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C语言数组

2020-04-07 12:12 736 查看

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  • 十、课后作业
  • 十一、版权声明

  • 先来看一个需求,超女选秀一共有5人参加,输入每位超女的体重并保存在变量中,最后计算出超女的的平均体重。

    示例(book40.c)

    /*
    *  程序名:book40.c,此程序用于演示没有数组的情况下的多个变量求和
    *  作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525
    */
    #include <stdio.h>
    
    int main()
    {
    double aa,bb,cc,dd,ee;  // 定义5个变量存放5名超女的体重
    aa=bb=cc=dd=ee=0;
    
    printf("请输入第1名超女的体重(公斤):");
    scanf("%lf",&aa);
    printf("请输入第2名超女的体重(公斤):");
    scanf("%lf",&bb);
    printf("请输入第3名超女的体重(公斤):");
    scanf("%lf",&cc);
    printf("请输入第4名超女的体重(公斤):");
    scanf("%lf",&dd);
    printf("请输入第5名超女的体重(公斤):");
    scanf("%lf",&ee);
    
    printf("超女的平均体重是:%lf\n",(aa+bb+cc+dd+ee)/5);
    }

    如果有100名超女,这个程序将会很长很烦锁。

    一、数组

    数组(array)是一组数据类型相同的变量,可以存放一组数据,它定义的语法是:

    数据类型 数组名[数组长度];

    例如:

    double money[20];

    money是一个数组,包含了20个元素,每个元素都一个double类型的变量,可以通过下标访问数组中元素(element),数组下标的编号从0开始,数组的第1个元素是money[0],第2个元素是money[1],以此类推,直到第20个元素money[19]。

    给每个元素赋double类型的值,可以这样写:

    money[0] = 10.55;
    money[1] = 32.54;
    money[2] = 2055.65;
    ……
    money[19] = 2055.65;

    定义数组的时候,数组的长度必须是整数,可以是常量,也可以是变量。

    数据的下标也必须是整数,可以是常量,也可以是变量。

    使用数组元素和使用同类型的变量一样。

    scanf("%lf", &money[4]);   // 把一个值读入数组的第5个元素

    数组的类型可以是任意数据类型。

    int      no[22];    // 可储存22个int类型整数的数组
    char    actors[26]; // 可储存26个字符的数组
    double big[500];  // 可储存500个double类型整数的数组

    二、占用内存的大小

    我们已经知道如何获取单个变量占用内存大小的方法。

    int ii;       // 定义一个整型变量
    printf("sizeof(ii)=%d\n",sizeof(ii));     // 输出结果:sizeof(ii)=4
    printf("sizeof(ii)=%d\n",sizeof(int));    // 输出结果:sizeof(ii)=4

    数组是有多个变量组成,占用内存总空间的大小为多个变量占用的内存空间之和,用sizeof(数组名)就可以得到整个数组占用内存的大小,如下:

    int ii[10];    // 定义一个整型数组变量
    printf("sizeof(ii)=%d\n",sizeof(ii));     // 输出结果:sizeof(ii)=40

    三、数组的初始化

    采用memset函数对数组进行初始化,如下:

    int no[10];
    memset(no,0,sizeof(no));

    第一个参数是数组名,第二个参数填0,第三个参数是数组占用的内存总空间,用sizeof(变量名)获取。

    四、注意事项

    1)定义数组的时候,数组的长度必须是整数,可以用常量和变量。

    int size=100;
    int numbers[size];

    2)使用数组的时候,数组的下标也必须是整数,可以用常量和变量。

    3)使用数组的时候,编译器不会检查数组的下标是否正确,但是在程序中下标一定不能越界,如果程序运行时数组下标越界,就相当于访问了其它程序的内存,可能会导致程序异常中断(Core dump),后果非常严重。

    示例(book41.c)

