C數(shù)組及自定義數(shù)據(jù)類型PPT課件

1、2022年4月30日7時(shí)20分1C+面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材中國高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系規(guī)劃教材譚浩強(qiáng) 編著 第1頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分2第5講 C+數(shù)組及自定義數(shù)據(jù)類型 授課內(nèi)容 C+數(shù)組及自定義數(shù)據(jù)類型的使用。主要包括： 1一維和二維數(shù)組； 2字符數(shù)組與字符串； 3字符串函數(shù)； 4結(jié)構(gòu)體的定義； 5結(jié)構(gòu)變量的定義、初始化、結(jié)構(gòu)成員的訪問等； 6結(jié)構(gòu)體與數(shù)組； 7結(jié)構(gòu)與鏈表； 8共用體和枚舉類型。第2頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分3第5講 C+數(shù)組及自定義數(shù)據(jù)類型 授課要求 1掌握數(shù)組的基本概念； 2掌握一維數(shù)組和二維數(shù)組的使

2、用； 3掌握字符數(shù)組與字符串的關(guān)系以及字符串變量的表示； 4掌握結(jié)構(gòu)體的概念和結(jié)構(gòu)類型的定義； 5掌握結(jié)構(gòu)體變量的定義和初始化； 6掌握結(jié)構(gòu)體成員的訪問、結(jié)構(gòu)體賦值的含義以及結(jié)構(gòu)體與指針的關(guān)系； 7掌握共用體和枚舉類型。 第3頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分4第5講 C+數(shù)組及自定義數(shù)據(jù)類型 授課重點(diǎn) 1一維數(shù)組和二維數(shù)組的定義及使用； 2結(jié)構(gòu)的定義和使用。 授課難點(diǎn) 1數(shù)組名作函數(shù)的參數(shù)； 2結(jié)構(gòu)體與指針的結(jié)合。第4頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分51一維數(shù)組的定義和引用 （1）定義一維數(shù)組 格式為： 類型標(biāo)識(shí)符 數(shù)組名常量表達(dá)式； 例如： int a10; 它表示數(shù)組名

3、為a，此數(shù)組為整型，有10個(gè)元素。第5頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分61一維數(shù)組的定義和引用 說明： A數(shù)組名定名規(guī)則和變量名相同，遵循標(biāo)識(shí)符定名規(guī)則。 B用方括號(hào)括起來的常量表達(dá)式表示下標(biāo)值，如下面的寫法是合法的： int a10; int a2*5; int an*2; /假設(shè)前面已定義了n為常變量 第6頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分71一維數(shù)組的定義和引用 C常量表達(dá)式的值表示元素的個(gè)數(shù)，即數(shù)組長度。 例如：在“int a3;”中，3表示a數(shù)組有3個(gè)元素,下標(biāo)從0開始,這3個(gè)元素是： a0,a1,a2。 注意最后一個(gè)元素是a2而不是a3。 D常量表達(dá)式中可以包括常

4、量、常變量和符號(hào)常量，但不能包含變量。 即：C+不允許對數(shù)組的大小作動(dòng)態(tài)定義。非法定義數(shù)組：int n;cinn; /輸入a數(shù)組的長度int an; /企圖根據(jù)n的值決定數(shù)組的長度 第7頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分81一維數(shù)組的定義和引用 （2）引用一維數(shù)組的元素 數(shù)組必須先定義，然后使用。只能逐個(gè)引用數(shù)組元素的值而不能一次引用整個(gè)數(shù)組中的全部元素的值。 數(shù)組元素的表示形式為： 數(shù)組名下標(biāo) 下標(biāo)可以是整型常量或整型表達(dá)式。例如 a0= a5+ a7- a2*3第8頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分91一維數(shù)組的定義和引用 例1 數(shù)組元素的引用。 #include usin

5、g namespace std; int main( ) int i,a10; for (i=0;i=0;i-) coutai“ “; coutendl; return 0; 運(yùn)行結(jié)果如下： 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0程序使a0a9的值為09，然后按逆序輸出。第9頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分101一維數(shù)組的定義和引用 （3）一維數(shù)組的初始化 A在定義數(shù)組時(shí)分別對數(shù)組元素賦予初值。 例如 int a10=0，1，2，3，4，5，6，7，8，9; B可以只給一部分元素賦值。 例如： int a10=0,1,2,3,4; /剩余的元素值為0第10頁/共57頁2022年4月3

