二& 数组
• 数组的概念
在数学中我们有 集合 的概念,那么在C语言中:
数组是⼀组相同类型元素的集合;
从这个概念中我们就可以发现2个有价值的信息:
- • 数组中存放的是1个或者多个数据,但是数组元素个数 不能 为0。
- • 数组中存放的多个数据,类型是 相同 的。
数组分为⼀维数组和多维数组,多维数组⼀般⽐较多⻅的是⼆维数组。当然还有高维数组。
在这里我们主要介绍一维数组和二维数组。
• 一维数组
一维数组的创建
基本语法:
type name[number];
其中的
type 指的是这个数组元素的类型;可以是:int,float,double,还有自定义类型
name 指的是这个数组的名称叫什么;有意义能记住就行
number 指的是这个数组的大小为多少个。一定要合适
例如:
这里我们要创建一个存放10个人数学成绩的数组:
float math_score[10];
//根据不同需要创建不同的数组
一维数组的初始化
1.完全初始化
2.不完全初始化
例如:
int math[5] = {60,70,80,90,100}; //完全初始化
int English[5] = {60,70,80}; //不完全初始化
int Chinese[5] = {50,60,70,80,90,100}; //错误初始化,设置项太多了
值得一提的是:
在不完全初始化的情况之下,未给赋值的元素的值会被默认赋值为0。
实际上:
如果在创建的时候不给数组设定元素个数,编译器会自动计算数组的大小
例如:
int a[] = {1,2,3,4,5}; // -->最后,a这个数组的元素个数就为5
字符数组
特别需要提醒的是字符数组的初始化:
对于常量字符串,它的末尾都会隐藏一个’\0’
我们来看下面一个例子:
char a[]={'I',' ','L','O','V','E',' ','Y','O','U'};
char b[]= "I LOVE YOU";
实际上
这两个字符数组的差异很明显数组a的末尾元素没有'\0'
而数组b的末尾元素有'\0'
后面逐渐体会差异性
一维数组的类型
数组也是有类型的,数组算是⼀种⾃定义类型,去掉数组名留下的就是数组的类型。
如下:
int arr1[10];
int arr2[12];
char ch[5];
arr1数组的类型是 int [10]
arr2数组的类型是 int [12]
ch 数组的类型是 char [5]
一维数组的使用
C语⾔规定数组是有下标的,
下标是从0开始的,假设数组有n个元素,最后⼀个元素的下标是n-1。
下标就相当于数组元素的编号,如下:
int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
数组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
下标 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
在C语⾔中数组的访问提供了⼀个操作符 [ ] ,这个操作符叫:下标引⽤操符。
有了下标访问操作符,我们就可以轻松的访问到数组的元素了。
⽐如我们访问下标为7的元素,我们就可以使⽤ arr[7]
想要访问下标是3的元素,就可以使⽤ arr[3] ,如下代码:
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("%d \n", arr[3]);//4
printf("%d \n",arr[7]);//8
return 0;
}
当然我们也可以从输入中给数组赋值
例如:
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
scanf("%d", &arr[i]); //这里是整型元素需要取地址
}
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
!一维数组在内存中的存储
%p 是格式化输出的占位符。主要运用于地址的打印(采用十六进制)
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("&arr[%d] = %p\n ", i, &arr[i]);
}
return 0;
}
从输出的结果我们分析:
- 数组随着下标的增⻓,地址是由⼩到⼤变化的,
- 我们发现每两个相邻的元素之间相差4(因为⼀个整型是4个字节)。
所以我们得出结论:
数组在内存中是连续存放的。
并且随着下标增长地址值越高
这就为后期我们使⽤指针访问数组奠定了基础
sizeof 计算数组个数
在遍历数组的时候,我们经常想知道数组的元素个数。
sizeof
sizeof 中C语⾔是⼀个关键字,是可以计算类型或者变量大小的,其实 sizeof 也可以计算数组的大小。
例如:
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
printf("%d\n", sizeof(arr)); //单位为字节
return 0;
}
得到总的字节数
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//元素个数
printf("%d\n", sz);
return 0;
}
通过上述的代码,我们就可以求出一个数组中有多少个元素
• 二维数组
概念:
如果我们把⼀维数组做为数组的元素,
这时候就是⼆维数组(二维数组是一维数组的数组)
⼆维数组作为数组元素的数组被称为三维数组
⼆维数组以上的数组统称为多维数组
二维数组的创建
语法:
type arr_name[常量值1][常量值2];(1代表行,2代表列)
//例如:
int arr[3][5];
double data[2][8];
解释:上述代码中出现的信息
• 3表⽰数组有3⾏
• 5表⽰每⼀⾏有5个元素
• int 表⽰数组的每个元素是整型类型
• arr 是数组名,可以根据⾃⼰的需要指定名字(data数组意思基本⼀致)
我们就可以理解为一个二维的面
int a[3][5];
对每一行而言,a[0],a[1],a[2],就是每一行的数组名
二维数组的初始化
// 不完全初始化:
int arr1[3][5] = { 1,2 };
int arr2[3][5] = { 0 };
// 完全初始化:
int arr3[3][5] = { 1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7 };
// 按照⾏初始化:
int arr4[3][5] = { {1,2},{3,4},{5,6} };
//初始化时省略⾏,但是不能省略列
int arr5[][5] = { 1,2,3 };
int arr6[][5] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
int arr7[][5] = { {1,2}, {3,4}, {5,6} };
二维数组的使用
与一维数组同样的,我们要使用’ [] '下访问操作符进行元素的访问
例如:
#include<stdio.h>
int main()
{
int arr[3][5] = { 1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7 };
int i = 0; //遍历⾏
//赋值
for (i = 0; i < 3; i++) //产⽣⾏号
{
int j = 0;
for (j = 0; j < 5; j++) //产⽣列号
{
scanf("%d", &arr[i][j]); //输⼊数据
}
}
//输出
for (i = 0; i < 3; i++) //产⽣⾏号
{
int j = 0;
for (j = 0; j < 5; j++) //产⽣列号
{
printf("%d ", arr[i][j]); //输出数据
}
printf("\n");
}
return 0;
}
二维数组在内存中的存储
同样地,我们采用和一维数组同样的方式进行操作
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[3][5] = { 0 };
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < 3; i++)
{
for (j = 0; j < 5; j++)
{
printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
}
}
return 0;
}
我们可以看出在内存中,二维数组是连续存放的
所以我们的得到:
二维数组在内存中的存放也是连续的
• 变长数组
在上面的例子之中,我们可以看到,每次我们在给数组创建的时候基本上的都确定了数组的大小。
然而我们可以想让数组随我们想要输入的大小而变化吗?
在C99之后C语言引入了 变长数组 的概念,使得数组的大小可以用变量来指定:
int n = a + b;
int arr[n];
上⾯⽰例中,数组 arr 就是变⻓数组,
因为它的⻓度取决于变量 n 的值,编译器没法事先确定,只有运⾏时才能知道 n 是多少。
变长数组的根本特征:
就是数组⻓度只有运行时才能确定,所以变⻓数组不能初始化。
它的好处是程序员不必在开发时,随意为数组指定⼀个估计的⻓度,程序可以在运⾏时为数组分配精确的⻓度。
有⼀个比较迷惑的点:
变⻓数组的意思是数组的⼤⼩是可以使⽤变量来指定的,在程序运⾏的时候,根据变量的⼤⼩来指定数组的元素个数,⽽不是说数组的⼤⼩是可变的。数组的⼤⼩⼀旦确定就不能再变化了