什么是数组
数组是相同类型,有序数据的集合。
数组的特征
- 数组中的数据被称为数组的元素,是同构的
- 数组中的元素存放在内存空间里
衍生概念:下标(索引)
- 下标或索引代表了数组中元素距离第一个元素的偏移位置
- 数组中元素的地址值,下标越大,地址值越大。(每一块内存空间都有一个独有的内存地址)
- 数组的下标是从0开始的。
一维数组
定义
类型说明符 数组名 [数组容量]
说明:
- 数组的类型说明符由数组中的元素来决定,也就是元素使什么类型,数组就是什么类型
- 数组名也是标识符,我们所说的数组【名】,大家可以理解为数据类型是数组的变量【名】
- 数组容量也可以叫做常量表达式,举例:
int ages[10] int lcd[1024*768]
类型:代表了数组中元素的类型
容量:数组中能存储多少个元素,数组容量可以是一个常量、常量表达式,还可以是符号常量,但必须是整型。
深入理解:
- 定义一个数组,相当于申请了一个可以容纳所指定元素数量的内存单元。所申请的内存单元是连续的
- 定义一个数组,相当于定义了多个匿名变量,这些变量可以通过数组名[下标]来标识。
数组元素的访问
原则:数组中的元素不能一次性访问所有元素,只能一个一个的访问
访问方式:
数组名 [下标];
举例:
//定义一个容纳10个元素的int数组
int arr[10];
//给数组的第一个元素赋值
arr [0] = 89;
//访问数组的第一个元素
int a = arr[0];
//错误示范
int b = arr[10];//error,下标越界异常
注意:数组元素的访问一定不能越界。
案列:
/*
需求:一维数组案例-引用数组元素。利用循环给数组元素a[0]~a[9]赋值0~9,并且逆序输出
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
// 创建一个数组
int arr[10];
// 使用for循环给数组赋值
for(int i = 0;i < 10;i++)
{
arr[i] = i;
}
// 逆序输出
// 我们通过循环将数组中的元素一个个取出来,称之为遍历
for(int j = 9;j >= 0;j--)
{
printf("%d ",arr[j]);
}
printf("\n"); // 纯粹换行
return 0;
}
数组的初始化
定义数组的同时,用指定数据来给对应元素赋值。
简化数组定义后,需要对元素一一赋值操作。
语法规则:
类型 数组名[容量] = {常量1,常量2,常量3...};
注意事项:
- 数组可以部分初始化:也就是可以给数组中前几个元素初始化,未被初始化的元素,系统将自动初始化,如:0;如果定义数组时未指定数组容量,则系统会根据初始化元素的个数来决定数组容量
//1.如果只给数组前几个元素初始化,后续剩余元素会自动完成初始化,比如赋值0
int arr[10] = {1,2,3,4,5}//等价于以下写法
int arr[10] = {1,2,3,4,5,0,0,0,0,0}
//2.如果定义数组时未定义数组容量,根据初始化元素个数来决定容量
int arr[]={1,2,3,4,5}//等价于以下写法
int arr[5]={1,2,3,4,5}
衍生概念:
- 柔性数组:柔性数组的概念是在C99标准,针对结构体的最后一个成员可以是一个未指定大小的数组;
面试题:
在不知道数组类型的情况下,如何确定数组元素的个数int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0])
说明:
1. arr 就是我们计算的数组本身, sizeof(arr) 用来计算该数组中总的字节大小。 2. sizeof(arr[0]) 用来计算数组中一个元素所占的字节大小,因为数组中的元素类型相同,所以 计算哪一个都行。 3. sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) 就是用数组中总的字节数除以每一个元素所占的字节数,从而得 到元素的个数。数组典型应用
冒泡排序
-
向后冒泡
-
向前冒泡
冒泡排序案例:
/*
需求:一维数组案例-冒泡排序
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
// 创建一个数组,用来存储排序的数列
int arr[11];
int i,j,temp;// i:比较的轮数,j:每一轮比较的次数,temp:临时变量,用来比较时交换数据
printf("请输入11个测试整数:\n");
// 计算数组的大小