6、0日7時(shí)20分111一維數(shù)組的定義和引用 C如果想使一個(gè)數(shù)組中全部元素值為1，可以寫成 int a10=1，1，1，1，1，1，1，1，1，1; 不能寫成 int a10=1*10; D在對全部數(shù)組元素賦初值時(shí)，可以不指定數(shù)組長度。 例如 int a5=1，2，3，4，5; 可以寫成 int a=1，2，3，4，5;第11頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分12數(shù)組的賦值 1. 用“=”賦值 要在數(shù)組之間進(jìn)行賦值，也只能一個(gè)一個(gè)元素地賦值。 例如：將數(shù)組a的值 賦給另一個(gè)同樣大小的數(shù)組b，可以利用下面的循環(huán)完成賦值操作：for (i=0;i數(shù)組名；或 cin數(shù)組名下標(biāo)；例如：對一個(gè)大小為

7、5的字符型數(shù)組a賦值，可以用下列兩種方式：char a5;cina;第12頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分13數(shù)組的賦值3. 用scanf（）函數(shù), 其語法格式為： scanf（“類型標(biāo)識(shí)”，數(shù)組名）;或 scanf（“類型標(biāo)識(shí)”，數(shù)組元素地址）; 4. 用C+庫函數(shù)中的strcpy（）函數(shù)（字符串拷貝函數(shù)）, 其常見語法格式為： strcpy（數(shù)組名，字符串）； /將一個(gè)字符串賦值到一個(gè)字符數(shù)組中例如： char str110;strcpy(str1,”hello”); 注意，此例不能寫為：str1=”hello”; /不合法 另一種常見的語法格式為：strcpy（數(shù)組名1，數(shù)組名

8、2）； /將數(shù)組2中的字符串賦值到數(shù)組1中例如： strcyp(str1,str2);注意，上例不能寫為：str1=str2; /不合法 第13頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分14數(shù)組越界在給數(shù)組元素賦值或?qū)?shù)組元素進(jìn)行引用時(shí)，一定要注意下標(biāo)的值不要超過數(shù)組的范圍，否則會(huì)產(chǎn)生數(shù)組越界問題。因?yàn)楫?dāng)數(shù)組下標(biāo)越界時(shí)，編譯器并不認(rèn)為它是一個(gè)錯(cuò)誤，但這往往會(huì)帶來非常嚴(yán)重的后果。例如：定義了一個(gè)整型數(shù)組a：int a10;數(shù)組a的合法下標(biāo)為09。如果程序要求給a10賦值，將可能導(dǎo)致程序出錯(cuò)，甚至系統(tǒng)崩潰。第14頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分15數(shù)組越界 常用下面的式子確定數(shù)組的大小，

9、預(yù)防數(shù)組越界情況的發(fā)生 。假定對于一個(gè)整型數(shù)組a，它的大小為：sizeof（a）/sizeof（int）sizeof（a）表示求數(shù)組a在內(nèi)存中所占字節(jié)數(shù)，sizeof（int）表示求整型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中所占字節(jié)數(shù)。使用上面這個(gè)式子，可以使數(shù)組大小計(jì)算在16位機(jī)器和32位機(jī)器之間移植。第15頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分162二維數(shù)組的定義和引用 具有兩個(gè)下標(biāo)的數(shù)組稱為二維數(shù)組。 （1）定義二維數(shù)組 定義二維數(shù)組的一般形式為： 類型標(biāo)識(shí)符 數(shù)組名常量表達(dá)式常量表達(dá)式 例如： float a34,b510； 定義a為34(3行4列)的單精度數(shù)組，b為510(5行10列)的單精度數(shù)組。 注意

10、：不能寫成“float a3,4，b5,10;”。第16頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分172二維數(shù)組的定義和引用 可以把二維數(shù)組看作是一種特殊的一維數(shù)組：它的元素又是一個(gè)一維數(shù)組。例如：可以把a(bǔ)看作是一個(gè)一維數(shù)組，它有3個(gè)元素：a0a1,a2，每個(gè)元素又是一個(gè)包含4個(gè)元素的一維數(shù)組，圖1。第17頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分182二維數(shù)組的定義和引用 C+中，二維數(shù)組中元素排列的順序是：按行存放 圖2表示對a34數(shù)組存放的順序。 圖2第18頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分192二維數(shù)組的定義和引用 C+允許使用多維數(shù)組。 例如，定義三維數(shù)組的方法是： floa

