C语言中数组的使用详解
作者：keepXingChen
1 数组的基本概念
- 数组：类型相同的数据元素的集合，是C语言中的一种构造数据类型。
- 这些元素会顺序地存储在内存的某段区域。
2 数组定义语法
数组类型 数组名[数组大小]
- 数组大小：决定了数组中能够存放的元素数量。
- 数组大小不能是变量，只能是字面值或字面值表达式。
- C语言编译器要求在编译期间就需要确定数组的内存大小。
- 数组大小必须是大于0的正整数。
3 一维数组的初始化
3.1 全部初始化
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
//arr[0]:1
//arr[1]:2
//arr[2]:3
//arr[3]:4
//arr[4]:5
- 初始化列表：用大括号括起来的，用于对数组进行初始化的一个值的列表，每个值之间通过逗号隔开。
- 初始化列表只能在定义数组时使用，数组定义完成后不能再使用初始化列表给数组赋值。
- 全部初始化要求初始化列表中各元素个数必须与数组大小相同。
3.2 部分元素赋初值
int arr[5] = {1, 2, 3};
//arr[0]:1
//arr[1]:2
//arr[2]:3
//arr[3]:0
//arr[4]:0
实际开发中，通常采用部分元素赋初值的方法对数组元素进行初始化，如：int arr[100]={0};
3.3 省略长度赋初值
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
定义数组时，如果后面跟有初始化列表，并且初始化列表中的值的个数就是预期的数组大小，则可省略括号中的数组大小。
4 一维数组的使用示例
4.1 求最大值、最小值、平均值
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int arr[10];
int 1, sum, max, min;
//命令行读取10个整数
for(i=0; i<10; i++)
{
scanf("%d", &arr[i]);
}
//求平均值、求最大值、最小值
sum = 0;
max = arr[0];
min = arr[0];
for(i=0; i<10; i++)
{
sum += arr[i];
if(max < arr[i])
{
max = arr[i];
}
if(min>arr[i])
{
min = arr[i];
}
}
printf("平均值为：%.2f", sum/10.0);
printf("最大值为：%d", max);
printf("最小值为：%d", min);
}
4.2 数组逆置
#include<stdio.h>
int main(void){
int arr[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
int i, temp;
//数组逆置
for(i=0; i<10/2; i++){
temp = arr[i];
arr[i] = arr[10-i-1];
arr[10-i-1] = temp;
}
//输出
for(i=0; i<10; i++){
printf("%d\n", arr[i]);
}
}
4.3 数组排序
4.3.1 冒泡排序
- 两两比较，每一轮都找出一个最大值或最小值。
排序：5, 7, 1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6
第一次：5，1，4，7，2，9，3，8，6，|10
第二次：1，4，5，2，7，3，8，6，|9，10
第三次：1，4，2，5，3，7，6，|8，9，10
第四次：1，2，4，3，5，6，|7，8，9，10
第五次：1，2，3，4，5，|6，7，8，9，10
第六次：1，2，3，4，|5，6，7，8，9，10
第七次：1，2，3，|4，5，6，7，8，9，10
第八次：1，2，|3，4，5，6，7，8，9，10
第九次：1，|2，3，4，5，6，7，8，9，10
#include<stdio.h>
int main(void){
int arr[10] = {5, 7, 1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6};
int i, j, temp;
//冒泡排序
for(i=0; i<10-1; i++){
for(j=0; j<10-i-1; j++){
if(arr[j]>arr[j+1]){
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
//输出
for(i=0; i<10; i++){
printf("%d\n", arr[i]);
}
}
4.3.2 选择排序 选择列表中的最小值与未排序列表中的第一个值互换位置。
排序：5, 7, 1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6
第一次：1,|7,5,4,9,2,10,3,8,6
第二次：1,2,|5,4,9,7,10,3,8,6
第三次：1,2,3,|4,9,7,10,5,8,6
第四次：1,2,3,4,|9,7,10,5,8,6
第五次：1,2,3,4,5,|7,10,9,8,6
第六次：1,2,3,4,5,6,|10,9,8,7
第七次：1,2,3,4,5,6,7,|9,8,10
第八次：1,2,3,4,5,6,7,8,|9,10
第九次：1,2,3,4,5,6,7,8,9,|10
#include<stdio.h>
int main(void){
int arr[10] = {5, 7, 1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6};
int i, j, min, temp;
//选择排序
for(i=0; i<10-1; i++){
min = i;
for(j=i+1; j<10;j++){
if(arr[min]>arr[j]){
min = j;
}
}
if(min != j){
temp = arr[i];
arr[i] = arr[min];
arr[min] = temp;
}
}
//输出
for(i=0; i<10; i++){
printf("%d\n", arr[i]);
}
}
4.3.3 直接插入排序
每次都无序列表中选择第一个元素，与有序列表中最后一个元素开始逐一比较，在比它小的元素后面插入该元素。
排序：5, 7, 1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6
第一次：5,7,|1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6
第二次：1,5,7,|4, 9, 2, 10, 3, 8, 6
第三次：1,4,5,7,|9, 2, 10, 3, 8, 6
第四次：1,4,5,7,9,|2, 10, 3, 8, 6
第五次：1,2,4,5,7,9,|10, 3, 8, 6
第六次：1,2,4,5,7,9,10,|3, 8, 6
