第五章 数组

1.一维数组

1.1 定义

        在C语言中，一维数组的定义格式为：数据类型 数组名[数组大小]。

        例：定义一个包含5个整数的一维数组可以这样写：int nums[5];

        "int" 是数组中元素的数据类型，"nums" 是数组的名称，"[5]" 表示数组的大小为5，即数组中包含5个整数元素。

        需要注意的是，数组的大小必须是一个常量表达式，且不可以改变。数组大小定义后就固定了，不能在程序运行过程中动态改变大小。

        另外，也可以在定义数组时直接初始化数组元素，例如：int nums[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; 这样可以同时定义数组大小和初始化数组元素。 

        每个元素对应的索引和值如下： 

nums[0] = 1
nums[1] = 2
nums[2] = 3
nums[3] = 4
nums[4] = 5

        数组的下标是从0开始的，我们数组的大小为5，所以最大的数组下标是4。

 1.2 一维数组的初始化

一维数组初始化常见的几种形式：

1）可以指给部分元素赋初值，此时数组定义的长度不能省略

int a[10]={0,1,2,3,4};

 表示只给 a[0]~a[4]五个元素赋值，而后面五个自动赋0值

 2）给元素逐个赋值，不能给数组整体赋值     

如果你要给数组里的每一个元素都赋值为1，只能写成：

int a[5]={1,1,1,1,1};

//不能写成下面这种形式

int a[5]={1};

3）给全部元素赋值，可以不用写数组的长度

int a[5]={0,1,2,3,4};

//也可以写成下面这种形式

int a[]={0,1,2,3,4};

4）不进行初始化

int a[5];

//这种情况，数组元素的值是随机的，编译系统不会将其设置为默认值0

1.3 一维数组的拓展

冒泡法、选择法、快速冒泡法、插入法        （传送门）

2.二维数组

2.1 定义 

二位数组的一般形式：

数据类型 数组名[行数][列数]

例子

int a[2][3];

"int" 是数组中元素的数据类型，"a" 是数组的名称，"[2][3]" 表示数组包含2行3列，即2行3列的整数元素。如下图所示：

a[0][0]	a[0][1]	a[0][2]
a[1][0]	a[1][1]	a[1][2]

2.2 二维数组的初始化

二维数组初始化常见的几种形式：

1）分行初始化

int a[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};

1	2	3
4	5	6

2）按元素排列顺序初始化

int a[2][3]={{1,2,3,4,5,6};

3）对部分元素进行赋值

int a[2][3]={{1,2},{4}};

未被赋值的 默认为0

1	2	0
4	0	0

4）对数组中全部元素赋值，则第一维的长度可以省略，第二维不可省。全部数据写在一个花括号中。

int a[][3]={1,2,3,4,5,6};

2.3 二维数组的拓展

典型案例        杨辉三角        （传送门）

 3. 字符数组

3.1 定义

字符数组分为一维字符数组和多维字符数组。

一维字符数组常常存放一个字符串，而二维数组常用于存放多个字符串。

注意：字符串是一种以'\0"结尾的字符数组，'\0"占用一个字节，因此，在用字符数组来存放某个字符串常量时，如果要指定字符数组的大小，其大小至少要比字符串的长度大1（多定义一个单元用来存放'\0"）

字符类型 数组名[数组大小]

char str[10];

        "char" 是字符数组中元素的数据类型，"str" 是数组的名称，"[10]" 表示数组包含10个字符元素。

        另外，字符数组也可以直接初始化

//定义一个包含字符串"Hello"的字符数组

char str[] = "Hello";

//这样定义的字符数组将包含6个字符（包括字符串结尾的空字符'\0'），并初始化为字符串"Hello"的内容

 

3.2 字符数组的初始化

1）逐个字符赋值

char ch[3]={'A','B','C'};

所占内存，如图所示

A

B

C

                                ch[0]                           ch[1]                ​​​​​​​        ​​​​​​​       ch[2]

