详细介绍:C语言 :一维数组和冒泡排序
内容提要
数组
数组概念
一维数组
排序算法:冒泡排序
数组
数组的引入
如果要在程序中保存一个人的年龄?如何保存?
创建一个基于int类型的变量,例如:
int age = 21;如果要在程序中保存一个人的三门课的成绩?如何保存?
创建三个基于float 类型的变量,举例:
float score1,score2,score3;保存一个人的15门的课程成绩?如何保存?
用数组保存
数组的概念
什么是数组
定义: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(所谓的元素,就是数组的每一个匿名的变量空间) ,是同构。
数组中的元素存放在内存空间中(char play_name[6]:申请在内存中开辟6块连续的基于char 型的变量空间)
衍生概念:下标(索引)
下标或者索引代表了数组中元素距离第一个元素(首地址所在的元素)的偏移量。举例:第一个元素举例第一个元素的偏移量是0,所以数组中的下标从0开始。

数组的下标是从0开始的:
数组的最大下标=数组的元素个数(数组的大小或容量)-1
int a:在内存中开辟一块空间,该空间的大小是4个字节。
int a1,a2,a3,a4,a5:在内存中开辟连续的五块空间。每一块空间的大小是4个字节。
int arr[5]:在内存中开辟连续的5块空间,每一块空间的大小是4个字节。
一维数组
数组的定义
语法:
数据类型 数组名 [数组容量];
注意:数据类型又被称作类型说明符,数组容量又被称作数组元素个数或者数组大大小/长度
说明:
数组的数据类型由数组中的元素来决定。也就是说数据类型,由元素的类型来决定,元素是什么类型,数组就是什么类型。同一个数组中,所有元素的类型都是一致的。
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)。命名规则与变量的规则一样,唯一的区别是变量使用单数,数组使用复数。
也就是以字母或者下划线开头,后面只能跟字母、数字、下划线。
数组容量还可以叫做常量表达式。其值必须是整数。关于数组容量的类型:
C89标准:只支持常量和符号常量,不支持变量。
#define SIZE 5 // 符号常量,使用宏定义
int lenght = 5; // 变量
int arr1[5]; // 常量(字面量)正确
int arr2[SIZE]; // 符号常量,正确
int arr3[length];// 变量,C89错误
C99标准(大部分环境支持):引入变长数组(VLA)的概念,就是可以使用变
量,数组在运行的时候决定大小。举例:
int length = 5; // length = 5; 创建一个变量length,赋值5
int arr[length]; // 创建一个容量为5的数组,C99标准下是正确的(执行这句的代码的时候,已经在内存申请空间)
length = 10; // 此时虽然变量length的值变成了10,但是已经创建的数组的大小是不会改变的。数组大小依然是5
类型:
代表了数组中元素的类型,数组的空间大小=数组中所有元素空间之和。
容量:
数组中能存储多少个元素,数组容量一定是一个整型。
深入理解:
①定义一个数组,相当于申请了一个可以容纳指定元素个数的内存单元。所申请的内存单元是连续的
②定义一个数组,相当于定义了多个匿名的变量,这些变量可以通过数组名[下标]来访问。
范例:
//定义一个数组
int arr[10]; //定义一个存放10个int类型元素的数组
关于数组中元素默认值问题:
全局变量和static修饰的变量:元素的默认值是0
局部变量:元素的默认值是随机值,建议初始化。
举例:
int g_age; //全局变量,定义在函数的外面,默认值位0 int g_ages[5]; //全局数组,等同于全局变量,数组中元素的默认值为0 int main() { int p_age; //局部变量,定义在函数中的变量,函数中定义的所有的变量都称作广义上的局部变量。使用前需要初始化 int p_ages[5]; //局部作用域的数组;类同局部变量,其中元素的值需要初始化。 return 0; }注意:关于默认值,整型和浮点型的默认值是0,字符型的默认值是
\0,\0对应的ASCII码为0
数组元素的访问
原则:
数组中的元素不能一次性访问所有,只能一个一个的访问。
语法:
取值:
数组名 [下标];赋值:
数组名 [下标] = 值;
举例:
//定义一个存储10个元素的int数组
int arr[10];
//给数组的第一个元素进行赋值
arr [0]=88;
//访问数组的第一个元素
int a=arr[0];
//修改数组中第一个元素的值
arr[0]=66;//使用66覆盖88
int c = arr[9];//局部作用域的数组访问值为随机数,全局作用域访问为0
int b == arr[10];//error,下标越界异常,访问了一个未知的存储空间
案例:
需求:利用循环给数组元素a[0]~a[9]赋值 0~9 ,并且要求逆序输出。
代码:
#include int main(int argc,char *argv[]) { // 创建一个数组,用来存放0~9 int arr[10]; // 计算数组的大小:数组大小 = 数组所有元素的总字节数 / 每一个元素的 字节数 需要使用到sizeof运算符 int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 通过for循环给数组赋予0~9 for (int i = 0; i = 0; j--) printf("%4d", arr[j]); printf("\n"); return 0; }
数组的初始化
说明:定义数组的时候,用指定的数据给对应的元素赋值。
语法:
数据类型 数组名[数组容量] = {...};

