前言
数组：同一类性质的数据
- 数组是一组有序数据的集合，数组中各数据的排列是有一定规律的，下标代表数据在数组中的序号。
- 用一个数组名和下标来唯一地确定数组中的元素。
- 数组中的每一个元素都属于同一个数据类型，不能把不同类型的数据（如学生的成绩和学生的性别）放在同一个数组中。
6.1 怎样定义和引用一维数组
6.1.1 怎样定义一维数组
要使用数组，必须在程序中先定义数组，即通知计算机：由哪些数据组成数组，数组中有多少元素，属于哪个数据类型，定义数组的一般形式为：类型符 数组名[常量表达式];。
C语言不允许对数组的大小做动态定义，即数组的大小不依赖于程序运行过程中变量的值。
如果在被调用的函数（不包括主函数）中定义数组，其长度可以是变量或非常量表达式，如以下代码所示：
void func(int n){ int a[2*n]; ... }
在调用函数func时，形参n从实参得到值，这种情况称为可变长数组，允许在每次调用func函数时，n有不同的值，但是在执行函数时，n的值是不变的，数组长度是固定的。
如果指定数组为静态存储方式，即static int a[2*n]，则不能用可变长数组。
6.1.2 怎样引用一维数组元素
只能引用数组元素而不能一次整体调用整个数组全部元素的值，其引用形式为：数组名[下标]。
例6.1 逆序输出。
#include<stdio.h> int main(){ int i,num[10]; float avg = 0.0,sum = 0.0; printf("请输入数组元素:"); for(i=0;i<10;i++){ scanf("%d",&num[i]); } for(int j = 9;j>=0;j--){ sum += num[j]; printf("%3d",num[j]); } printf("\n"); avg = sum/10; printf("平均值为:%f\n",avg); return0; }
6.1.3 一维数组的初始化
- 对全部数组元素赋予初值，如
int a[5]={1,2,3,4,5}。 - 可以只给数组中的一部分元素赋值，如
int a[10]={0,1,2,3,4}定义a数组有10个元素，但花括号内只提供5个初值，这表示只给前面5个元素赋初值，系统自动给后面5个元素赋初值为0。 - 如果想使一个数组中全部元素值为0，可以写成
int a[10]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}或int a[10]={0}。 - 在对全部数组元素赋初值时，由于数据的个数已经确定，因此可以不指定数组长度，如
int a[5]={1,2,3,4,5}可以写成int[]={1,2,3,4,5}。
【注】：如果在定义数值型数组时，指定了数组的长度并对其进行初始化，凡未被“初始化列表”指定的数组元素，系统会自动将它们初始化为0，如果是字符型数组，则初始化为'\0'，如果是指针型数组，则初始化为NULL，即空指针。
6.1.4 一维数组程序举例
例6.2 斐波那契数列
#include<stdio.h> int main(){ int i; int f[20]={1,1}; printf("斐波那契数列前20项为：\n"); for (i = 2; i < 20; i++) { f[i] = f[i-2]+f[i-1]; } for (i = 0; i < 20; i++) { if (i%5 == 0) { printf("\n"); } printf("%12d",f[i]); } printf("\n"); return0; }
例6.3 输入10个数字，并按照从小到大顺序输出。
#include<stdio.h> int main(){ int arr[10],t; printf("请输入数组元素:"); for (int i = 0; i < 10; i++) { scanf("%d",&arr[i]); } printf("顺序输出结果为："); for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%2d",arr[i]); } printf("\n"); printf("排序后的结果（由小到大）为："); for (int i = 0; i < 9; i++) { for (int j = 0; j < 9-i; j++) { if(arr[j]>=arr[j+1]){ t = arr[j]; arr[j] = arr[j+1]; arr[j+1] = t; } } } for (int i =0; i < 10; i++) { printf("%2d",arr[i]); } printf("\n"); return0; }
6.2 怎样定义和引用二维数组
二维数组常称为矩阵，可以把二维数组写成行和列的排列形式。
6.2.1 怎样定义二维数组
二维数组定义的一般形式为：类型说明符 数组名[常量表达式][常量表达式];，二维数组中元素的排列顺序是按行存放的，即在内存中先顺序存放第1行元素，接着再存放第2行的元素，如图所示。
在内存中，各元素是连续存放的，不是二维的，是线性的。
6.2.2 怎样引用二维数组的元素
二维数组元素的表示形式为：数组名[下标][下标]，C语言中对数组越界不进行检查。
6.2.3 二维数组的初始化
- 分行给二维数组赋初值，如
int a[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}}（与第二种方法相比，更推荐第一种方法） - 将所有数据写在一个花括号内，按数组元素在内存中的排列顺序对各元素赋初值，如
int a[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12} - 可以对部分元素赋初值。