2）用字符串常量赋值

char ch[5]="ABC";

 所占内存，如图所示

A

B

C

\0

\0

                        ch[0]        ​​​​​​​      ch[1]        ​​​​​​​       ch[2]              ch[3]                ch[4]

说明：用字符常量赋值，系统会自动在该字符串的最后加入字符串结束的标志（\0）；逐个字符赋值，系统不会自动在最后加入字符串结束标志。 

3.3 字符及字符串操作的常用函数

1）scanf() 函数

功能：从键盘上输入以空格或者回车结束的字符串 放入字符数组中，并自动加 '\0'

#include <stdio.h>  

int main() {  
    char str[20];  
    
    printf("请输入一个字符串：");  
    scanf("%s", str);  

    printf("您输入的字符串是：%s\n", str);  

    return 0;  
}

2）printf() 函数

功能：依次输出字符串中的字符，直至遇到字符 ‘\0’

#include <stdio.h>  

int main() {  
    char str[] = "Hello, World!";  
    
    printf("字符串的值是：%s\n", str);  
    
    return 0;  
}

3）puts() 函数

功能：向显示器输出字符串 输出完会 自动换行

#include <stdio.h>  

int main() {  
    char str[] = "Hello, World!";  
    
    puts(str);  
    
    return 0;  
}

 

4）strlen() 函数       

 功能：计算字符串长度，返回字符串实际长度（不包括‘/0’在内）

必须引入 #include <string.h> 

#include <stdio.h>  
#include <string.h>  

int main() {  
    char str[] = "Hello, World!";  
    
    int length = strlen(str);  
    
    printf("字符串的长度是：%d\n", length);  
    
    return 0;  
}

*5）stcpy()函数

必须引入 #include <string.h> 

 格式：strcpy(字符数组1,字符串2)，

功能：将字符串2复制到字符数组1中。

说明：字符数组1必须足够大；复制时'/0'一同复制；不能使用赋值语句为一个字符数组赋值。

#include <stdio.h>  
#include <string.h>  

int main() {  
    char str1[20] = "Hello";  
    char str2[20];  
    
    strcpy(str2, str1);  
    
    printf("复制后的字符串是：%s\n", str2);  
    
    return 0;  
}

*6）strcmp() 函数 

格式：strcmp(字符串1,字符串2)        必须引入 #include <string.h> 

功能：比较两个字符串

返回值：返回Int型整数。字符串1>字符串2,返回负整数。

#include <stdio.h>  
#include <string.h>  

int main() {  
    char str1[] = "Hello";  
    char str2[] = "Hello"; 
 
    char str3[] = "H";  
  
    int a=strcmp(str1, str2);    //两个字符串相等
        printf("%d\n",a);  
  
    int b=strcmp(str3, str1);    //字符串3<字符串1
        printf("%d\n",b); 

     int c=strcmp(str1, str3);    //字符串1>符串3
        printf("%d\n",c);   
}

运行结果

0  
-11  
11

7） strncpy() 函数

必须引入 #include <string.h> 

功能：来实现字符串的截取操作；可以从一个字符串中复制指定长度的字符到另一个字符串中

例子：将"Hello, World!"这个字符串截取前5个字符存储到subStr字符串中，然后打印输出原始字符串和截取后的子字符串。

#include <stdio.h>  
#include <string.h>  

int main() {  
    char originalStr[] = "Hello, World!";  
    char subStr[10]; // 存储截取后的子字符串  
    int length = 5; // 指定截取的长度  

    // 拷贝原始字符串中的前length个字符到subStr中  
    strncpy(subStr, originalStr, length);  
    subStr[length] = '\0'; // 添加字符串结束符  

    printf("Original String: %s\n", originalStr);  
    printf("Sub String (First 5 characters): %s\n", subStr);  

    return 0;  
}

运行结果：

Original String: Hello, World!  
Sub String (First 5 characters): Hello

~over~