C語言（譚浩強）第07章 數(shù) 組.ppt

1、第七章 數(shù) 組,本章要點： 1.建立數(shù)組的概念； 2.掌握一維數(shù)組和多維數(shù)組的定義； 3.掌握數(shù)組的初始化和引用； 4.掌握字符串與字符數(shù)組. 5. 掌握用數(shù)組進行編程的技術(shù)。,數(shù)組的概念,1. 問題的提出 假設(shè)我們將26個數(shù)分別存放在26個變量中，要計算26個變量的和,如何做? 將26個變量逐個加起來？ 能否使用循環(huán)語句? for(sum=0,i=0;i26;i+) sum=sum+ai; 正確嗎?,2. 使用數(shù)組解決問題 定義一個變量，包含26個數(shù)據(jù)，稱為數(shù)組變量。 main( ) int i, sum = 0, a26; for( i =0; i 26; i+) scanf(“%d”,

2、,數(shù)組的基本概念：,1、數(shù)組：一組具有相同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的有序的集合。 2、數(shù)組元素：數(shù)組中的元素。數(shù)組中的每一個數(shù)組元素具有相同的名稱，不同的下標(biāo)，可以作為單個變量使用。在定義一個數(shù)組后，在內(nèi)存中使用一片連續(xù)的空間依次存放數(shù)組的各個元素。,3、數(shù)組的下標(biāo)：是數(shù)組元素的位置的一個索引或指示。 4、數(shù)組的維數(shù)：數(shù)組元素下標(biāo)的個數(shù)。根據(jù)數(shù)組的維數(shù)可以將數(shù)組分為一維、二維、三維、多維數(shù)組。 數(shù)組是同類型變量的集合,共用一個名字,用下標(biāo)區(qū)分; 每個變量稱作數(shù)組元素； 按下標(biāo)遞增順序在內(nèi)存中存放； 使用幾個下標(biāo)區(qū)分變量，就稱是幾維數(shù)組。 一維數(shù)組與數(shù)學(xué)中的數(shù)列對應(yīng)，二維數(shù)組與矩陣對應(yīng)。很少使用三維及三維

3、以上的數(shù)組。,7.1 一位數(shù)組的定義和引用 7.1.1一維數(shù)組的定義 定義方式： 類型說明符 數(shù)組名 常量表達式 例：int a10 它表示數(shù)組名為a，此數(shù)組有10個元素。說明： 說明： （1）數(shù)組名定義規(guī)則和變量名相同； （2）數(shù)組名的常量表達式用方括弧而不是圓括弧括起來 （3）常量表達式表示元素的個數(shù)，即數(shù)組長度。例如： a10表示a數(shù)組共有10個元素，下標(biāo)從0開始分別 為：a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9 注意：沒有a10,（4）常量表達式中可以包括常量和符號常量，不能包含 變量，即數(shù)組的大小不能依賴于程序過程中變量的值。 例如：int n; scanf(“%d

4、”, 是不合法的。 7.1.2 一維數(shù)組元素的引用 C語言規(guī)定，只能逐個引用數(shù)組元素而不能一次引用整個數(shù)組。 數(shù)組元素的表示形式為： 數(shù)組名下標(biāo) 其中下標(biāo)可以是整型常量或整型表達式。例如： a0=a5+a7-a2*3,例7.1 數(shù)組元素的引用 main ( ) int i, a10; for ( i = 0; i = 0; i-) printf(“%d”, ai); 本例使a0到a9的值為09,然后按逆序輸出。,7.1.3 一維數(shù)組的初始化,1、在定義數(shù)組時對數(shù)組元素賦以初值 方法：將初值依次寫在花括號 內(nèi)。 例如： int a4=2,4,6,8,其中：a0=2, a1=4, a2=6, a3

5、=8,（1）可以只給一部分元素賦值。 例如：int a10=0,1,2,3,4; 其中：a0=0, a1=1, a2=2, a3=3, a4=4, a5=0, a6=0, a7=0, a8=0, a9=0 （2）如果想使一個數(shù)組中全部元素值為0,可以寫成： int a10=0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 不能寫成： int a10=0*10,注意：定義成static數(shù)組，不賦初值，系統(tǒng)會自動將全部元素賦以0值。（此處后面有介紹）,（3）在對全部數(shù)組元素賦初值時，可以不指定數(shù)組長度。 例如： int a5=0,1,2,3,4 可以寫成： int a =0,1,2,3,4

