高級語言程序設計-從C到C++(第二版)課件：數(shù)組

5.1一維數(shù)組5.2二維數(shù)組5.3字符數(shù)組5.4字符串輸入、輸出函數(shù)5.1一維數(shù)組一維數(shù)組是最簡單的數(shù)組類型，數(shù)組中每個元素由相同的數(shù)組名和唯一的下標來確定并相互區(qū)別。5.1.1一維數(shù)組的定義一維數(shù)組定義的基本格式為其中，類型符用于指定數(shù)組的數(shù)據(jù)類型。數(shù)組是同一類型的有序數(shù)據(jù)的集合，因此數(shù)組的數(shù)據(jù)類型也是該數(shù)組中所有組成元素的數(shù)據(jù)類型。數(shù)組名是表示某個特定數(shù)組的標識符，其命名方法遵循標識符命名規(guī)則。[常量表達式]用來表示數(shù)組的長度，說明所包含元素的個數(shù)。C語言不允許對數(shù)組的大小作動態(tài)定義，即數(shù)組的大小不依賴于程序運行過程中變量的值，因此方括號中的“常量表達式”可以是整型常量或整型常量表達式，但不能是變量。5.1.2數(shù)組元素的引用C語言規(guī)定，必須先對數(shù)組進行定義，然后才能對數(shù)組元素進行逐個引用，也就是要遵循“先定義，后使用”的原則。需要注意的是，由基本數(shù)據(jù)類型所構造的數(shù)據(jù)類型，只能引用其組成成員，而不能引用其本身，即數(shù)組名不代表整個數(shù)組。數(shù)組中每個元素的類型由數(shù)組的類型決定，每個數(shù)組元素由統(tǒng)一的數(shù)組名和唯一的下標確定。下標可以是常量、變量或表達式，但必須有確定的整數(shù)值。數(shù)組元素的下標總是從“0”開始的。所有元素以各自的下標為順序，在內存中占用一段連續(xù)的存儲單元。數(shù)組常與循環(huán)結構結合在一起使用，通過數(shù)組的下標和循環(huán)結構的控制變量產生聯(lián)系，可以很方便地引用數(shù)組元素。5.1.3一維數(shù)組的初始化為使程序簡潔，常在定義數(shù)組的同時為各數(shù)組元素賦值，稱為數(shù)組的初始化。常見的初始化形式包括：(1)為全部元素賦值，按順序將數(shù)值依次賦給數(shù)組中各元素。(2)若省略數(shù)組長度，則可由初始化式中數(shù)值的個數(shù)確定其長度。(3)若初始化式中數(shù)值的個數(shù)小于數(shù)組的長度，則不足的部分默認初始值為0。(4)利用上一特性，可以方便地為全部元素賦初值0。需要注意的是，初始化式以花括號限定，數(shù)值間用逗號隔開，初始化式不允許完全為空，即花括號內至少要有一個數(shù)值。如果在定義的同時不對數(shù)組初始化，則各元素的初始值并不確定。5.1.4一維數(shù)組的存儲形式數(shù)組的所有元素在內存中是以連續(xù)字節(jié)的形式存放的，數(shù)組中各元素所占內存的大小由該數(shù)組的數(shù)據(jù)類型決定，整個數(shù)組所占內存的大小為一個元素所占內存的大小與元素的個數(shù)乘積。5.2二維數(shù)組維數(shù)超過一維的數(shù)組統(tǒng)稱為多維數(shù)組。多維數(shù)組也是同類型數(shù)據(jù)的有序集合，存儲形式與一維數(shù)組相同，即所有元素按順序占用一段連續(xù)的存儲單元。本節(jié)以多維數(shù)組中最常用的二維數(shù)組為例進行介紹。在表現(xiàn)形式上，一個二維數(shù)組常以行和列的排列形式(類似于數(shù)學中的矩陣)出現(xiàn)，這樣有助于形象地表示二維數(shù)組的邏輯結構。5.2.1二維數(shù)組的定義二維數(shù)組定義的基本格式為其中，類型符用于指定數(shù)組的數(shù)據(jù)類型，兩個[常量表達式]分別指定了二維數(shù)組的行數(shù)和列數(shù)，數(shù)組長度(即元素個數(shù))由行數(shù)?×?列數(shù)來確定。5.2.2二維數(shù)組元素的引用與一維數(shù)組的引用相似，對二維數(shù)組的引用也是通過其下標實現(xiàn)的。