第七次：1,2,3,4,5,7,9,10, | 8, 6
第八次：1,2,3,4,5,7,8,9,10, |6
第九次：1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
#include<stdio.h>
int main(void){
int arr[10] = {5, 7, 1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6};
int i, j, temp;
//直接插入排序
for(i=1; i<10; i++){
temp = arr[i];//保存无序列表中的第一个元素
for(j=i-1; j>=0 && arr[j]>temp; --j){
arr[j+1] = arr[j];//比该元素大的元素均往后移一位
}
arr[j+1] = temp;
}
//输出
for(i=0; i<10; i++){
printf("%d\n", arr[i]);
}
}
5 二维数组
5.1 二维数组的概念
二维数组就是存放一维数组的一维数组。本质上可以理解为二维数组就是一个一维数组，只不过这个一维数组里面的每一个元素都是一个一维数组。
int arr[3][4];//相当于定义一个3行4列的二维数组
相当于一个长度为3的一维数组，这个一维数组里面每个元素的长度是：长度为4的整形一维数组。
5.2 二维数组的初始化
5.2.1 全部初始化 按行全部赋初值
int arr[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
顺序全部赋初值
int arr[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5 ,6};
5.2.2 部分初始化
按行部分赋初值
int arr[2][3] = {{1, 2}, {4}};
顺序部分赋初值
int arr[3][4] = {1, 2, 3, 4};
5.2.3 省略长度初始化
可省略行数，不可省略列数。按行
int arr[][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};//arr[3][3]
int brr[][3] = {{1, 2}, {3, 4}};//brr[2][3]
按顺序
int arr[][3] = {1, 2, 3 ,4, 5};//arr[2][3]
6 二维数组示例
6.1 二维数组的遍历
#include<stdio.h>
int main(void){
int arr[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
int i, j;
for(i=0; i<3; i++){
for(j=0; j<4; j++){
printf("%d ", arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
6.2 求平均成绩
#include<stdio.h>
int main(void){
/*
张三 李四 王五 赵六
高数 64 55 12 78
英语 75 90 14 68
C语言 89 85 99 84
求每个人的平均成绩和每门课的平均成绩
*/
int arr[3][4], i, j, sum;
double aver1[3], aver2[4];
for(i=0; i<3; i++){
switch(i){
case 0:
printf("高数成绩：\n");
break;
case 1:
printf("英语成绩：\n");
break;
case 2:
printf("C语言成绩：\n");
break;
}
for(j=0; j<4; j++){
scanf("%d", &arr[i][j]);
}
}
//求每一科的平均成绩
for(i=0; i<3; i++){
sum = 0;
for(j=0; j<4; j++){
sum+=arr[i][j];
}
aver1[i] = sum/4.0;
}
//求每个人的平均成绩
for(i=0; i<4; i++){
sum = 0;
for(j=0; j<3; j++){
sum+=arr[j][i];
}
aver2[i] = sum/3.0;
}
for (i=0; i<3; i++) {
switch (i) {
case 0: printf("高数"); break;
case 1: printf("英语"); break;
case 2: printf("C语言"); break;
}
printf("的平均成绩为：%.2f\n", aver1[i]);
}
printf("------------------------\n");
for (i=0; i<4; i++) {
switch (i) {
case 0: printf("张三"); break;
case 1: printf("李四"); break;
case 2: printf("王五"); break;
case 3: printf("赵六"); break;
}
printf("的平均成绩为：%.2f\n", aver2[i]);
}
return 0;
}
7 一维字符数组与字符串
7.1 字符数组
char ch[5] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};
7.2 字符串的保存
- C语言中没有专门存放字符串的类型，如果期望对字符串进行保存，只能通过字符数组来保存。
- C语言中允许通过字符串字面值初始化字符数组。
- 字符串可理解为是一种特殊的字符数组，如果字符数组中存在'\0'，那么它就可以当成是一个字符串，如果没有'\0'，则是普通的字符数组。
- '\0'的ASCII码是0
char s1[6] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', '\0'};
char s2[6] = "abcde";
//s1与s2初始化效果相同
7.3 字符串的读取与打印
char str[100];
//输入 ni hao a
scanf("%s", str);
//打印 ni
printf("%s\n", str);
- 注意：scanf读取字符串使用%s，另外数组名前面不需要加&。
- 字符串在打印时，实际上是打印第一个'\0'之前的所有字符。
- scanf在读取字符串时，遇到空格会认为字符串输入截止，不会读取空格及空格之后的内容。
- scanf不会读取空格。
- 如果想要完整读取一行内容（包括空格），可使用gets()。
char str[100]; gets(str); puts(str);
- puts()在完成字符串打印之后，自动打印一个换行。
- 如果预期读取的字符串包含空格，使用gets()。
- 如果只是原原本本地输出某个字符串，使用puts()。
总结
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