6、 但是如果被定義的數(shù)組長度與提供初值的個數(shù)不相同時，則數(shù)組長度不能省略。 例如： int a10=0,1,2,3,4; 只初始化了前5個元素，后5個元素為0。,7.1.4 一維數(shù)組程序舉例,例7.2 用數(shù)組來處理求Fibonacci數(shù)列問題。 main( ) int i; int f20 = 1, 1; for( i = 2; i 20; i+) fi = fi-2 + fi-1; for ( i = 0; i 20; i+) if ( i % 5 = 0) printf(“n”); printf(“%12d”, fi); ,例7.3 用冒泡法對10個數(shù)排序（由小到大）。 冒泡法：對將進行排序

7、的數(shù)，相鄰兩個數(shù)進行比較，如果滿足次序要求，保持兩者位置不變，否則交換位置；,第一次 比較,第二次 比較,第三次 比較,第四次 比較,第五次 比較,第一次冒泡排序的結(jié)果,n個數(shù)經(jīng)過一次冒泡排序后，最大數(shù)(最小數(shù)) 將被交換到最后位置，但前面n-1數(shù)仍然無 序。下一次排序最后一位不必參加排序。,第一次冒泡排序,算法結(jié)論： 如果有n個數(shù)參加冒泡排序，則要進行n-1趟比較。 在第j趟比較中有n-j+1個數(shù)參加排序，要進行n-j次兩兩比 較。本例中第2趟有5個數(shù)參加排序，進行了4次比較。,第一次比較,第二次比較,第三次比較,第四次比較,第二次冒泡排序的結(jié)果,第二次冒泡排序,main( ) int a1

8、0; int i, j, t; printf(“input 10 numbers:n”); for ( i = 0; i ai+1 ) t = ai; ai = ai+1; ai+1 = t; printf(“the sorted numbers:n”); for( i = 0; i 10; i+) printf(“%d”,ai); ,7.2 二維數(shù)組的定義和引用,7.2.1 二維數(shù)組的定義 二維數(shù)組定義的一般形式： 類型說明符 數(shù)組名 常量表達式 常量表達式 例： float a34, b510; 此句定義了一個名為a的3行4列的實數(shù)數(shù)組和一個名為b的5行10列的實數(shù)的數(shù)組。 注意：不能寫成

9、：float a3,4, b5,10; 在C語言中，可以把二維數(shù)組看成特殊的一維數(shù)組，即把把一行看成一個元素，這些特殊的元素組成以一個特殊的一維數(shù)組。比如：我們可以把二維數(shù)組a34看成一個由 a0, a1, a2元素組成的數(shù)組，每個元素又由四個元素組成，例如a0由a00,a01, a02, a03組成。,二維數(shù)組的存放順序： 在C語言中，二維數(shù)組中的元素是按行存放的。 例如： a23的存放形式為,二維數(shù)組是多維數(shù)組的基礎(chǔ)。其它多維數(shù)組的定義和元素存放形式類似二維數(shù)組。,低,高,7.2.2 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：a23表示的是a二維數(shù)組的第3行第

10、4列的元素。 此處我們要特別注意下標(biāo)不要超界。 注意： 1）下標(biāo)可以是整型表達式，如a2-12*2-1； 2）不能寫成a2,3的形式；,7.2.3 二維數(shù)組的初始化,（1）按行給二維數(shù)組賦初值。例如： int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12； （2）可以將所有數(shù)據(jù)寫在一個花擴弧內(nèi)，系統(tǒng)將按數(shù)組排 列順序?qū)Ω髟刭x初值。例如： int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12； （3）可以對部分元素賦初值。例如： int a34=1,5,9； 它的作用是只對每行第一列賦初值，其他元素自動為0， 結(jié)果為：,也可以對各行中的某一元素賦初值，其他元素自

11、動為0 ： int a34=1,0,6,0,0,11； 結(jié)果為：,（4）如果對全部元素都賦初值，則定義數(shù)組時對第一維的長度可以不指定，但第二維的長度不能省。例如： int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12； 可以寫成： int a 4=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12；,例7.4 將二維數(shù)組 行和列元素互換，存到另一個二 維數(shù)組中。,7.2.4 二維數(shù)組程序舉例,main( ) int a23=1,2,3,4,5,6; int b32, i, j; printf(“array a:n”); for ( i = 0; i = 1; i+) for(

12、j =0; j = 2; j+) printf(“%5d”,aij); bji=aij; printf(“n”); ,printf(“array b:n”); for ( i = 0; i = 2; i+) for( j = 0; j = 1; j+) printf(“%5d”, bij); printf(“n”); ,例7.5 有一個3X4的矩陣，要求編程求出其中最大的那個元素的值，以及其所在的行號和列號；,main ( ) int i, j, row = 0, colum = 0, max; int a34 = 1, 2, 3, 4, 9, 8, 7, 6, -10, 10, -5, 2