在上一節(jié)的例題中可以看到一維數(shù)組的引用常與循環(huán)結構配合使用。類似的，二維數(shù)組常與兩層嵌套的循環(huán)結構結合使用，通過外層循環(huán)控制行下標及內層循環(huán)控制列下標，可以很方便地實現(xiàn)對各個元素的訪問。5.2.3二維數(shù)組的初始化常用的二維數(shù)組的初始化包括以下形式：(1)在初始化式中，以花括號來限定數(shù)組中每一行的值。對于初學者來說，C語言的詞匯即關鍵字，接近于我們使用的自然語言(這里指英語)，在某種程度上可以見名知義。下面就讓我們通過一個簡單的程序來認識和了解C語言?！纠?.1】在屏幕上輸出一行文字：歡迎使用C語言！對于上述代碼，我們需要進行編輯、保存、編譯和運行，從而在屏幕上輸出相應的文字。編輯代碼，必須有一個可以進行文字編輯的軟件。Windows操作系統(tǒng)中自帶的記事本或者MSWORD等軟件，均可以完成代碼的編輯與存儲功能。在C語言程序設計中，程序代碼編寫完成后保存在擴展名為“.c”的文件中，該文件即為源程序文件。我們將上述代碼保存在Lianxi_1_1.c源程序文件中。由于C語言是高級語言，因此需要將源程序翻譯成計算機可以識別的機器語言，也就是要對源程序進行編譯。程序在編譯成功以后，即可以運行，在屏幕上輸出相應的文字。對于初學者來說，C語言的詞匯即關鍵字，接近于我們使用的自然語言(這里指英語)，在某種程度上可以見名知義。下面就讓我們通過一個簡單的程序來認識和了解C語言。【例1.1】在屏幕上輸出一行文字：歡迎使用C語言！對于上述代碼，我們需要進行編輯、保存、編譯和運行，從而在屏幕上輸出相應的文字。編輯代碼，必須有一個可以進行文字編輯的軟件。Windows操作系統(tǒng)中自帶的記事本或者MSWORD等軟件，均可以完成代碼的編輯與存儲功能。在C語言程序設計中，程序代碼編寫完成后保存在擴展名為“.c”的文件中，該文件即為源程序文件。我們將上述代碼保存在Lianxi_1_1.c源程序文件中。由于C語言是高級語言，因此需要將源程序翻譯成計算機可以識別的機器語言，也就是要對源程序進行編譯。程序在編譯成功以后，即可以運行，在屏幕上輸出相應的文字。(2)省略上式中的限定行的花括號，按元素在內存中的排列順序依次賦值。(3)當可以通過初值的個數(shù)確定數(shù)組的長度時，可以不指定行的長度，但列的長度不能省略。(4)若初值個數(shù)小于數(shù)組的長度，則初始化式中不足的部分默認為0。(5)按初始化式中花括號的限定依次為各行中的元素賦初值，不足的部分默認為0。(6)為某行賦初值0，限定行的花括號不能省略且至少包含一個初值0。(7)當行的個數(shù)可以通過初始化式確定時，可以不指定行的長度，但列的長度不能省略。5.3字符數(shù)組用來存放字符型數(shù)據(jù)的數(shù)組是字符數(shù)組，字符數(shù)組中的每個元素在內存中占用一個字節(jié)的存儲單元，用于存取一個字符。5.3.1字符數(shù)組的定義一維字符數(shù)組定義的基本格式為雖然也可以定義一個整型數(shù)組來存放字符型數(shù)據(jù)，但會占用不必要的內存空間，因此不建議使用。二維字符數(shù)組定義的基本格式為5.3.2字符數(shù)組的初始化字符數(shù)組的初始化與前面講過的數(shù)值數(shù)組的初始化形式類似，常用形式包括以下幾種：(1)按元素在內存中的排列順序，將字符依次賦值給數(shù)組中各元素。如果花括號中提供的字符個數(shù)大于數(shù)組長度，則按語法錯誤處理。(2)在定義字符數(shù)組時，如果為全部元素賦初值，對于一維數(shù)組可省略數(shù)組長度。(3)如果初始化式中字符個數(shù)小于數(shù)組長度，則不足的部分默認為空，即字符“\0”。字符數(shù)組的初始化與數(shù)值數(shù)組的初始化形式基本相同，只是初始值為字符常量，由單引號限定。同理，二維字符數(shù)組的初始化也與前面介紹的二維數(shù)組的初始化形式相同。如果在定義時不對字符數(shù)組初始化，則各元素的初始值并不確定。