int length = sizeof(arr) / sizeof(int); // 这里 sizeof(int) 等价于 sizeof(arr[0]);
// 通过循环录入数据
for(i = 0;i < length; i++)
{
scanf("%d",&arr[i]);
}
printf("\n");
// 对数组arr使用冒泡进行排序(注意:我们使用标准冒泡,大家也可以自行补充优化版的冒泡,如鸡尾酒排序法
等等)
// 外层循环:控制比较的轮数,因为有11个数,所以我们需要比较 length -1 轮,也就是比较10轮
for(i = 0;i < length -1;i++)
{
// 内层循环:每一轮比较的次数,每一轮比较的次数为 length - 1 - i, 3-1-0=2,3-1-1=1,3-1-2=0
for(j = 0;j < length-1-i;j++)
{
// 相邻的两个数进行比较,满足条件交换位置
if(arr[j] > arr[j+1])
{
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
printf("冒泡排序后遍历数组:\n");
for(i = 0; i < length; i++)
{
printf("%4d",arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
一维数组案例
·/*
需求:一维数组案例-从键盘输入年、月、日,计算并输出该日是该年的第几天。
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
// 定义变量:年,月,日,统计总天数,循环变量,用来遍历当前月前面的月份
int year,month,day,sum,k;
// 定义一个数组,用来存放1~12月每月的天数
int t[] = {31,0,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};// 柔性数组
printf("请输入年份、月份、天:\n");
scanf("%d,%d,%d",&year,&month,&day);
// 因为二月比较特殊,存在平年和润年这样的因素,所以需要进行平年和润年的判断
if((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0)
{
t[1] = 29; // 润年 2月 29天
}
else
{
t[1] = 28; // 平年 2月 28天
}
sum = day; // 默认记录最后一个月的天数
// 这是该年的第几天
for(k = 0; k < month -1;k++)
{
sum += t[k]; // 叠加前几个月的天数
}
printf("%d月%d日是%d年的第%d天。\n",month,day,year,sum);
return 0;
}
二维数组
定义
二维数组本质上是一个行列式的组合,也就是说二维数组是有行和列两部分构成。二维数组数据是通过行列进行解读。 二维数组可被视为一个特殊的一维数组,相当于二维数组又是一个一维数组,只不过它的元素是一维数组。语法
类型 数组名[行数][列数]
举例
int arr[3][3] = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}}; // 等价于以下写法
int arr[][] = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}}; // 柔性数组
int arr[3][] = {{1,2},{4,5,6},{7}} // 等价于 {{1,2,0},{4,5,6},{7,0,0}}
应用场合
主要应用于数据有行列要求的情况。特殊写法
下标可以是整型表达式,如: a[2-1][2*2-1] 下标可以是已经有值的变量或数组元素 , 如 a[2*x-1][b[3][1]] 数组元素可以出现在表达式中, 如: b[1][2]=a[2][3]/2初始化
- 分行给二维数组赋初值
int a[3][4] = {{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};
- 可将所有数据写在一个花括号内,按照排列顺序对元素赋值
int a[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; // 等价于上面的写法
- 可对部分元素赋初值,其余未赋值部分自动填充0|\0|0.0.....
