C博客作业04--数组

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  • 数组

  • 字符数组

1.本章学习总结

1.1 学习内容总结

1.1.1 知识点梳理

一维数组

  • 定义

    ​ 类型名 数组名 [数组长度]；

    • 注意：数组长度是一个常量

  • 引用

    ​ 数组名 [下标]

    • 注意：下标可以是整型表达式，合理取值范围为[0,数组长度-1]

      ​ 不要让下标越界

  • 初始化

    类型名 数组名[数组长度」{初值表}

    • 注意：只有静态存储的数组才能初始化

  • 使用

    将数组的下标作为循环变量，通过循环可以对数组的所有元素进行处理

    输入：
for(i=0;i<n;i++)
{
   scanf("%d",&a[i]);
}
输出：
for(i=0;i<n;i++)
{
    printf("%d",&a[i]);
}

二维数组

  • 定义

    ​ 类型名 数组名[行长度][列长度];

  • 引用

    ​ 数组名[行下标][列下标]

    • 注意：行下标的合理取值范围为[0，行长度-1]，列下标的合理取值范围为[0，列长度-1]

      ​ 按行→列的方式存放，先存放第0行的元素

  • 初始化

    • 分行赋初值

    类型名 数组名[行长度][列长度]={{初值表0}，……,{初值表k},……};

    • 顺序赋初值

​ 类型名 数组名[行长度][列长度]={初值表};

  • 使用

    将二维数组的行下标和列下标分别作为循环变量，通过二重循环可以遍历二维数组。将行下标作为外循环的循环变量，列下标作为内循环的循环变量。

    输入：
for(i=0;i<n;i++)
{
   for(j=0;j<n;j++)
   scanf("%d",&a[i][j]);
}

输出：
for(i=0;i<n;i++)
{
    for(j=0;j<n;j++)
    printf("%d",&a[i][j]);
}

  • 例题：

    • 杨辉三角

      注意：判断哪个几个地方用“1”表示，找出数字之间的关系

    • 判断是否为上三角矩阵

      注意：输出YES/NO是在循环内，判断上三角的条件

      术语 含义 下标规律
      主对角线 从矩阵的左上角至右下角的连线 i==j
      上三角 主对角线以上的部分 i<=j
      下三角 主对角线以下的部分 i>=j
      副对角线 从矩阵的右上角至左下角的连线 i+j=N-1

    • 二维数组每列排序（题目要求：每一列按从小到大的顺序排列且每行的每个数之间有一个空格）

      注意：注意输出要换行！！在条件控制中，是在控制列的情况下，每列中的数字两两进行比较。用m变量标为下一个数字，如果后面的 数字大则要换位置。

字符数组

  • 字符串

    一串字符，它的结束标志时'\0'，字符串的有效长度就是有效字符的个数

  • 存储--赋值和输入

    • 注意：区分"a"和'a'

      ​ 前者是字符串常量，包括'a'和'\0'两个字符，用一维字符数组存放

      ​ 后者是字符常量，只有一个字符，可以赋给字符变量

  • 字符串的输入

    • 格式化输入：

      scanf("%s",str) 当输入字符串时输入'\n'、 ' '时停止录入并且会自动在输入字符后加上'\0'的结束符标志

    • 循环输入：

      while((str[i]=getchar())!='\n')
i++;
str[i]='\0'

...

for(i=0;str[i]!='\0';i++)
...
      • 注意：用结束符'\0'控制循环，不能省略！！！否则字符串就不能正常结束

    • 函数输入：fgets()函数

      读取文件当中的n-1个字符到s中，从标准输入流中读取字符串，输入的字符个数超出了字符数组的大小不会导致溢出问题。且读取到换行符、文件尾或读完n-1个字符结束。但输入字符长度少于n-1，会多带一个换行符

      fgets(数组名,数组数,stdin) 当输入字符串时输入'\n'结束录入并且会将回车键录入，后在其末尾加上'\0'的结束符标志

1.1.2 知识点技巧总结

查找数据

  • 顺序查找法

    将数存入数组，再输入一个数x，在数组中一个一个查找，看是否有相同的数存在,存在即输出相应的下标。

for(i=0;i<n;i++)
{
if(a[i]==x)//如果在数组a中找到了x
  {
      printf("index is %d",i);//输出相应下标
      
  }

  • 二分查找法

    首先，假设表中元素是按升序排列，将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较，如果两者相等，则查找成功；否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表，如果中间位置记录的关键字大于查找关键字，则进一步查找前一子表，否则进一步查找后一子表。重复以上过程，直到找到满足条件的记录，使查找成功，或直到子表不存在为止，此时查找不成功。

    基本思想：将n个元素分成大致相等的两部分，取a[n/2]与x做比较，如果x=a[n/2],则找到x,算法中止；如果x<a[n/2],则只要在数组a的左半部分继续搜索x,如果x>a[n/2],则只要在数组a的右半部搜索x.时间复杂度即是while循环的次数。

public static int Method(int[] nums, int low, int high, int target)
        {
            while (low <= high)
            {
                int middle = (low + high) / 2;
                if (target == nums[middle])
                {
                    return middle;
                }
                else if (target > nums[middle])
                {
                    low = middle + 1;
                }
                else if (target < nums[middle])
                {
                    high = middle - 1;
                }
            }
            return -1;
        }