11、t a234; 定義float型三維數(shù)組a，它有234=24個(gè)元素。 第19頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分202二維數(shù)組的定義和引用 （2）二維數(shù)組的引用 二維數(shù)組的元素的表示形式為 數(shù)組名 下標(biāo)下標(biāo) 例如： B12=a23 / 2; 在使用數(shù)組元素時(shí)，應(yīng)該注意下標(biāo)值應(yīng)在已定義的數(shù)組大小的范圍內(nèi)。第20頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分212二維數(shù)組的定義和引用 （3）二維數(shù)組的初始化 A分行給二維數(shù)組賦初值。如： int a34=1，2，3，4，5，6，7，8， 9，10，11，12; B可以將所有數(shù)據(jù)寫在一個(gè)花括號(hào)內(nèi)，按數(shù)組排列的順序?qū)Ω髟刭x初值。如： int a34

12、=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12; 效果與前相同。但以第1種方法為好，一行對一行，界限清楚。第21頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分222二維數(shù)組的定義和引用 C可以對部分元素賦初值，其余元素值自動(dòng)置為0。 如：int a34=1,0，6,0,0,11; 初始化后的數(shù)組元素如下： 1 0 0 0 0 6 0 0 0 0 11 0 也可以只對某幾行元素賦初值： int a34=1，5，6; 數(shù)組元素為 1 0 0 0 5 6 0 0 0 0 0 0第3行不賦初值。也可以對第2行不賦初值：int a34=1，9;第22頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分232二

13、維數(shù)組的定義和引用 D如果對全部元素都賦初值(即提供全部初始數(shù)據(jù))，則定義數(shù)組時(shí)對第一維的長度可以不指定，但第二維的長度不能省。 如 int a34=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12; 可以寫成 int a4=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12; 在定義時(shí)也可以只對部分元素賦初值而省略第一維的長度， 但應(yīng)分行賦初值。如 int a4=0，0，3，0，10;數(shù)組各元素為 ：0 0 3 00 0 0 00 10 0 0第23頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分242二維數(shù)組的定義和引用 （4）二維數(shù)組程序舉例 例2 將一個(gè)二維數(shù)組行和列元素互換，存到另一

14、個(gè)二維數(shù)組中。 例如： a=123 b=14 456 25 36第24頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分252二維數(shù)組的定義和引用coutendl; coutarray b：endl; for (i=0;i=2;i+) for(j=0;j=1;j+) coutbij ; coutendl; return 0;程序如下：#include using namespace std;int main( ) int a23=1,2,3,4,5,6; int b32,i,j;coutarray a：endl; for (i=0;i=1;i+) for (j=0;j=2;j+) coutaij ;

15、bji=aij; 第25頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分262二維數(shù)組的定義和引用 運(yùn)行結(jié)果如下： array a： 1 2 3 4 5 6 array b： 1 4 2 5 3 6第26頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分273用數(shù)組名作函數(shù)參數(shù) 數(shù)組名也可以作實(shí)參和形參，傳遞的是數(shù)組的起始地址。 例3 用選擇法對數(shù)組中10個(gè)整數(shù)按由小到大排序。 根據(jù)此思路編寫程序如下：所謂選擇法就是先將10個(gè)數(shù)中最小的數(shù)與a0對換;再將a1到a9中最小的數(shù)與a1對換每比較一輪,找出一個(gè)未經(jīng)排序的數(shù)中最小的一個(gè)。共比較9輪。第27頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分283用數(shù)組名作函數(shù)

16、參數(shù) #include using namespace std; int main( ) void select_sort(int array,int n); /函數(shù)聲明 int a10,i; coutenter the originl array：endl; for(i=0;iai; coutendl; select_sort(a,10); /函數(shù)調(diào)用，數(shù)組名作實(shí)參 coutthe sorted array：endl; for(i=0;i10;i+) /輸出10個(gè)已排好序的數(shù) coutai ; coutendl; return 0; void select_sort(int array ,