    /*
    *  程序名:book41.c,此程序演示数组下标越界的后果
    *  作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525
    */
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    
    int main()
    {
    int ii=0;
    int sum[5];    // 定义一维数组
    
    for (ii=0;ii<100;ii++)
    {
    printf("ii=%d\n",ii);
    sum[ii]=ii;
    }
    
    return 0;
    }

    运行效果

    段错误,就是程序非法操作内存,引起程序的崩溃。

    如果数组的下标越界了,是不是一定会引起程序的崩溃呢?不一定,如果把book41.c的循环改为6,可能就不会出现段错误。

    五、在for循环中数组

    在学习了数组的知识以后,本章节开始时的那个需求有了更好的解决方法,程序book40.c必须修改。

    示例(book42.c)

    /*
    *  程序名:book42.c,此程序演示采用for循环语句和数组结合使用
    *  作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525
    */
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    
    int main()
    {
    int    ii=0;           // 用于循环的计数器
    int    total=5;        // 超女的总人数,初始化为5
    double weight[total];  // 定义数组,用于存放超女的体重
    double sum=0;          // 存放超女体重的和
    
    memset(weight,0,sizeof(weight));    // 初始化数组为0
    
    // 循环输入超女的体重,并计算体重的总和
    for (ii=0;ii<total;ii++)
    {
    printf("请输入第%d名超女的体重:",ii+1);   // 输入提示信息
    scanf("%lf",&weight[ii]);    // 接受从键盘输入的体重
    sum=sum+weight[ii];          // 计算超女体重的和
    }
    
    printf("超女的平均体重是:%lf\n",sum/total);  // 输出平均体重
    }

    运行效果

    for循环提供了一个简单直接的方法来使用数组下标,使用数组和for循环处理数据,这比使用5个单独的scanf语句方便得多。不管是5个还是100个超女,程序也不会再增加代码。

    六、二维数组

    二维数组定义的语法是:

    数据类型 数组名[第一维的长度][第二维的长度];

    在我们现实生活中,二维数组到处都是,例如超女选秀,一共有5个小组,每组4人,如果要指明某位超女,必须同时指明该超女的小组编号和她在组内序号。

    int girl[5][4];
    girl[0][0]    girl[0][1]    girl[0][2]    girl[0][3]
    girl[1][0]    girl[1][1]    girl[1][2]    girl[1][3]
    girl[2][0]    girl[2][1]    girl[2][2]    girl[2][3]
    girl[3][0]    girl[3][1]    girl[3][2]    girl[3][3]
    girl[4][0]    girl[4][1]    girl[4][2]    girl[4][3]

    也可以将二维数组看成一个坐标系,有 x 轴和 y 轴,要想在一个平面中确定一个点,必须同时指定 x 和 y 值。

    二维数组的初始化也是用memset,例如:

    memset(girl,0,sizeof(girl));

    把本章节刚开始的那个需求增加一点难度:超女选秀有3个组,每组有5名选手,请提供一个界面,输入每个超女的体重,最后计算每组的超女的平均体重。

    示例(book43.c)

    /*
    *  程序名:book43.c,此程序演示采用for循环语句和二维数组结合使用
    *  作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525
    */
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    
    int main()
    {
    int    ii=0;          // 用于组别循环的计数器
    int    jj=0;          // 用于超女人数循环的计数器
    int    class=3;       // 小组总数,初始化为3
    int    total=5;       // 每个组超女的总人数,初始化为5
    double weight[class][total];  // 定义二维数组,存放超女的体重
    double sum[class];    // 定义一维数组存放超女体重的和
    
    memset(weight,0,sizeof(weight));   // 初始化数组为0
    memset(sum,0,sizeof(sum));          // 初始化数组为0
    
    // 采用两个循环,第一级循环为小组数,第二级循环为超女人数
    for (ii=0;ii<class;ii++)
    {
    for (jj=0;jj<total;jj++)
    {
    printf("请输入第%d组第%d名超女的体重:",ii+1,jj+1);
    scanf("%lf",&weight[ii][jj]);    // 接受从键盘输入的体重
    sum[ii]=sum[ii]+weight[ii][jj];  // 计算小组超女体重的和
    }
    }
    }

