数组
数组
1.数组的定义
在程序中，经常需要对一批数据进行操作，例如，统计某个公司100个员工的平均工资。如果使用变量来存放这些数据，就需要定义100个变量，显然这样做很麻烦，而且很容易出错。这时，可以使用x[0]、x[1]、x[2]……x[99]表示这100个变量，并通过方括号中的数字来对这100个变量进行区分。
在程序设计中，使用x[0]、x[1]、x[2]……x[n]表示的一组具有相同数据类型的变量集合称为数组x，数组中的每一项称为数组的元素，每个元素都有对应的下标（n），用于表示元素在数组中的位置序号，该下标是从0开始的。
2.一维数组
1）一维数组的定义与初始化
一维数组指的是只有一个下标的数组，它用来表示一组具有相同类型的数据。在C语言中，一维数组的定义方式如下所示：
类型说明符 数组名[常量表达式];
在上述语法格式中，类型说明符表示数组中所有元素的类型，常量表达式指的是数组的长度，也就是数组中存放元素的个数。
例如：
int array[5];
上述代码定义了一个数组，其中，int是数组的类型，array是数组的名称，方括号中的5是数组的长度。
完成数组的定义后，只是对数组中的元素开辟了一块内存空间。这时，如果想使用数组操作数据，还需要对数组进行初始化。数组初始化的常见的方式有三种，具体如下：
（1）直接对数组中的所有元素赋值，示例代码如下：
int i[5]={1,2,3,4,5};
（2）只对数组中的一部分元素赋值，示例代码如下：
int i[5]={1,2,3};
在上述代码中，定义了一个int类型的数组，但在初始化时，只对数组中的前三个元素进行了赋值，其它元素的值会被默认设置为0。
（3）对数组全部元素赋值，但不指定长度，示例代码如下：
int i[]={1,2,3,4};
在上述代码中，数组i中的元素有4个，系统会根据给定初始化元素的个数定义数组的长度，因此，数组i的长度为4。
注意：
1、数组的下标是用方括号括起来的，而不是圆括号。
2、数组名的命名同变量名的命名规则相同。
3、数组定义中，常量表达式的值可以是符号常量，例如下面的定义是合法的。
2）一维数组的引用
在程序中，经常需要访问数组中的一些元素，这时可以通过数组名和下标来引用数组中的元素。一维数组元素的引用方式如下所示：
数组名[下标];
在上述方式中，下标指的是数组元素的位置，数组元素的下标是从0开始的。例如，引用数组x的第三个元素的方式x[2]。
例5-1
#include<stdio.h>
void main(int argc,char *argv[])
{
int x[5] = { 2, 3, 1, 4, 6 };
int i;
for ( i= 0; i < 5; i++)
{
printf("%d\n",2*x[i]);
}
在例5-1中，首先定义了一个数组x，然后通过下标的形式获取到数组中的元素，最后将元素乘以2后输出。
注意：
数组的下标都有一个范围，即“0~[数组长度-1]”，假设数组的长度为6，其下标范围为0～5。当访问数组中的元素时，下标不能超出这个范围，否则程序会报错。
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一维数组定义与使用
int array[10];//定义一个一维数组，名字叫array,一共有10个元素，每个元素都是int类型的 array[0] = 20; array[1] = 30; array[9] = 80; //array[10] = 100;//错误，没有 array[10]这个元素 -
数组在内存的存储方式
数组在内存中是一段连续的空间,每个元素的类型都是一样的. -
一维数组初始化
int array[10] = { 100, 1, 5, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 0 };//定义数组的同时为数组的成员初始化值 int array[10] = { 3, 7, 9 };//将数组的前三个元素赋值，其余元素置为0 int array[10] = { 0 };//将数组所有的元素都置为0 int i; for (i = 0; i < 10; i++) { array[i] = 0;//通过循环遍历数组的每个元素，将元素的值置为0 }
3)一维数组的常见操作
数组在编写程序时应用非常广泛，如经常需要对数组进行遍历、获取最值、排序等操作，灵活地使用数组对实际开发很重要。接下来针对一维数组的常见操作进行详细地讲解，具体如下：
(1）一维数组的遍历
在操作数组时，经常需要依次访问数组中的每个元素，这种操作称作数组的遍历。接下来使用for循环依次遍历数组中的元素，如例5-2所示。
例5-2
1#include <stdio.h>
2void main(int argc, char* argv[])
3{
4 int x[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
5 int i = 0;
6 for (i = 0; i < 5; i++)
7 {
8 printf("x[%d]:%d\n", i, x[i]);
9 }
10}
在例5-2中，首先定义了一个长度为5的数组x，然后定义了一个变量i，由于数组的下标范围为0~4，因此可以将i的值作为下标，依次去访问数组中的元素，并将元素的值输出。
(2)一维数组的最值
在操作数组时，经常需要获取数组中元素的最值。接下来通过一个案例来演示如何获得数组中的最大值，如例5-3所示。
例5-3
1#include <stdio.h>
2int main(int argc, char* argv[])
3{
4 int x[5] = {1,2,3,4,5};