注意事项:
数组可以部分初始化:也就是可以给数组中的前几个元素初始化,未被初始化的元素系统将自动初始化,初始值是
0。(一个数组中一旦有元素初始化,剩余元素将自动初始化为0)
int arr[10] = {11,12,13,14,15}; //部分初始化
char arr1[5] = {'a','b','c'}; //部分初始化,等价于
char arr1[5] ={'a','b','c','\0','\0'}; //字符类型自动填充'\0'
char arr1[5] ={'a','b','c','0','0'}; //'\0'对应的ASCII码是'0'
int arr2[5] = {};// 等价于下面三种写法
int arr2[5] = {0};
int arr2[5] = {0,0,0,0,0};
数组根据初始化的元素自动分配大小:如果定义数组是未定义数组容量,则系统会根据初始化的元素的个数来决定容量。
int arr[] ={1,2,3,4,5}; int arr[5] = {1,2,3,4,5};
一维数组案例:
案例1:
求斐波拉契数列,限制在20个。
代码:
#include int main(int argc,char *argv[]) { // 定义循环变量 int i; // 定义一个数组,用来存储20个数列 int f[20] = {1,1}; // 计算数组的大小 int len = sizeof(f) / sizeof(f[0]); // 通过一个for循环完成数列 for (i = 2; i 0 && i % 5 == 0) printf("\n"); printf("%8d",f[i]); } printf("\n"); return 0; }
案例2:
从键盘输入年,月,日计算并该日是该年第几天。
分析:
首先创建一个数组,用来存放每一个月的天数,因为二月特殊,初始化的时候默认为平年的天数。
从控制台输入年,月,日
闰年校验:如果是闰年,就修改数组中二月份对应的天数。
定义一个变量,用来记录天数,默认就是我们输入的天数。
遍历数组,将输入的月份之前的每一个月的天数取出来加到巨鹿天数的变量中。
将统计后天数打印输出。
代码:
#include int main(int argc,char *argv[]) { // 首先创建一个数组,用来存放每一个月的天数,因为二月特殊,初始化的时候,默认为平年天数。 int t[] = {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; // 从控制台输入年,月,日 int year,month,day; printf("请输入年份、月份、天(yyyy-MM-dd):"); scanf("%d-%d-%d", &year, &month, &day); // 闰年校验:如果是闰年,就修改数组中二月份对应的天数(平年:28天,闰年:29天)。 if (year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0) t[1]= 29; // 定义一个变量,用来记录天数,默认就是我们输入的天数。 int sum = day; // 遍历数组,将输入月份之前的每一个月的天数取出来加到记录天数的变量中。 for (int i = 0; i < month - 1; i++) sum += t[i]; // 将统计后的天数打印输出。 printf("%d月%d日是%d年的第%d天!\n", month, day, year, sum); return 0; }
冒泡排序
排序思想(向前冒泡):
一次只排好一个元素,针对n个元素,最差情况需要n-1次可以排好。最好情况需要交换0次(交换位置)
每次排序假定第一个元素是最大或者最小的,然后相邻的两个元素依次进行比较,遇到较大或者较小的元素进行交换,访问完数组的最后以一个元素,就排好了一个数。
在余下的元素中,再次应用第二步操作,直到只剩下一个数。
推理:例如:将
5,4,3,2,1冒泡排序为1,2,3,4,5排序演示:
第0轮:5,4,3,2,1 → 4,3,2,1,
5比较4次 = 数组长度5 - 轮数0 - 1第1轮:4,3,2,1,
5→ 3,2,1,4,5比较3次 = 数组长度5 - 轮数1 - 1第2轮:3,2,1,
4,5→ 2,1,3,4,5比较2次 = 数组长度5 - 轮数2 - 1第3轮:2,1,
3,4,5→ 1,2,3,4,5比较1次 = 数组长度5 - 轮数3 - 1总结:
案例涉及到5个数的排序,排序了4轮,得到:轮数 = 元素个数(数组大小)- 1,我们可以通过一个外层for循环实现轮数的遍历。
案例涉及的每一轮中数列的排序次数,得到:次数 = 元素个数 - 轮数 [- 1],我们可以通过一个内层for循环实现每一轮次数的遍历。
每一次比较过程中,两个数涉及到位置交换,比如 a = 3, b = 4,交换ab的数据变为 a = 4,b = 3,应该如何实现:
引入一个临时变量temp,将a的值赋值给temp,int temp = a;
将b的值赋值给a, a = b;
将temp的值赋值给b, b = temp;

代码:
#include int main(int argc,char *argv[]) { // 创建一个数组,用来存放冒泡排序的数列 int arr[10]; // 定义循环变量和临时变量、是否升序排序,默认降序 int i,j,temp,desc = 1; printf("请输入10个整数:\n"); // 计算数组的大小 int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 通过控制台依次录入10个数字 for (i = 0; i arr[j+1]) if (desc) { // 降序 if(arr[j] arr[j+1]) { temp = arr[j]; arr[j] = arr[j+1]; arr[j+1] = temp; flag = 1; } } } if (!flag) break; // 如果进行了1轮之后flag还是等于0,则说明 排序数列已经有序,后续轮数不再继续 } printf("\n排序后:"); for (i = 0; i < len; i++) printf("%-4d", arr[i]); printf("\n"); return 0; }

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