#include<stdio.h> int main(){ int arr[4][4]={{1},{1,2},{1,2,3},{1,2,3,4}}; for (int i = 0; i < 4; i++) { for(int j = 0;j < 4;j++){ printf("%2d",arr[i][j]); } printf("\n"); } printf("\n"); return0; }
- 如果对全部元素都赋初值，则定义数组时对第1维的长度可以不指定，但第2维的长度不能省。
#include<stdio.h> int main(){ int arr[][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; for (int i = 0; i < 3; i++) { for(int j = 0;j < 4;j++){ printf("%4d",arr[i][j]); } printf("\n"); } printf("\n"); return0; }
6.2.4 二维数组程序举例
例6.4 矩阵转置
#include<stdio.h> int main(){ int arr[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}},arr_T[3][2]; printf("原二维数组为：\n"); for (int i = 0; i < 2; i++) { for(int j = 0;j < 3;j++){ printf("%2d",arr[i][j]); } printf("\n"); } for(int i = 0;i < 3;i++){ for(int j = 0;j < 2;j++){ arr_T[i][j] = arr[j][i]; } printf("\n"); } printf("转置之后的数组为：\n"); for (int i = 0; i < 3; i++) { for(int j = 0;j < 2;j++){ printf("%2d",arr_T[i][j]); } printf("\n"); } printf("\n"); return0; }
例6.5 求二维数组最大值
#include<stdio.h> int main(){ int row=0,column=0,max; int arr[3][4] = {{13,24,53,1},{2,6,7,5},{67,54,63,45}}; printf("原二维数组为：\n"); for (int i = 0; i < 3; i++) { for(int j = 0;j < 4;j++){ printf("%5d",arr[i][j]); } printf("\n"); } max = arr[0][0]; for (int i = 0; i < 3; i++) { for(int j = 0;j < 3;j++){ if(arr[i][j] > max){ max = arr[i][j]; row = i; column = j; } } } printf("原二维数组中的最大值为%d，在第%d行第%d列\n",max,(row+1),(column+1)); return0; }
6.3 字符数组
C语言中没有字符串类型，字符串是存放在字符型数组中的。
6.3.1 怎样定义字符数组
用来存放字符数据的数组是字符数组，字符数组中的一个元素存放一个字符，由于字符型数据是以整数形式（ASCII代码）存放的，因此也可以用整型数组来存放字符数据。
6.3.2 字符数组的初始化
如果在定义字符数组时不进行初始化，则数组中各元素的值是不可预料的，如果花括号中提供的初值个数大于数组长度，则出现语法错误，如果初值个数小于数组长度，则只将这些字符赋给数组中前面那些元素，其余的元素自动定位空字符，即'\0'。
6.3.3 怎样引用字符数组中的元素
例6.6 定义字符数组
#include<stdio.h> int main(){ char str[10] = {'H','e','l','l','o','W','o','r','l','d'}; for(int i = 0;i < 10;i++){ printf("%c",str[i]); } printf("\n"); return0; }
例6.7 定义字符数组_plus
#include<stdio.h> int main(){ char str[] = "helloworld"; printf("%s",str); printf("\n"); return0; }
6.3.4 字符串和字符串结束标志
在C语言中，是将字符串作为字符数组来处理的，并规定了一个“字符串结束标志”，以字符'\0'作为结束标志。
C系统在用字符数组存储字符串常量时会自动加一个'\0'作为结束符，如‘C program’共有9个字符，字符串是存放在一维数组中的，在数组中它占10个字节，最后一个字节'\0'是由系统自动加上去的。
三种等价形式：
char c[] = {"I am happy"}; char c[] = "I am happy"; char c[] = {'I','','a','m','','h','a','p','p','y'};
6.3.5 字符数组的输入输出
字符数组的输入输出可以有两种方式：
- 逐个字符输入输出，用格式符
%c输入或输出一个字符； - 将整个字符串一次输入或输出，用
%s格式符
【注】：
- 如果一个字符数组中包含一个以上
\0，则遇到第一个\0时输出就结束。 scanf函数中的输入项如果是字符数组名，不要再加地址符&。
6.3.6 使用字符串处理函数
在使用字符串处理函数时，应该引入#include头文件。
puts函数 - 输出字符串的函数
一般形式为：puts(字符数组)，其作用是将一个字符串输出到终端。
gets函数 - 输入字符串的函数
一般形式为：gets(字符数组)，其作用是从终端输入一个字符串到字符数组，并且得到一个函数值，该函数值是字符数组的起始地址。
#include <stdio.h> #include<string.h> int main(){ char str[50]; printf("请输入一个字符串："); gets(str); puts(str); return0; }