13、; max = a00; for( i = 0; i max ) max = aij; row = i; colum = j; printf(“max=%d,row=%d,colum=%dn”,max,row,colum); ,7.3 字符數(shù)組,7.3.1 字符數(shù)組的定義 字符數(shù)組的定義類似前面的數(shù)組定義。例如： char c4; c0=S; c1=U; c2=S; c3=E; 上句的作用為：定義C為字符數(shù)組，包含4個元素。賦值后的狀態(tài)為： 在C語言中，字符型和整型是互相通用的，因此上述定義句可以寫為： int c4,也可以定義和初始化一個二維字符數(shù)組，方法類似前述。 例如： char dia

14、mond55= , , *, , *, , *, *, , , , * , , *, , *, , , *; 7.3.3 字符數(shù)組的引用 可以引用字符數(shù)組中的一個元素，得到一個字符。 例7.6；輸出一個字符串 main ( ) char c10I, , a, m, ,a, , b,o,y; int i; for( i = 0; i 10; i+) printf(“%c”, ci); printf(“n”); ,例7.7；輸出一個 main ( ) char diamond55= , , *, , *, , *, *, , , , * , , *, , *, , , *; int i, j; f

15、or( i = 0; i 5; i+) for ( j =0; j 5; j+) printf(“%c”, diamondij); printf(“n”); 運行結(jié)果為： * * * * * * * *,7.3.4 字符串和字符結(jié)束標(biāo)志 在C語言中，將字符串作為字符數(shù)組來處理。 為了測定字符串的實際長度C語言規(guī)定了一個“字符結(jié)束標(biāo)志”，以字符0代表，由它前面的字符組成字符串。 系統(tǒng)字符串常量也自動加一個0作為結(jié)束符。 例如“C Program”共有9個字符，但在內(nèi)存中占10個字節(jié)，最后一個字節(jié)0是由系統(tǒng)自動加上的。 結(jié)束標(biāo)志不會產(chǎn)生附加的操作或增加有效字符，只起一個供辨別的標(biāo)志,另一種方法用字

16、符串常量來使字符數(shù)組初始化。 例如 char c =“I am happy”； 也可以省略花括弧，直接寫成 char c =“I am happy”； （注意字符串的兩端是用雙引號而不是單引號括起來的）。 注意：上述字符串占用的空間長度是11而不是10。因為字符串常量的最后由系統(tǒng)加上一個0。 上述的初始化與下面的初始化等價。 char c =I, , a, m , , h , a , p , p , y , 0； 而不與下面的等價： char c =I, , a, m , , h , a , p , p , y ； 前者的長度為11，后者的長度為10。,需要說明的是：字符數(shù)組并不要求它的最后一

17、個字符為0，甚至可以不包含0 . 像以下這樣寫完全是合法的. char c5= C, h, i , n , a ; 是否需要加上0,完全根據(jù)需要決定。 系統(tǒng)對字符串常量自動加上一個0，因此，為了使處理方法一致，便于測定字符串的實際長度，以及在程序中作相應(yīng)的處理，在字符數(shù)組也常常人為加上一個0，如： char c6= C, h, i , n , a, 0 ;,7.3.5 字符數(shù)組的輸入輸出,字符數(shù)組的輸入輸出可以有兩種方法： (1)逐個字符輸入輸出。用格式符“%c”輸入或輸出一個字符。如： main ( ) char c10I, , a, m, ,a, , b,o,y; int i; for (

18、 i = 0; i 10; i+) printf(“%c”, ci); printf(“n”); (2)將整個字符串一次輸入或輸出。用“%s”格式符。如： char c = “china”; printf(“%s”,c);,注意： 1.輸出字符不包括結(jié)束符0 ； 2.用“%s”格式符輸出字符串時，printf函數(shù)中的輸出項是字符數(shù)組名，而不是字符元素名。比如不能寫成： printf(“%s”,c0); 正確寫法為： printf(“%s”,c); 3.如果數(shù)組長度大于字符串實際長度，也只輸出到遇0 結(jié)束。 4.如果一個字符數(shù)組中含一個以上的0 ，則遇到第一個0 輸出就結(jié)束。,7.3.6 字符串