    运行效果

    七、多维数组

    从二维数组可以类推出多维数组的用法,在实际开发中,二维以上的数组应用场景很少。

    对初学者来说,建议先不要把这个问题复杂化,能掌握一维和二维数组就可以了,等功力提升之后,会发现多维数组其实也很容易。

    八、字符串

    1、字符串的概念

    字符串就是一个以空字符’\0’结束的字符数组,是一个特别的字符数组,这是约定,是规则。

    空字符’\0’也可以直接写成0。

    因为字符串需要用0结束,所以在定义字符串的时候,要预留多一个字节来存放0。

    char name[21];  // 定义一个最多存放20个字符或10个汉字的字符串

    2、字符串的初始化

    字符串是数组,当然可以用初始化数组的方法来初始化字符串。

    char strname[21];
    memset(strname,0,sizeof(strname));

    3、字符串的赋值

    如果想在strword中存入字符串“hello”,可以用strcpy函数,也可以采用以下代码:

    strcpy(strword,"hello");
    // 或者用以下代码
    char strword[21];
    memset(strword,0,sizeof(strword));
    strword[0]='h';
    strword[1]='e';
    strword[2]='l';
    strword[3]='l';
    strword[4]='o';
    strword[5]='\0';      // 或者 name[5]=0;

    4、关于字符串结束符0的讨论

    您可能会问,如果字符串不用0结束,会有什么样的结果,我们用代码来演示一下。

    示例(book44.c)

    /*
    *  程序名:book44.c,此程序用于演示字符串没有用0结束的后果
    *  作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525
    */
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    
    int main()
    {
    char name[3];
    memset(name,0,sizeof(name));
    
    name[0]='a';
    name[1]='b';
    name[2]='c';
    
    printf("name=%s=\n",name);
    }

    运行效果

    可以看到,输出abc之后,有乱码,并且每次执行程序输出的结果不可预知。

    您可能还会问,如果字符串以0结束了,但是后面的内容并不是0,怎么办?后面的内容将被丢弃。

    5、字符串数组

    以0结束的一维字符数组是一个字符串。

    char strname[21];       // 可以存放20个字符的字符串
    memset(strname,0,sizeof(strname));
    strcpy(strname,"我真的可以存十个汉字");

    给一维字符数组加上一维,就是字符串数组了。

    char strname[10][21];   // 10个字符串,每个字符串可以存放20个字符
    memset(strname,0,sizeof(strname));
    strcpy(strname[0],"坦已");
    strcpy(strname[1],"褒似");
    strcpy(strname[2],"西施");
    strcpy(strname[3],"王昭君");
    strcpy(strname[4],"貂婵");
    ……
    strcpy(strname[9],"陈圆圆");

    十、课后作业

    1)编写示例程序,从界面上输入一个字符串,计算字符串的长度。如果输入的是"abcdaaf",显示的结果是7。

    2)编写示例程序,从界面上输入一个字符串,把字符串的每个字符从左到右一个一个的显示出来,如果输入的是"abcdaaf",显示的结果是:a b c d a a f。

    3)编写示例程序,从界面上输入一个字符串,把字符串的每个字符从右到左一个一个的显示出来,如果输入的是"abcdaaf",显示的结果是:f a a d c b a。

    4)编写示例程序,某班有10个学生,定义一个一维数组,从界面上输入每个学生的成绩,最后显示这个班的平均成绩。

    5)编写示例程序,某年级有两个班,每班有8名学生,定义一个二维数组,从界面上输入每个学生的成绩,最后显示每个班的平均成绩和年级的平均成绩。

    6)编写示例程序,定义一个可以存放10个字符串的数组,字符串的有效长度是30个字符,从界面上输入10个字符串并存放在数组中,然后把这10个字符串显示出来。

    以下题难难度较大,可以等到以后功力提升的时候再做。

    7)如果还觉得不过隐,可以挑战一下三维数组,某学校有两个年级,每个年级有三个班,每个班有四名学生,从界面上输入每个学生的成绩,最后显示每个班的平均成绩、年级的平均成绩和全校的平均成绩。

    别玩三维以上的数组,没什么意义。

    十一、版权声明

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    来源:C语言技术网(www.freecplus.net)
    作者:码农有道

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