int a[3][4] = {{1},{5,6},{9}}; // 等价于 int a[3][4] = {{1,0,0,0},{5,6,0,0},{9,0,0,0}}
- 若对全部元素赋初值,自定义数组时可以省略第一维度的数组长度,第二维度数组的长度必须指明
int a[][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
- 在分行赋初值时,也可以省略第一维度的长度
int a[][4] = {{1,2,3},{0},{0,10}}; // 等价于 int a[][4] = {{1,2,3,0},{0,0,0,0},{0,10,0,0}}
案列
案例一:二维数组的遍历
/**
* 案例:二维数组的遍历
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[][3] = {{1},{2,4},{5,6,7}};// 经过论证:二维数组我们必须指明第2维的数组的长度
// 获取行元素的大小
int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 如果是二维数组,第1维的长度,应该是如左侧这样获取
printf("length:%d\n",length);
// 遍历二维数组,需要使用双层for循环,外层遍历行,内层遍历每一行的列
for(int row = 0;row < length;row++)
{
// 获取列元素的总大小
int len = sizeof(arr[row]) / sizeof(int);
for(int col = 0; col < len; col++)
{
// 获取列元素
printf("%3d",arr[row][col]);// 意思是获取数组arr 第row行第col列
}
printf("\n");
}
return 0;
}
案例二:矩阵的转置
/**
* 需求:二维数组案例-矩阵的转置(就是将一个2行3列的数组转换为3行2列的数组)
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
// 准备2个数组,存放转前和转后的数据
int arr_before[2][3] = {1,2,3,4,5,6};
int arr_after[3][2] = {0};// 初始化,每一列上都是0
// 遍历arr_before
for(int i = 0;i < sizeof(arr_before)/sizeof(arr_before[0]);i++)
{
for(int j = 0;j < sizeof(arr_before[i])/sizeof(int);j++)
{
// 转置
arr_after[j][i] = arr_before[i][j];
}
}
// 遍历arr_after
for(int i = 0;i < sizeof(arr_after)/sizeof(arr_after[0]);i++)
{
for(int j = 0;j < sizeof(arr_after[i])/sizeof(int);j++)
{
// 输出
printf("%4d",arr_after[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
案例三:准备一个int类型的二维数组,求该数组中大的最大值,以及对应的行号,列号
/**
* 需求:二维数组案例-准备一个int类型的二维数组,求该数组中大的最大值,以及对应的行号,列号
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
// 准备一个二维数组
int arr[3][4] = {{1,2,3,4},{9,8,7,6},{-10,10,-5,2}};
// 创建变量,用保存最大值、行号、列号
int max = arr[0][0],row=0,col=0;
// 遍历集合
for(int i = 0;i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);i++)
{
for(int j = 0;j < sizeof(arr[i]) / sizeof(arr[i][0]);j++)
{
// 判断最大值
if(arr[i][j] > max)
{
max = arr[i][j];
row = i;
col = j;
}
}
}
printf("max=%d,row=%d,col=%d\n",max,row,col);
return 0;
}
字符数组
概念
元素类型为 char 字符型的数组,字符数组往往是用来存储字符串数据的。需要注意的一点是,我们 C 语言中的字符是字节字符。 字节字符:也就是一个字符占 1 个字节char a = 'A' // 正确
char b = '1' // 正确
char c = 65 // 正确 这是ASCII码编号,对应的值是 'A'
char d = "A" // 错误,这是字符串的写法,也是char数组的写法,char d[1] = "A"
char e = '马' // 错误,中文一个字符超过1一个字节
语法
char 数组名[容量];
char 数组名[行容量][列容量];
字符数组的语法就是之前所学一维数组和二维数组的语法,只不过数据类型是
char
而已。
注意
:
如果我们的
char
数组初始化的时候,没有完全赋完值的时候,空出来的地方使用
\0
进行填充。
案例
案例一
/**
* 需求:字符数组案例-输出一个字符串(I LOVE YOU!)
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
// 准备一个测试字符串 I LOVE YOU!