17、int n) /形參array是數(shù)組名int i,j,k,t; for(i=0;in-1;i+) k=i; for(j=i+1;jn;j+) if(arrayjarrayk) k=j; t=arrayk; arrayk= arrayi;arrayi=t; 第28頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分293用數(shù)組名作函數(shù)參數(shù) 關(guān)于用數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)有兩點(diǎn)要說明： A如果函數(shù)實(shí)參是數(shù)組名，形參也應(yīng)為數(shù)組名(或指針變量) 。實(shí)參數(shù)組與形參數(shù)組類型要一致。 B數(shù)組名代表數(shù)組首元素的地址，并不代表數(shù)組中的全部元素。形參數(shù)組的長度不要超過實(shí)參數(shù)組的長度。實(shí)參數(shù)組必須定義為具有確定長度的數(shù)組，而形參數(shù)組

18、可以不定義長度，只在數(shù)組名后跟一個(gè)空的方括號(hào)，同時(shí)在被調(diào)用的函數(shù)中另設(shè)一個(gè)參數(shù)用來傳遞元素的個(gè)數(shù)。 函數(shù)首部的下面幾種寫法都合法，作用相同。 void select_sort(int array10,int n) void select_sort(int array,int n) void select_sort(int array5,int n)C+實(shí)際上只把形參數(shù)組名作為一個(gè)指針變量來處理，用來接收從實(shí)參傳過來的地址。/指定元素個(gè)數(shù)與實(shí)參數(shù)組相同/不指定元素個(gè)數(shù)/指定元素個(gè)數(shù)與實(shí)參數(shù)組不同第29頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分304字符數(shù)組 用來存放字符數(shù)據(jù)的數(shù)組是字符數(shù)組，字符

19、數(shù)組中的一個(gè)元素存放一個(gè)字符。 定義字符數(shù)組的方法與前面介紹的類似。 例如：char c10; c0=I;c1= ;c2=a; c3=m;c4= ;c5=h; c6=a;c7=p;c8=p; c9=y;第30頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分314字符數(shù)組 （1）字符串和字符串結(jié)束標(biāo)志 C+規(guī)定了一個(gè)“字符串結(jié)束標(biāo)志，以字符0代表。 例如：字符串I am happy共有10個(gè)字符，但在內(nèi)存中它共占11個(gè)字節(jié)，最后一個(gè)字節(jié)0是由系統(tǒng)自動(dòng)加上的。 如果用以下語句輸出一個(gè)字符串： coutHow do you do?; 系統(tǒng)在執(zhí)行此語句時(shí)逐個(gè)地輸出字符， 提問：那么它怎么判斷應(yīng)該輸出到哪個(gè)字

20、符就停止了呢?解答：系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在How do you do?字符串的結(jié)尾加上字節(jié)0，作為結(jié)束標(biāo)記。第31頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分324字符數(shù)組 下面再對字符數(shù)組初始化補(bǔ)充一種方法： 用字符串常量來初始化字符數(shù)組。 例如； char str=I am happy; 也可以省略花括號(hào)，直接寫成 char str=I am happy; 上面的初始化與下面的初始化等價(jià)： char str=I, ,a,m, ,h,a,p,p,y,0;而不與下面的等價(jià)：char str=I, , a, m, , h, a, p, p,y;注意第32頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分334字符數(shù)

21、組 如果有: char str10=China; 數(shù)組str的前5個(gè)元素為C，h，i，n， a，第6個(gè)元素為0，后4個(gè)元素為空字符。見圖3。圖3第33頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分344字符數(shù)組 需要說明的是 ： 字符數(shù)組并不要求它的最后一個(gè)字符為0，甚至可以不包含0。 如以下這樣寫完全是合法的： char str5=C,h,i,n,a;強(qiáng)調(diào)：字符數(shù)組和字符串的不同。字符串常量有一個(gè)結(jié)束字符，即0。 第34頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分355C+處理字符串的方法 5C+處理字符串的方法：字符串類與字符串變量 C+提供了一種新的數(shù)據(jù)類型字符串類型(string類型)。 V

22、C+中提供了一個(gè)字符串類：CString。 （1）定義字符串變量 如： string string1； /定義string1為字符串變量 string string2=China; /定義string2同時(shí)對其初始化應(yīng)當(dāng)注意： 要使用string類的功能時(shí)，必須在本文件的開頭加上#include /注意頭文件名不是第35頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分36擴(kuò)充與 #include與#include的區(qū)別:viostream是C+的頭文件，是C的頭文件，即標(biāo)準(zhǔn)的C+頭文件沒有.h擴(kuò)展名，將以前的C的頭文件轉(zhuǎn)化為C+的頭文件后，有時(shí)加上c的前綴表示來自于c，例如cmath就是由變來的。v

