不必在开发时,随意为数组指定⼀个估计的⻓度,程序可以在运⾏时为数组分配精确的⻓度。



⼀个⽐较迷惑的点,变⻓数组的意思是数组的⼤⼩是可以使⽤变量来指定的,在程序运⾏的时候,根据变量的⼤⼩来指定数组的元素个数,⽽不是说数组的⼤⼩是可变的。数组的⼤⼩⼀旦确定就不能再变化了。

一、变⻓数组的测试

遗憾的是在VS2022上,虽然⽀持⼤部分C99的语法,没有⽀持C99中的变⻓数组,没法测试;下⾯是我在gcc编译器上测试,(博主用的是小熊猫C++编译器,小熊猫实用的1的是gcc编译器,可以进行测试,同VS2022使用一样)

首先代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int n = 0;
  scanf("%d", &n);//根据输⼊数值确定数组的⼤⼩
  int arr[n];
  int i = 0;
  for (i = 0; i < n; i++)
  {
    scanf("%d", &arr[i]);
  }
  for (i = 0; i < n; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  return 0;
}

VS展示:

VS上的错误:

  1. arr[] 里面并没有定义数组的大小;
  2. n一开始默认为0;arr[]数组以为n为0;但C语言不允许定义大小为0的数组
  1. 表示数组"arr"的大小应为常量表达式。在代码中,使用变量"n"来确定数组的大小,这在标准C中是不允许的。

小熊猫C++:

第⼀次测试,我给n中输⼊3,然后输⼊3个数字在数组中,并正常输出

第⼆次测试,我给n中输⼊10,然后输⼊10个数字在数组中,并正常输出

三、数组练习

1.数组自动替换

练习1:多个字符从两端移动,向中间汇聚

编写代码,演⽰多个字符从两端移动,向中间汇聚,话不多说,先上图:

Sleep函数的一般形式:

Sleep(unsigned long);
• 1

其中,Sleep()里面的单位,是以毫秒为单位,所以如果想让函数滞留1秒的话,应该是Sleep(1000);需要带上头文件#include <windows.h>,

system()函数原型包含在头文件 “stdlib.h”中,是可以调用一些DOS命令,比如 system( cls );//清屏,等于在DOS上使用cls命令。

# define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include<windows.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
  char arr1[] = "welcome to ni-de_guan-kan!!!!!!";
              //[welcome to ni-de_guan-kan!!!!!!\0]
                           //0
  char arr2[] = "###############################";
  int left = 0;
  //int right = strlen(arr1) -1;
  int sz = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);//
  int right = sz - 2;
  while (left <= right)
  {

    arr2[left] = arr1[left];
    arr2[right] = arr1[right];
    printf("%s\n", arr2);
    Sleep(1000);//睡眠1000毫秒
    system("cls");//system函数是库函数,执行系统指令,cls是清理控制台屏幕信息
    left++;
    right--;

  }
  printf("%s\n", arr2);
  return 0;
}

2.⼆分查找 / 折半查找

在⼀个升序的数组中查找指定的数字n,很容易想到的⽅法就是遍历数组,但是这种⽅法效率⽐较低。

⽐如我买了⼀双鞋,你好奇问我多少钱,我说不超过300元。你还是好奇,你想知道到底多少,我让你猜,你会怎么猜?你会1,2,3,4…这样猜吗?显然很慢;不过⼀般你会随机猜大的数,会猜中间数字,⽐如:150,然后看⼤了还是⼩了,大了往上走,小了往下猜,这就是⼆分查找,也叫折半查

找。

#include <stdio.h>
int main()
{
  int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
  int left = 0;
  int right = sizeof(arr)/sizeof(arr[0])-1;
  int key = 7;//要找的数字
  int mid = 0;//记录中间元素的下标
  int find = 0;
  while(left<=right)
  {
    mid = (left+right)/2;
    if(arr[mid]>key)
    {
      right = mid-1;
    }
    else if(arr[mid] < key)
    {
    left = mid+1;
    }
    else
    {
       find = 1;
      break;
    }
  }
  if(1 == find )
    printf("找到了,下标是%d\n", mid);
  else
    printf("找不到\n");
}

求中间元素的下标,使⽤ mid = (left+right)/2 ,如果leftright⽐较⼤的时候可能存在问

题,可以使⽤下⾯的⽅式:

1 mid = left+(right-left)/2
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