5 int nMax = x[0];
6 int i = 0;
7 for (i = 1; i < 5; i++)
8 {
9 if (x[i] > nMax)
10 {
11 nMax = x[i];
12 }
13 }
14 printf("max:%d\n", nMax);
15 return 0;
16}
在例5-3中，实现了获取数组x最大值的功能。在第7行代码中假定数组中的第一个元素为最大值，并将其赋值给nMax，在第7~13行代码对数组中的其他元素进行遍历，如果发现比nMax值大的元素，就将最大值nMax设置为这个元素的值，这样，当数组遍历完成后，nMax中存储的就是数组中的最大值。
（3）一维数组的排序
在操作数组时，经常需要对数组中的元素进行排序。接下来为大家介绍一种比较常见的排序算法—冒泡排序。在冒泡排序的过程中，不断地比较数组中相邻的两个元素，较小者向上浮，较大者往下沉，整个过程和水中气泡上升的原理相似，接下来，分步骤讲解冒泡排序的整个过程，具体如下：
第一步，从第一个元素开始，将相邻的两个元素依次进行比较，直到最后两个元素完成比较。如果前一个元素比后一个元素大，则交换它们的位置。整个过程完成后，数组中最后一个元素自然就是最大值，这样也就完成了第一轮的比较。
第二步，除了最后一个元素，将剩余的元素继续进行两两比较，过程与第一步相似，这样就可以将数组中第二大的数放在倒数第二个位置。
第三步，依次类推，持续对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对元素需要比较为止。
了解了冒泡排序的原理之后，接下来通过一个案例来实现冒泡排序，如例5-4所示。
例5-4
1#include <stdio.h>
2void main(int argc, char ** argv[])
3{
4 int x[5] = { 9, 8, 3, 5, 2 };
5 int m = 0, n = 0;
6 int nTemp = 0;
7 int i = 0;
8 printf("冒泡排序前：\n");
9 for (i = 0; i < 5; i++)
10 {
11 printf("%d ", x[i]);
12 }
13 printf("\n");
14 for (m = 0; m < 5 - 1; m++)
15 {
16 for (n = 0; n < 5 - 1 - m; n++)
17 {
18 if (x[n] > x[n + 1])
19 {
20 nTemp = x[n];
21 x[n] = x[n + 1];
22 x[n + 1] = nTemp;
23 }
24 }
25 }
26 printf("冒泡排序后：\n");
27 for (i = 0; i < 5; i++)
28 {
29 printf("%d ", x[i]);
30 }
31 printf("\n");
32}
运行结果：
冒泡排序前：
9 8 3 5 2
冒泡排序后：
2 3 5 8 9
在例5-4中，通过嵌套for循环实现了冒泡排序。其中，外层循环用来控制进行多少轮比较，每一轮比较都可以确定一个元素的位置，由于最后一个元素不需要进行比较，因此，外层循环的次数为数组的长度-1，内层循环的循环变量用于控制每轮比较的次数，在每次比较时，如果前者小于后者，就交换两个元素的位置。当元素交换时，会通过一个中间变量temp记住arr[j]，然后将arr[j+1]赋给arr[j]，最后再将temp赋给arr[j+1
3.二维数组
1）二维数组的定义与初始化
在实际的工作中，仅仅使用一维数组是远远不够的，例如，一个学习小组有5个人，每个人有三门课的考试成绩，如果使用一维数组解决是很麻烦的。这时，可以使用二维数组，二维数组的定义方式与一维数组类似，其语法格式如下：
类型说明符 数组名[常量表达式1][常量表达式2];
在上述语法格式中，“常量表达式1”被称为行下标，“常量表达式2”被称为列下标。
例如，定义一个3行4列的二维数组，具体如下：
int a[3][4];
在上述定义的二维数组中，共包含3*4个元素，即12个元素。
二维数组a是按行进行存放的，先存放a[0]行，再存放a[1]行、a[2]行，并且每行有四个元素，也是依次存放的。
完成二维数组的定义后，需要对二维数组进行初始化，初始化二维数组的方式有四种，具体如下：
(1)按行给二维数组赋初值。例如：
int a[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
在上述代码中，等号后面有一对大括号，大括号中的第一对括号代表的是第一行的数组元素，第二对括号代表的是第二行的数组元素。
(2)将所有的数组元素按行顺序写在一个大括号内。例如：
int a[2][3] = {1,2,3,4,5,6};
在上述代码中，二维数组a共有两行，每行有三个元素，其中，第一行的元素依次为1、2、3，第二行元素依次为4、5、6。
(3)对部分数组元素赋初值。例如：
int b[3][4] = {{1},{4,3},{2,1,2}};
在上述代码中，只为数组b中的部分元素进行了赋值，对于没有赋值的元素，系统会自动赋值为0。
（4）如果对全部数组元素置初值，则二维数组的第一个下标可省略，但第二个下标不能省略。
例如：
int a[2][3] = {1,2,3,4,5,6};
可以写为
int a[][3] = {1,2,3,4,5,6};
系统会根据固定的列数，将后边的数值进行划分，自动将行数定位2。
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二维数组定义与使用
int array[2][3];//定义了一个二维数组，有两个array[3] -
二维数组初始化
