第5章 数组 数组可以看作是相同类型变量的集合，数组元素在内存中连续存储，数组名代表数组的首地址。数组的大小必须在定义时确定，程序中不可更改。 5.1一 维 数 组 5.1.1一维数组的定义和初始化 一维数组的定义格式： ［static］数据类型 数组名［数组大小］ ［ = {初值列表}］； 例1： float cj［10］; 数组名为cj，有10个元素，分别为cj［0］~cj［9］，相当于同时定义了10个单精度浮点型变量，变量未赋初值。 例2： int a［5］ = {1,2,3,4,5}; 或： int a［］ = {1,2,3,4,5}; 定义5个元素的整型数组a，初始化a［0］=1, a［1］= 2, a［2］=3, a［3］= 4, a［4］=5。如果定义数组时省略数组的大小，则以初始化列表中初值的个数作为数组大小。 例3： int b［10］ = {1,2,3,4,5}; 定义10个元素的整型数组b，初始化b［0］~b［4］为1~5，没有初值的5个元素b［5］~b［9］自动赋以随机数，大概率为0。 例4： static int b［10］ = {1,2,3,4,5}; 定义static静态数组，没有初值的整型元素自动赋初值0，字符型则自动赋初值NULL，不再是赋值随机数。 例5： char x［5］ = {'h','e','l','l','o'}; 定义5个元素的字符型数组x，字符型加单引号引一个字符，数值型直接写数字，不加引号。 说明： (1) 定义中，数组大小必须是常量或常量表达式，不可以是变量。 (2) 数组在内存中连续存放，占用的空间是每一个元素占用空间的和。 5.1.2一维数组的使用 引用一维数组元素的方式： 数组名［元素编号］ 说明： (1) 数组下标是从0开始的整数，不是从1开始。 (2) C语言对数组下标不做越界检查，使用时自行管理。如定义int a［5］，则数组元素最大是 a［4］，a［5］就越界了。 (3) 数组不能整体输入和输出，只能对其数组元素进行输入和输出(字符型数组字符串除外)。 (4) 使用数组元素时，下标不仅可以是整型常量或常量表达式，还可以是整型变量或变量表达式，只要表达式计算结果是整数，并且不越界即可。例如： a［2>3］相当于a［0］。 (5) 数组元素和普通变量一样使用。 (6) 给数组元素赋值和输出，经常用到for循环。 (7) 数组元素在内存中连续存储，用sizeof运算符可以计算一个数组元素或整个数组所占内存空间大小。表达式sizeof(数组名)/sizeof(数组元素类型|任意数组元素名)可以计算出数组的长度。例如，将数组b的全部元素置为0，可以写成： for(i＝ 0; i < sizeof(b) / sizeof(b［0］); i++) b［i］＝ 0; 5.2二 维 数 组 存一门课的成绩用一维数组，存多门课的成绩则需要用二维数组。一维数组类似于电影院的一排座位，二维数组类似于电影院的多排座位。 5.2.1二维数组的定义 二维数组的定义格式： ［static］数据类型 数组名［一维数组个数］［一维数组长度］ 相当于： ［static］数据类型 数组名［矩阵行数］［矩阵列数］ 例如： int m［3］［5］; 定义了二维数组m，相当于定义了3行5列共15个整型变量，效果如图51所示，二维数组行、列下标都是从0开始。内存中没有二维的概念，存放顺序是先行后列，先存储第一行m［0］［0］、m［0］［1］、…，最后存储m［2］［4］，数组元素连续存放。 m［0］［0］m［0］［1］m［0］［2］m［0］［3］m［0］［4］ m［1］［0］m［1］［1］m［1］［2］m［1］［3］m［1］［4］ m［2］［0］m［2］［1］m［2］［2］m［2］［3］m［2］［4］ 图51二维数组m［3］［5］示意 5.2.2二维数组的初始化 二维数组初始化格式： ［static］数据类型 数组名［矩阵行数］［矩阵列数］［ = {初值列表}］； 例1： int m［3］［2］ = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}}; 这是分行赋值法，相当于嵌套了多行一维数组，每一行的初值用第二层大括号括起来。赋值结果： m［0］［0］=1，m［0］［1］= 2，m［1］［0］=3，m［1］［1］=4，m［2］［0］=5，m［2］［1］=6。 