strcat函数 - 字符串连接函数
一般形式为：strcat(字符数组1，字符数组2)，其作用是把两个字符数组中的字符串连接起来，把字符串2接到字符串1后面，结果放在字符数组1中，函数调用后得到一个函数值，即字符数组1的地址。
#include <stdio.h> #include<string.h> int main(){ char str1[100] = "Hello,"; char str2[] = "i am hahaCoder!"; printf("str1和str2合并后的结果为:%s\n",strcat(str1, str2)); return0; }
【注】：
- 字符数组1必须足够大，以便容纳连接后的新字符串。
- 连接前两个字符串的后面都有
'\0'，连接时将字符串1后面的'\0'取消，只在新串最后保留'\0'。
strcpy和strncpy字符串复制函数
一般形式为：strcpy(字符数组1，字符串2)，其作用是将字符串2复制到字符数组1中去。
#include <stdio.h> #include <string.h> int main (){ char str1[]="Sample string"; char str2[40]; char str3[40]; strcpy (str2,str1); strcpy (str3,"copy successful"); printf ("str1: %s\nstr2: %s\nstr3: %s\n",str1,str2,str3); return0; }
【注】：
- 字符数组1必须定义得足够大，以便容纳被复制的字符串2。
- 字符数组1必须被写成数组名形式，字符串2可以是字符数组名，也可以是一个字符串常量。
- 不能用赋值语句将一个字符串常量或字符数组直接给一个字符数组，只能用
strcpy函数将一个字符串复制到另一个字符数组中去，用赋值语句只能将一个字符赋给一个字符型变量或字符数组元素。
#include <stdio.h> #include <string.h> int main(){ char src[40]; char dest[12]; strcpy(src, "This is runoob.com"); strncpy(dest, src, 10); printf("最终的目标字符串： %s\n", dest); return(0); }
strcnpy(str1,str2,2)：可以用strncpy函数将字符串2中前面n个字符复制到字符数组1中去。
strcmp函数 - 字符串比较函数
一般形式为：strcmp(字符串1，字符串2)，其作用是比较字符串1和字符串2，比较规则是将两个字符串自左至右逐个字符按ASCII码值大小进行比较，直到出现不同的字符或遇到'\0'为止。
str1 = str2，函数值为0；str1 > str2，函数值为正数；str1 < str2，函数值为负数。
#include <stdio.h> #include <string.h> int main (){ char str1[15]; char str2[15]; printf("请输入字符："); scanf("%s %s",str1,str2); int ret; ret = strcmp(str1, str2); if(ret < 0){ printf("str1<str2\n"); } elseif(ret > 0){ printf("str1>str2\n"); } else{ printf("str1=str2\n"); } return0; }
strlen函数 - 测试字符串长度的函数
一般形式为：strlen(字符数组)，其作用是测试字符串的长度，函数值为字符串中的实际长度，不包括'\0'在内。
#include <stdio.h> #include <string.h> int main (){ char str[50]; strcpy(str, "www.shipudong.com"); printf("字符串%s的长度是%d\n",str,strlen(str)); return0; }
strlwr函数 - 转换为小写的函数
一般形式为：strlwr(字符串)，其作用是将字符串中大写字母换成小写字母。
strupr函数 - 转换为大写的函数
一般形式为：strupr(字符串)，其作用是将字符串中小写字母转换成大写字母。
6.3.7 字符数组应用举例
例6.8 统计单词个数
#include<stdio.h> #include<string.h> int main(){ charstring[100]; int num = 0,word = 0; char c; printf("请输入文本内容："); fgets(string,sizeof(string)/sizeof(string[0]),stdin); for (int i = 0; (c = string[i])!='\0'; i++) { if(c == ' '){ word = 0; }elseif (word == 0){ word = 1; num++; } } printf("共有%d个单词\n",num); return0; }
例6.9 求3个字符串中的最大者
#include<stdio.h> #include<string.h> int main(){ char str[3][20]; charstring[20]; printf("请输入三个字符串："); for (int i = 0; i < 3; i++) { scanf("%s",str[i]); } if (strcmp(str[0],str[1])>0) { strcpy(string, str[0]); }else{ strcpy(string, str[1]); } if(strcmp(string, str[2])<0){ strcpy(string, str[2]); } printf("最大字符串为:%s\n",string); return0; }