23、里面定義的所有類以及對象都是在全局空間里，所以可以直接用cout 。 但在iostream里面，它所定義的東西都在名字空間std里面，所以必須加上using namespace std才能使用cout。v一般一個(gè)C+的老的帶“.h”擴(kuò)展名的庫文件，比如，在新標(biāo)準(zhǔn)后的標(biāo)準(zhǔn)庫中都有一個(gè)不帶“.h”擴(kuò)展名的相對應(yīng)，區(qū)別除了后者的好多改進(jìn)之外，還有一點(diǎn)就是后者的內(nèi)容都塞進(jìn)了“std”名字空間中。 第36頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分37擴(kuò)充與 唯獨(dú)string特別。 v由于C+要兼容C的標(biāo)準(zhǔn)庫，而C的標(biāo)準(zhǔn)庫里碰巧也已經(jīng)有一個(gè)名字叫做“string.h”的頭文件，包含一些常用的C字符串處理函

24、數(shù)，比如strcmp。 v頭文件跟C+的string類沒有關(guān)系，并非的“升級(jí)版本”，他們是毫無關(guān)系的兩個(gè)頭文件。 v是舊的C 頭文件，對應(yīng)的是基于char*的字符串處理函數(shù)；是包裝了std 的C+頭文件，對應(yīng)的是新的string 類。 是c+ 的頭文件，其內(nèi)包含了一個(gè)string類，string s1就是建立一個(gè)string類的對象 的c語言的東西, 沒有類，所以不能 string s1。 文件實(shí)際上只是在一個(gè)命名空間std中include了 第37頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分385C+處理字符串的方法 （2）對字符串變量的賦值 如：string1=Canada; （3）字符串變

25、量的輸入輸出 如：cin string1; cout(大于)、=(大于或等于)、成員名。如p-num?！?”稱為指向運(yùn)算符。1001Zhang XinM1990.5Shanghaip第44頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分456結(jié)構(gòu)體類型 （4）用結(jié)構(gòu)體變量和指向結(jié)構(gòu)體變量的指針構(gòu)成鏈表 鏈表是一種常見的重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 圖6表示最簡單的一種鏈表（單向鏈表）的結(jié)構(gòu)。圖6Head為“頭指針”一個(gè)結(jié)點(diǎn)NULL：鏈表結(jié)束第45頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分466結(jié)構(gòu)體類型 例如，可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型： struct Student int num; float score;

26、 Student *next; /next指向Student結(jié)構(gòu)體變量 ;參見圖7所示。圖7第46頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分476結(jié)構(gòu)體類型 （5）結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)作為函數(shù)參數(shù) 將一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量中的數(shù)據(jù)傳遞給另一個(gè)函數(shù)，有下列3種方法： A用結(jié)構(gòu)體變量名作參數(shù)。一般較少用這種方法。 B用指向結(jié)構(gòu)體變量的指針作實(shí)參，將結(jié)構(gòu)體變量的地址傳給形參。 C用結(jié)構(gòu)體變量的引用變量作函數(shù)參數(shù)。第47頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分487共用體 有時(shí)需要使幾種不同類型的變量存放到同一段內(nèi)存單元中。 例如，可把一個(gè)整型變量、一個(gè)字符型變量、一個(gè)雙精度型變量放在同一個(gè)地址開始的內(nèi)存單元中（

27、見圖8）。這就是共用體。圖8第48頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分497共用體 （1）聲明共用體 聲明共用體類型的一般形式為 union 共用體類型名 成員表列 ； 定義共用體變量的一般形式為： 共用體類型名 共用體變量名;比如：union data int i; char ch; double d; a,b,c；第49頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分507共用體 （2）對共用體變量的訪問方式 不能引用共用體變量，而只能引用共用體變量中的成員。 例如： a.i （引用共用體變量中的整型成員i） （引用共用體變量中的字符型成員ch） a.f （引用共用體變量中的雙精度型成員d）不能只引用共用體變量，例如：couta; 是錯(cuò)誤的，應(yīng)該寫成couta.i;或couta.ch;等。第50頁/共57頁2022年4月30日7時(shí)20分518枚舉類型 如果一個(gè)變量只有幾種可能的值，可以定義為枚舉(enumeration)類型。 所謂“枚舉”是指將變量的值一一列舉出來，變量的值只