例2： int m［3］［2］ = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; 这是顺序赋值法，赋值结果与例1相同。 例3： int m［ ］［2］ = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; 定义二维数组时，如果给出了初值列表，则可以省略行下标，但不可以省略列下标。赋值结果与例1相同，根据初值数量决定行数。 例4： int m［3］［4］ = {{1, 2, 3}, {2, 3, 4, 5}}; 如果初始化式子没有足够初值，那么其他元素自动赋以随机数，大概率为0。赋值结果如图52所示。 m［0］［0］ = 1m［0］［1］ = 2m［0］［2］ = 3 m［0］［3］ = 0 m［1］［0］ = 2 m［1］［1］ = 3 m［1］［2］ = 4 m［1］［3］ = 5 m［2］［0］ = 0 m［2］［1］ = 0 m［2］［2］ = 0 m［2］［3］ = 0 图52二维数组m［3］［4］赋值示意 例5： static int m［3］［4］ = {1, 2}; static静态整型数组，所有元素自动赋初值0，赋值结果： m［0］［0］=1，m［0］［1］=2，其他元素m［0］［2］，m［1］［0］~m［2］［3］都是0。 例6： int m［3］［4］ = {{1, 2},{},{3,4}}; 只给第1和第3行前两个元素赋初值，第2行未赋值。 5.2.3二维数组的使用 引用二维数组元素的方式： 数组名［行元素编号］［列元素编号］ 说明： (1) 数组行、列下标是从0开始的整数，数组int m［3］［4］最小下标元素是m［0］［0］，最大下标元素是m［2］［3］。 (2) 数组经常用到for循环，一维数组用一层for循环，二维数组用两层for循环。 (3) 二维数组元素m［2］［3］不可以写为m［2,3］，否则会按照逗号表达式的规则等价于m［3］。 5.3字符型数组 字符型数组可以是一维数组，也可以是二维数组，特殊性在于C语言没有字符串类型，字符串存在字符型数组中，需要预留一字节存储' ＼0'(空字符NULL)，标识字符串结束。 字符型数组存字符串时可以整体输入和输出，一维数组可以存一个字符串，二维数组可以存多个字符串，数组名代表字符串的首地址。 5.3.1字符型数组的定义和初始化 一维数组： char 数组名［数组大小］ ［ = {初值列表}］； 二维数组： char 数组名［矩阵行数］［矩阵列数］［ = {初值列表}］； 例1： char word［6］ = "Hello"; 为字符型数组初始化字符串时可以省略大括号，直接用双引号括起来字符串。与char word［6］ ={"Hello"};效果一样。 例2： char word［6］ = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o','＼0'}; 以一般数组的形式初始化字符串，后面加上字符'＼0'就表示存入的是字符串。 例3： char word［］ = "Hello"; 定义字符型数组时没有指定大小，则根据初值确定大小，初值中有5个字符再加上字符串结束标志'＼0'，则数组word长度为6，同例1、例2效果一样。 例4： char word［6］ = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'}; 此数组存入5个字符，后面没加字符'＼0'，不是字符串，不能整体输入和输出，在程序中需要单个元素使用。 例5： char word［5］ = "Hello"; 越界异常，因为无处存储字符'＼0'。 例6： char a［3］［10］ = {{"china"},{" is "},{"gread!"}}; 定义二维字符型数组，并赋初值。3行10列的二维字符型数组可以存3个字符串，每个字符串最多9个字符，留一字节存NULL字符。 说明： (1) 定义字符型数组存字符串时不要忘记多留一字节存NULL字符。 (2) 二维数组也可以理解为多个一维数组，可以只用行下标表示，如a［1］表示第2行的一维数组，指向字符串" is "的首地址。 5.3.2字符型数组的使用 字符型数组存入字符串时，除了可以用"%c"格式符逐个字符输入输出之外，还可以用"%s"格式符整体输入和输出，而且还有专门的字符串输入输出函数gets()和puts()。 scanf()函数与gets()函数读字符串区别： scanf()函数读字符串，遇到空格终止，无法读入空格和制表符。