5.3.3字符數(shù)組的引用字符數(shù)組的引用與前面所講數(shù)組的引用基本一致，唯一的區(qū)別是，對于字符數(shù)組常使用格式符“%c”來逐個引用數(shù)組元素。對于一維字符數(shù)組，程序通過一層循環(huán)結構完成對每一個數(shù)組元素的引用。對于二維字符數(shù)組，程序中定義了循環(huán)控制變量，通過兩層循環(huán)嵌套來引用二維字符數(shù)組的各元素。在循環(huán)結構中，通過判斷當前元素的值是否為空字符“\0”來判斷當前行中的有效字符是否已經全部輸出，并決定是否結束內嵌的循環(huán)結構。5.3.4使用字符數(shù)組處理字符串C語言中沒有字符串數(shù)據(jù)類型，而是通過字符數(shù)組來實現(xiàn)對字符串的處理。所以在C語言中字符串是字符數(shù)組，而C語言又規(guī)定以字符“\0”作為“字符串的結束標志”，從而將字符串區(qū)別于一般的字符數(shù)組。在使用字符初始化字符數(shù)組時，初始化式由花括號限定且每個初值由單引號限定，字符初值之間用逗號隔開。在使用字符串初始化字符數(shù)組時，初始化式的花括號可以省略，整個字符串由雙引號限定。同時系統(tǒng)會自動向數(shù)組的末端添加一個字符“\0”作為結束標志。因此，使用字符串定義的數(shù)組長度為字符串長度再加一個字節(jié)。5.3.5字符串的輸入/輸出在字符串的輸入/輸出中，經常使用格式符“%s”。相對于格式符“%c”只能夠對字符數(shù)組的元素進行逐一引用，格式符“%s”最大的特點是可以一次把整個字符串輸入/輸出。1．以“%s”的形式輸出字符數(shù)組在格式輸出函數(shù)printf中使用“%s”時，輸出列表的參數(shù)不是數(shù)組元素(變量)，而是數(shù)組名(數(shù)組的首元素地址)。系統(tǒng)從字符數(shù)組的首元素地址開始，將存儲單元內的字符依次輸出，直到遇見(但不包括)第一個“\0”(空字符)為止。2．以“%s”的形式輸入字符數(shù)組在格式輸入函數(shù)scanf中使用“%s”時，輸入列表的參數(shù)不是變量的地址(或數(shù)組元素的地址)，而是數(shù)組名(即數(shù)組的首元素地址)。系統(tǒng)從字符數(shù)組的首元素地址開始，將連續(xù)輸入的字符一次寫入存儲單元，遇到輸入的分隔符(制表符“Tab”、空格“Space”或回車“Enter”)時，在有效字符后自動添加一個“\0”，并結束輸入。習慣上，使用“Enter”結束輸入。3．以“%s”的形式一次輸入與輸出多個字符串利用“%s”的特點，可以一次輸入與輸出多個字符串。在輸入時，以空格鍵“Space”、制表符“Tab”或回車鍵“Enter”作為一個字符串的結束標志，習慣上，空格鍵“Space”更符合文本書寫的格式。在輸出時，需要人為添加字符串之間的分隔符號。5.4字符串輸入、輸出函數(shù)C語言本身沒有輸入/輸出語句，而是在C標準函數(shù)庫中以標準的輸入/輸出設備為對象，提供了一系列“標準輸入/輸出函數(shù)”，程序設計人員可以通過調用這些函數(shù)來實現(xiàn)特定的輸入/輸出功能?！皹藴瘦斎?輸出函數(shù)”被定義在頭文件“stdio.h”中，需要調用“標準輸入/輸出函數(shù)”的源程序文件必須在文件的開頭使用預編譯指令“#include<stdio.h>”將該頭文件包含到源程序文件中。5.4.1puts函數(shù)puts函數(shù)即字符串輸出函數(shù)。其作用是以第一個“\0”作為結束標志，將一個字符數(shù)組中的有效字符輸出到終端，并將“\0”轉換為“\n”輸出。調用puts函數(shù)的一般格式為需要注意的是，puts函數(shù)的參數(shù)只有一個，所以只能用于輸出一個字符數(shù)組；若需要輸出多個字符數(shù)組，則需要調用多個puts函數(shù)。5.4.2gets函數(shù)gets函數(shù)即字符串輸入函數(shù)。其作用是以回車鍵“Enter”作為結束標志，將一個字符串輸入到字符數(shù)組中，并將“Enter”轉換為“\0”輸入。調用gets函數(shù)的