char arr[11] = {'I',' ','L','O','V','E',' ','Y','O','U','!'};
// 通过一个for循环进行遍历输出
for(int i = 0;i < sizeof(arr)/sizeof(char);i++)
{
printf("%c",arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
案例二
/**
* 需求:字符数组案例-输出一个用字符组成的菱形图案
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
// 准备数据
char arr[5][5] = {{' ',' ','*',' ',' '},{' ','*',' ','*',' '},{'*',' ',' ',' ','*'},{'
','*',' ','*',' '},{' ',' ','*',' ',' '}};
// 遍历数组
for(int i = 0;i < sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);i++)
{
for(int j = 0;j < sizeof(arr[i])/sizeof(char);j++)
{
// 打印菱形
printf("%c",arr[i][j]);
}
// 内层循环每结束一轮,就是一行
printf("\n");
}
printf("\n");
return 0;
}
字符串和字符串结束标志
说明
字符数组的多样表示
我们的 char 数组可以以数组的方式一个个输出每个字符;我们的 char 数组也可以以字符串的方式整体进行输出所有字符。具体如下面案例:/*
需求:字符数组->字符串
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
// 字符串第1种表示:
char s1[] = {'h','e','l','l','o',' ','w','o','r','l','d'};
// 字符串第2种表示:
char s2[] = {"hello world"};
// 字符串第3种表示:
char s3[] = "hello world";
// 测试,使用字符串方式打印,这样就不用一一遍历
printf("%s\n",s1);
printf("%s\n",s2);
printf("%s\n",s3);
return 0;
}
字符串的基础操作
字符串输入
- scanf("%s",数组名)
案例:
/*
* 需求:字符数组-字符串的输入输出
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
// 创建一个变量,用来存放人的名字
char name[20];
printf("请输入您的姓名:\n");
scanf("%s",name);// 如果是字符串,这里不是变量地址,是变量名
printf("您的姓名是:%s\n",name);
return 0;
}
注意:采用
scanf
进行字符串输入,要求字符串中不能存在空格,否则字符串遇到空格会结束。
- fgets( 数组名 , 数组容量, stdin);
/*
* 需求:字符数组-字符串的输入输出
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
// 创建一个变量,用来存放人的名字
char name[20];
printf("请输入您的姓名:\n");
fgets(name,sizeof(name)/sizeof(char),stdin);// 输入,返回地址
puts(name);// 输出
return 0;
}
注意:
1.
如果输入的字符串不包含
空格
和
换行
,可以使用
scanf() | fgets();
2.
如果输入的字符串需要包含
空格
和
换行
,只能使用
fgets();
3.
经过对比,我们发现,在字符串的输入中,
fgets()
更好;
字符串输出
- puts( 数组名 )
/*
* 需求:字符数组-字符串的输入输出
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
// 创建一个变量,用来存放人的名字
char name[20];
printf("请输入您的姓名:\n");
scanf("%s",name);
puts(name);// 输出 问题?字符串如何拼接
printf("您的姓名是:%s\n",name);
return 0;
}
- printf("%s", 数组名 );
/*
* 需求:字符数组-字符串的输入输出
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
// 创建一个变量,用来存放人的名字
char name[20];
printf("请输入您的姓名:\n");
scanf("%s",name);
printf("您的姓名是:%s\n",name);
return 0;
}
字符串拼接
- strcat( 数组名 ," 需要拼接的字符串 ")
/*
* 需求:字符数组-字符串的输入输出
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
// 创建一个变量,用来存放人的名字
char name[20];
printf("请输入您的姓名:\n");
fgets(name,sizeof(name)/sizeof(char),stdin);// 输入,返回地址
puts(strcat(name," 跑着!"));// 拼接
return 0;
}
字符串拷贝
- strcpy( 数组名 , 字符串 )
char str[16] = "马杰克" // 初始化,正确
char str[16]; str[16] = "马杰克" // 赋值,错误
char str[16]; strcpy(str,"马杰克") // 赋值,正确,结果:马杰克
案例:
/*
* 需求:字符数组-字符串的输入输出
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
// 创建一个变量,用来存放人的名字
char name[20];
printf("请输入您的姓名:\n");
scanf("%s",name);
strcpy(name,"你好");
printf("%s\n",name);// 输出
return 0;
}
字符串比较
- strcmp( 字符串 1, 字符串 2);
/*
* 需求:字符数组-字符串的输入输出
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
// 创建一个变量,用来存放人的名字
char username[20];
printf("请输入您的账户:\n");
scanf("%s",username);
if(strcmp(username,"admin"))
{
printf("账户输入错误!\n");
}
else
{
printf("账户输入正确!\n");
}
return 0;
}
获取字符串长度
- strlen( 字符串 )
/*
* 需求:字符数组-字符串的输入输出
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
// 创建一个变量,用来存放人的名字
char username[20];
printf("请输入您的账户:\n");
scanf("%s",username);
// 获取字符串长度
unsigned long len = strlen(username);
if(strcmp(username,"admin"))
{
printf("账户输入错误!%lu\n",len);
}
else
{
printf("账户输入正确!%lu\n",len);
}
return 0;
}
标签:arr,int,基础,C语言,char,数组,printf,sizeof
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