gets()函数可以读入带空格的字符串，遇到回车符才终止。 printf()函数与puts()函数输出字符串的区别： printf()函数输出不自动换行，需要在格式符中加“＼n”换行，puts()函数输出字符串后自动换行。 5.3.3字符串处理函数 字符串与其他类型数据不同，不可以用双等号==比较大小，也不可以用一个等号=赋值，必须用字符串处理函数完成相关操作。字符串处理函数在string.h头文件中定义。 1. strcpy()： 复制字符串函数 例如： strcpy(name, "Apple"); 作用： 将字符串"Apple"赋值到字符型数组name中，并在串尾加上结束标志。注意数组name大小至少为6，可以存5个字符和1个字符串结束标志。 2. strcat()： 拼接两个字符串函数 例如： char name［20］ = "hello!"; strcat(name, "Apple"); 作用： 将字符串"Apple"连接到字符型数组name后面，并去掉name中原有的结束标志，在串尾加上结束标志。数组name中的值变为"hello!Apple"。数组name长度必须足够存下拼接后的字符串和字符串结束标志。 3. strcmp()： 比较两个字符串的大小 语法形式： strcmp(字符串1,字符串2); 如果字符串1与字符串2相同，则函数值为0； 如果字符串1>字符串2，则函数值为正整数； 如果字符串1<字符串2，则函数值为负整数。 4. strlen()： 计算字符串长度函数 例如： char name［20］ = "hello!"; printf("%d ",strlen(name));//结果为6，不计算＼0 5. strlwr()、strupr()： 大小写转换函数 例如： char a［］ = "AbCd"; printf("小写： %s＼n",strlwr(a));//结果为： abcd printf("大写： %s＼n",strupr(a));//结果为： ABCD 5.4程 序 示 例 【例51】编程输入5个整数作为成绩存入数组，计算平均分，并输出大于平均分的成绩。 参考代码： #include #define N 5//符号常量，用于定于数组长度 int main( ) { int a［N］, i, sum = 0; //i为循环变量，sum记录成绩总和 float avg = 0.0; //记录平均分 printf("请输入五个整数成绩：＼n"); for(i = 0; i < N; i++) //第一次循环，输入N个数 scanf("%d", &a［i］); for(i = 0; i < N; i++) //第二次循环，计算N个数之和 sum = sum + a［i］; avg = sum/N; //计算平均分 printf("平均分：%.2f＼n", avg); //输出平均分 for(i = 0; i < N; i++) //第三次循环，找高于平均分的 {if (a［i］ > avg) //判断大于平均分则输出 printf("%d大于平均分＼n", a［i］); } } 运行效果： 请输入五个整数成绩： 78 67 32 90 45 平均分： 62.00 78大于平均分 67大于平均分 90大于平均分 【例52】编写程序，输入三名学生的两门课的成绩，并输出。要求按课程输入，按学生输出。 参考代码： #include #define M 2 //符号常量，用于行下标，表示课程数 #define N 3 //符号常量，用于列下标，表示学生数 int main( ) {int s［M］［N］, i, j; for(i = 0; i int main( ) { int count = 0, i; //count计数数字字符，i为循环变量 char str［80］; //声明字符数组，存输入的字符串 printf("请输入字符串：＼n"); gets(str); //用gets读入字符串可以读入空格 for(i = 0; str［i］ != '＼0'; i++) //数组下标从0开始，到字符串结束 {if(str［i］ >= '0' && str［i］ <= '9') //判断每个元素是否数字 count++; //是数字则累加1 } printf("数字有%d个＼n", count); //输出统计结果 } 运行效果： 请输入字符串： abc123 hello456 I love Chain 数字有6个 【例54】阅读程序，了解二维字符型数组的使用。