插入数据

  • 插入排序

在待排序的元素中，假设前面n-1(其中n>=2)个数已经是排好顺序的，现将第n个数插到前面已经排好的序列中，然后找到合适自己的位置，使得插入第n个数的这个序列也是排好顺序的。按照此法对所有元素进行插入，直到整个序列排为有序的过程，称为插入排序

img

简化的插入排序（N给出的数 X需要插入的数 从小到大有序排列，每个数字后有一个空格）：

删除数据

  • 数组元素的删除

伪代码：

定义数组a[100]
定义变量k //表示进行删除的次数
定义变量n //表示输入的数组元素个数
定义变量m//表示需要删除的数字
定义变量flag//用于储存删除次数

输入n
输入数组a[]
输入删除次数k
while(k--)//循环次数减少
  输入变量m
  for(i=m-1;i<n;i++)//如果该数字为被删除的数字的前一个数字，则前一个数字需要往前挪
      a[i]=a[i+1]
end while

/*输出*/
for(i=0;i<n-flag;i++)//循环到删除次数结束
      if(i == n - flag - 1)//删除次数结束
         输出数组最后一个数a[i]
      else
         输出a[i]’空格‘
end for

  • 删除数字字符

伪代码：

定义字符串str[1000]
定义变量i 控制循环
定义变量k 控制循环//注意！k=0！！！

输入字符串
for(i=0;str[i]!='\0';i++)
   if(str[i]<'0'||str[i]>'9')//如果该字符串中没有数字
      str[k]=str[i]//重新建立一个字符串，用k来存储非数字的字符
      k++
   end if
end for
/*输出*/
for(i=0;i<k;i++)
   输出字符串str[i]
end for

  • 删除重复字符

    伪代码：

    定义字符数组a[256]代表出现的次数//ASCII
定义变量ch存储字符
定义变量i控制循环次数
while ((ch = getchar()) != '\n')
   a[ch]++;   //以字符的形式，修改出现的字母
end while
for (i = 0;i < 256;i++)
   if a[i] != 0   //如果对应单元不为0，说明需要输出
      输出i;
   end if
end for

排序方法

  • 冒泡排序法

从头到尾比较相邻的元素，若前大则与后进行交换。

  1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
  2. 对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
  3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
  4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

img

伪代码：

定义变量n存储数组单元个数，k表示扫描的遍数（依题意）
定义数组num[100]存储输入的变量
定义i，j控制循环，temp用于交换
定义cnt 计算交换次数
输入n，k
输入数组num
for(i=0;i<n;i++)//重复操作，直到排序完成
  for(j=0;j<n-i-1;j++)//对每一对相邻元素比较大小
     if(num[j + 1] < num[j])//比较相邻元素，如果前一个比后一个大，就交换
          交换...
     end if
  end for
end for
输出数组num
  • 选择排序法

要排序的一组数中，选出最小（或最大）的一个数与第一个位置的数交换；在剩下的数当中找最小的与第二个位置的数交换，即顺序放在已排好序的数列的最后，如此循环，直到全部数据元素排完为止。

img

伪代码：

定义数组num[10]存储输入的变量
定义变量n表示给出的数的数量
定义变量i，j控制循环
定义temp用于交换
定义index记录需要交换的下标
输入n
输入数组num
for(i=0;i<n;i++)
   index=i;
   for(j=i+1;j<n;j++)
     if(num[j]>num[j+1])
        index=j
     end if
   end for
   交换...
 end for
 输出数组num

哈希数组用法

散列表（Hash table，也叫哈希表），是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。也就是说，它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度。这个映射函数叫做散列函数，存放记录的数组叫做散列表。

用一个数组的下标与输入的数据关联起来，再将输入数据与数组下标进行对照。将字母与数组的下标一一对应，对输入数据进行判断，但判断符合时，对应变量num[i]++。

2.PTA实验作业

2.1 数组循环左移

本题要求实现一个对数组进行循环左移的简单函数：一个数组a中存有n（>0）个整数，在不允许使用另外数组的前提下，将每个整数循环向左移m（≥0）个位置，即将a中的数据由（a​0a1⋯an−1 ）变换为（a​m ⋯an−1a​0a1⋯a​m−1）（最前面的m个数循环移至最后面的m个位置）。如果还需要考虑程序移动数据的次数尽量少，要如何设计移动的方法？

2.1.1 伪代码

定义n,m//n为数组长度，m表示移动的次数
定义变量i 控制循环
定义变量loc 
定义数组a[100]

输入n,m
if(n>=m)
  loc=n-m//如果n大于m 下标相减
else
  loc=n-m%n//如果n小于m 则除余后相减
 /*输入*/
for(i=0;i<n;i++）
  m=loc%n//从第一个不需要移动的数字开始输入数组
  输出新数组
  loc++
end for
/*输出*/
for(i=0;i<n;i++）
  if(i==0)
    输出数组第一个数a[i]
  else
    输出a[i]’空格‘
end for