19、處理函數(shù),在C的函數(shù)庫中提供了一些用來處理字符串的函數(shù)，使用方便。幾乎所有版本的C都提供這些函數(shù)。下面是幾種常用的函數(shù)。 1.puts（字符數(shù)組） 作用：將一個字符串（以0結(jié)束的字符序列）輸出到終端。 puts函數(shù)用的不多。puts函數(shù)輸出字符串中可以包含轉(zhuǎn)義字符。 2.gets（字符數(shù)組）， 作用：從終端輸入一個字符串到字符數(shù)組，并且得到一個函數(shù)值。該函數(shù)值是字符數(shù)組的起始地址。 如執(zhí)行下面的函數(shù)： gets(str) 從鍵盤輸入：Computer 將輸入的字符串” Computer”送給字符數(shù)組str（請注意送給數(shù)組的共有9個字符，而不是8個字符），函數(shù)值為字符數(shù)組str的起始地址。注意：

20、用puts和gets函數(shù)只能輸入或輸出一個字符串，,3.strcat(字符數(shù)組1,字符數(shù)組2） 作用是：連接兩個字符數(shù)組中的字符串，把字符串2接到字符串1的后面，結(jié)果放在字符數(shù)組1中，函數(shù)調(diào)用后得到一個函數(shù)值字符數(shù)組1的地址。 例如： char str130=“Peoples Repubnic of ”; char str2 =“China”; printf(%s,strcat(str1,str2); 輸出： Peoples Republic of China 連接前后的狀況見下圖所示。,說明： （1）字符數(shù)組1必須足夠大，以便容納連接后的新字符串。 （2）連接前兩個字符串的后面都有一個0 ，

21、連接時將字符串1后面的0取消，只在新串最后保留一個0 。,4.strcpy（字符數(shù)組1，字符串2） 作用：將字符串2復(fù)制到字符數(shù)組1中去， 例如：char str110,str2 =“China”); strcpy（strl,str2）; 執(zhí)行后,str1的狀態(tài)如圖所示。 說明: (1)字符數(shù)組1必須定義得足夠大長度不應(yīng)小于字符串2的長度； (2)“字符數(shù)組1”必須寫成數(shù)組名形式（如str1），“字符串2”可以是字符數(shù)組名，也可以是一個字符串常量。如: strcpy(str1, “China”); (3)復(fù)制時連同字符串后面的0一起復(fù)制到字符數(shù)組1中。 (4)不能用賦值語句將一個字符串常量或字

22、符數(shù)組直接給一個字符數(shù)組。下面兩行都是不合法的： str1=“China”; str1=str2; 而只能用strcpy函數(shù)處理。用賦值語句只能將一個字符賦給一個字符型變量或字符 數(shù)組元素。,5. strcmp(字符串1，字符串2） 作用：比較字符串1和字符串2。 例如： strcmp（str1,str2); strcmp（”China”,”Korea”); strcmp（str1, “Beijing”); 字符串比較規(guī)則: 對兩個字符串自左至右逐個字符相比。按ASCII碼值大小比較，直到出現(xiàn)不同的字符或遇到“0“為止。如全部字符相同，則認為相等；若出現(xiàn)不相同的字符，則以第一個不相同的字符的比

23、較結(jié)果為準。例如： “A”字符串2，函數(shù)值為一正整數(shù)。 （3）如果字符串1字符串2，函數(shù)值為一負整數(shù)。,注意：對兩個字符串比較，不能用以下形式 if（str1=str2） printf(“yes”); 而只能用 if（strcmp(str1,str2)=0) printf(“yes”); 6.strlen(字符數(shù)組) 作用：測試字符串長度的函數(shù)函數(shù)的值為字符串中的實際長度，不包括0在內(nèi)。如： char str10=“china”; printf(“%d”,strlen(str); 輸出結(jié)果不是10也不是6，而是5。也可以直接測字符串常過的長度，如 strlen(“china”); 7.strl

24、wr(字符串) 作用是將字符串中的大寫字母換成小寫字母。 8. strupr(字符串) 作用是將字符串中的小寫字母換成大寫字母。,強調(diào)：庫函數(shù)并非C語言本身的組成部分，而是人們?yōu)槭褂梅奖愣帉憽⑻峁┐蠹沂褂玫墓埠瘮?shù)時系統(tǒng)捉供的函數(shù) 數(shù)量和函數(shù)名、函數(shù)功能都不盡相同，使用時要小心，心要時查一下庫函數(shù)手冊。當(dāng)然，有一些基本的函數(shù)。(包括函數(shù)名和函數(shù)功能)不同的系統(tǒng)所提供的是相同的，這就為程序的通用性提供了基礎(chǔ)。,7.3.7字符數(shù)組應(yīng)用舉例,例7.8輸入一行字符，統(tǒng)計其中有多少個單詞，單詞之間用空格分隔開 解題的思路： 單詞間的數(shù)目義由空格出現(xiàn)的次數(shù)決定（連續(xù)的空格做為出現(xiàn)一次空格；開頭的空格不統(tǒng)計在內(nèi)） 如果測出某一個字符為