int a[3][4] = { { 1, 2, 3, 4 }, { 5, 6, 7, 8 }, { 9, 10, 11, 12 } };2)二维数组的引用
二维数组的引用方式同一维数组的引用方式一样，也是通过数组名和下标的方式来引用数组元素，其语法格式如下：
数组名[下标][下标];
在上述语法格式中，下标值应该在已定义的数组的大小范围内，例如下面这种情况是错误的。
int a[3][4]; // 定义a为3行4列的二维数组
a[3][4]=3; // 对数组a第3行第4列元素赋值,出错
在上述代码中，数组a可用的行下标范围是02，列下标是03，a[3][4]超出了数组的下标范围。
为了帮助读者更好地掌握二维数组的引用，接下来，通过一个案例来演示二维数组的遍历，如例5-5所示。
例5-5
1#include<stdio.h>
2void main()
3{
4 //声明并初始化数组
5 int array[3][4] = { {1,2,3,4 }, {5,6,7,8}, {9,10,11,12} };
6 for (int i = 0; i < 3; i++) //循环遍历行
7 {
8 for (int j = 0; j < 4; j++) //循环遍历列
9 {
10 printf("[%d][%d]: %d ", i, j, array[i][j]);
11 }
12 printf("\n");//每一行的末尾添加换行符
13 }
14}
在例5-5中，定义了一个二维数组array，该数组有3行4列。当使用嵌套for循环遍历二维数组元素时，外层for循环用于变量数组的行元素，内层for循环用于遍历数组的列元素。从图5-10中可以看出，程序依次将数组array中的元素输出了。
3)二维数组的引用
熟悉了二维数组的定义和引用，接下来定义一个二维数组StuScore[5][3]，用来存放5名同学3门课程的成绩，并定义变量m表示学生，n表示第几门成绩，aver表示每名同学3门课程的平均成绩，sum表示每名同学3门课的总成绩，具体如例5-6所示。
例5 - 6
1#include <stdio.h>
2void main(int argc, char * argv[])
3{
int StuScore[5][3] = {
//张同学
{ 88, 70, 90 },
//王同学
{ 80, 80, 60 },
//李同学
{ 89, 60, 85 },
//赵同学
{ 80, 75, 78 },
//周同学
{ 70, 80, 80 }
};
int m = 0, n = 0;
int nStuTotalScore;
int nMathTotalScore = 0;
int nChineseTotalScore = 0;
int nEnglishTotalScore = 0;
printf("个人总成绩：\n");
for (m = 0; m < 5; m++)
{
nStuTotalScore = 0;
for (n = 0; n < 3; n++)
{
nStuTotalScore += StuScore[m][n];
switch (n)
{
case 0:
{
nMathTotalScore += StuScore[m][0];
}
case 1:
{
nChineseTotalScore += StuScore[m][1];
break;
}
case 2:
{
nEnglishTotalScore += StuScore[m][2];
}
}
}
switch (m)
{
case 0:
{
printf("张同学：%d\n", nStuTotalScore);
break;
}
case 1:
{
printf("王同学：%d\n", nStuTotalScore);
break;
}
case 2:
{
printf("李同学：%d\n", nStuTotalScore);
break;
}
case 3:
{
printf("赵同学：%d\n", nStuTotalScore);
break;
}
case 4:
{
printf("周同学：%d\n", nStuTotalScore);
break;
}
}
}
printf("小组数学总分：%d 小组数学平均分：%.2f\n",
76 nMathTotalScore, (double)nMathTotalScore / 5);
printf("小组语文总分：%d 小组语文平均分：%.2f\n",
nChineseTotalScore, (double)nChineseTotalScore / 5);
printf("小组英语总分：%d 小组英语平均分：%.2f\n",
nEnglishTotalScore, (double)nEnglishTotalScore / 5);
}
例5-6中实现了计算小组各科平均分的功能。其中，第415行代码定义了一个二维数组，用来存储小组中每个成员的各科成绩。第2545行代码通过遍历列下标获取每个小组不同学科的总分，第46~74行代码通过遍历行下标获取每个小组成员的总分，最后将小组不同学科的总分和平均分输出。
4.多维数组
在计算机中，除一维数组和二维数组外，还有三维，四维，……等多维数组，它们用在某些特定程序开发中，多维数组的定义与二维数组类似，其语法格式具体如下：
数组类型修饰符 数组名 [n1][n2]…[nn];
定义一个三维数组的示例代码如下：
int x[3][4][5];
上面的这个例子，定义了一个三维数组，数组的名字是x，数组的长度为3，每个数组的元素又是一个二维数组，这个二维数组的长度是4，并且这个二维数组中的每个元素又是一个一维数组，这个一维数组的长度是5，元素类型是int。
浙公网安备 33010602011771号