程序功能： 输出二维字符型数组中的多个字符串，同时输出字符串长度。 #include #include //加入头文件使用字符串函数 int main( ) { char m［3］［8］ = {"China","Japan","America"}; //定义二维字符型数组赋值三个字符串 int len,i; //len存字符串长度，i循环变量 for(i = 0; i<3; i++) //三行循环三次 { len = strlen(m［i］); //计算字符串长度，二维数组只用行下标表示每行的字符串 printf("%s,%d个字符＼n",m［i］,len); //输出字符串及其长度 } } 运行效果： China,5个字符 Japan,5个字符 America,7个字符 5.5常 见 错 误 表51中列举了对数组的几种常见错误写法。 表51对数组的常见错误写法 序号常见错误写法错 误 原 因正 确 写 法 1 int n = 4; int a［n］; 定义数组时，数组长度必须是常量，不可以是变量 int a［4］; 或者： #defineN4 int a［N］; 2 int b［5］; b = {10, 20, 30, 40, 50}; 数组初始化时可用大括号整体赋值，在程序中必须单个元素赋值 int b［5］ = {10,20,30,40,50}; 或： int b［5］； b［0］ = 10; b［1］ = 20; … 3 int a［2］, b［2］; a［0］ = 1; a［1］ = 2; b = a; 不能对数组整体输入输出，b = a; 语句错误，只能逐个元素输入输出(字符型数组存字符串除外) int a［2］, b［2］; a［0］ = 1; a［1］ = 2; for(i = 0;i < 2;i++) b［i］ = a［i］; 4 #define N 5 … int arr［N］; for( i = 0; i <= N; i++) { arr［i］ = i; } 数组越界异常，N个元素数组的数组元素下标最大为N-1，不是N #define N 5 … int arr［N］; for( i = 0; i < N; i++) { arr［i］ = i; } 实验8数组使用练习 一、 实验目的与要求 1. 掌握一维数组的定义及使用方法。 2. 掌握字符数组的定义、初始化方法及元素的引用方法。 3. 掌握常见字符串处理函数的使用。 二、 实验环境 Visual C++2010/Visual C++6.0。 三、 实验内容 61A 61B 61C 1. 编程定义三个同样大小的整型数组，为其中两个数组读入数值，然后计算两个数组中对应数值之和存入第三个数组，最后输出三个数组中的内容。 运行效果： 请输入第一个数组中5个数值： 第1个数： 12 第2个数： 13 第3个数： 14 第4个数： 15 第5个数： 16 请输入第二个数组中5个数值： 第1个数： 21 第2个数： 23 第3个数： 24 第4个数： 24 第5个数： 25 a数组中内容： 12 13 14 15 16 b数组中内容： 21 23 24 24 25 c数组中内容： 33 36 38 39 41 2. 输入一个字符串，存在字符型数组中，再输入一个字符，在字符数组中查找该字符。若找到，输出该字符第一次出现的数组下标，否则输出-1。 运行效果： input a string: hello how are you?input a string: how are you? input a char: oinput a char: x 下标： 4下标： -1 3. 编程实现输入一个含空格的字符串，统计其中有多少个单词(空格分隔单词)，输出单词个数和字符串长度。(注意： 测试最后是空格和不是空格两种情况。) 运行效果： 请输入一个英文句子： 请输入一个英文句子： hello how are you?hello how are you?有空格 单词个数： 4单词个数： 4 字符串长度： 18字符串长度： 19 4. 理解冒泡排序算法，用冒泡排序对10个整数升序排序，先读入10个无序整数存入数组，对数组重新排序后输出数组中数值，输出结果5个一行显示。 拓展： 随机数生成10个100以内整数存入整型数组，按从小到大的顺序排序并输出(冒泡排序)。 61D