2.1.2 代码截图

2.1.3 提交列表

一开始拿到这道题，确实没什么思路，不知道如何用算式来对数组前n位数进行移动。有参考网上的做法，将数字前几位进行取余操作，能够分离出需要移动的数字。

2.1.4 代码比较

  • 伪代码：

    for k=1 to m
   for i=1 to n-1
      数组左移一个位置
	  第一个数放在最后一个位置
   end for
end for

  • （老师的代码）代码截图：

  • 区别：

    首先，老师采用了封装函数，使代码更加简洁方便。其次，老师采用的思路更加容易理解。对数据的处理，并没有对前几位进行取余再移动而是采用了前后移动。感觉自己写复杂化了...

2.2找鞍点

一个矩阵元素的“鞍点”是指该位置上的元素值在该行上最大、在该列上最小。

本题要求编写程序，求一个给定的n阶方阵的鞍点。

2.2.1 伪代码

定义变量n//n行n列
定义i,j控制循环
定义二维数组a[6][6]
定义列row
定义行line
定义flag//标注是否有鞍点
输入n
/*输入矩阵（两层二维）*/
for(i=0;i<n;i++)
   for(j=0;j<n;j++)
       scanf("%d",a[i][j])
   end for
end for

for(i=0;i<n;i++)
   for(j=0;j<n;j++)
      if(a[i][j]>=a[i][line])//找出行的最大值，行不会改变列
        line=j
      end if 
   end for
end for
   flag=1
for(row=0;row<n;row++)//每行中的最大值与所对应的列进行比较
   if(a[row][line]<a[i][line])
     flag=0
   end if
end for
 
if(flag==1)
  ...
else
  None

2.2.2 代码截图

2.2.3 提交列表

首先，根据题目要求需要找出该行上最大、在该列上最小，则这题显然要使用二维数组控制行和列的变化。在提交列表中，多种错误既有段错误、答案错误、格式错误。段错误是在控制row的时候最大值和最小值弄错了。 if (a[i][j] >= a[i][line])在这条语句中，没有加上等号，因为可能存在有并列极值元素，最后一个是鞍点的情况。

2.2.4 代码比较

  • 伪代码：

    输入二维数据
for(i=0;i<n;i++)
{
    for(j=0;j<n;j++)//找当前i行最大值下标maxIndex
	for(j=0;j<n;j++)
	{
	  判断是否a[j][maxIndex]<a[i][maxIndex]
	  有，则a[i][maxIndex]不是鞍点，退出循环
	 }
	 没有，则a[i][maxIndex]是鞍点，输出，退出循环
}
if(?)
{
说明没有提前退出循环，没有鞍点
}

  • （老师的代码）代码截图：

  • 区别：

    学习老师的函数封装！但大体上思路是差不多的，先找到每行的最大值，再找最小值，进行比较，也使用了flag/maxIndex来储存鞍点所在的下标

2.3 切分表达式

四则运算表达式由运算数（必定包含数字，可能包含正或负符号、小数点）、运算符（包括+、-、*、/）以及小括号（(和)）组成，每个运算数、运算符和括号都是一个token（标记）。现在，对于给定的一个四则运算表达式，请把她的每个token切分出来。题目保证给定的表达式是正确的，不需要做有效性检查

2.3.1 伪代码

定义字符串str[50]
定义变量i 控制循环
定义flag 

输入字符串fgets
for (i = 0; str[i] != '\n'; i++)
  if（第一个地方就是第一个字符是正负号时）
  end if
  if（如果是数字或者小数点的话判断下一位是否是小数点或者数字）
  end if
  else if（负数的判断 前一位是数字还是其他符号）
  else if（正数的判断 数字前一位是不是‘（’）
end for

2.3.2 代码截图

2.3.3 提交列表

碰到符号换行输出？碰到数字，小数点直接输出？数字什么时候结束？正负符号？格式错误是因为 str[i] != '\n'，而不是str[i] != '\0'

2.3.4 代码比较

  • 伪代码：
if str[i]是'('或')'或'*'或'/’
   找到token，换行输出str[i]
if str[i]是数字或小数点：
   if后一位是数字或小数点：
	  输出数字，不换行
   else
   输出数字，数字token在这里结束，再输出换行
if str[i]是'+'或'-'
	if i==0或 前一位是'(':
		str[i]是正负符号，直接输出，不换行
	else
		是token，换行输出str[i]
  • （老师的代码）代码截图：
  • 区别：

老师将算式分为运算符、数字、正负号。注意：运算符可以直接换行输出，数字需要判断该数字的前一个数是数字还是小数点，这些都是输出，不换行。判断+- 是要区分是运算符号还是正负号。获取每个字符的前后字符str[i-1]、str[i+1]提前结束本次循环，无需进入不必要分支，提高效率，'+''-'是正负符号字符。老师的代码比较清晰，相比之下我的代码就比较繁琐。

posted @ 2020-12-13 18:28  GGGa-Yi  阅读(376)  评论(0)  编辑  收藏  举报