C語言中數組的使用詳解

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1 數組的基本概念

  • 數組：類型相同的數據元素的集合，是C語言中的一種構造數據類型。
  • 這些元素會順序地存儲在內存的某段區域。

2 數組定義語法

數組類型 數組名[數組大小]
  • 數組大小：決定瞭數組中能夠存放的元素數量。
  • 數組大小不能是變量，隻能是字面值或字面值表達式。
  • C語言編譯器要求在編譯期間就需要確定數組的內存大小。
  • 數組大小必須是大於0的正整數。

3 一維數組的初始化

3.1 全部初始化

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
//arr[0]:1
//arr[1]:2
//arr[2]:3
//arr[3]:4
//arr[4]:5
  • 初始化列表：用大括號括起來的，用於對數組進行初始化的一個值的列表，每個值之間通過逗號隔開。
  • 初始化列表隻能在定義數組時使用，數組定義完成後不能再使用初始化列表給數組賦值。
  • 全部初始化要求初始化列表中各元素個數必須與數組大小相同。

3.2 部分元素賦初值

int arr[5] = {1, 2, 3};
//arr[0]:1
//arr[1]:2
//arr[2]:3
//arr[3]:0
//arr[4]:0

實際開發中，通常采用部分元素賦初值的方法對數組元素進行初始化，如：int arr[100]={0};

3.3 省略長度賦初值

int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};

定義數組時，如果後面跟有初始化列表，並且初始化列表中的值的個數就是預期的數組大小，則可省略括號中的數組大小。

4 一維數組的使用示例

4.1 求最大值、最小值、平均值

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    int arr[10];
    int 1, sum, max, min;
    //命令行讀取10個整數
    for(i=0; i<10; i++)
    {
        scanf("%d", &arr[i]);
    }
    //求平均值、求最大值、最小值
    sum = 0;
    max = arr[0];
    min = arr[0];
    for(i=0; i<10; i++)
    {
        sum += arr[i];
        if(max < arr[i])
        {
            max = arr[i];
        }
        if(min>arr[i])
        {
            min = arr[i];
        }
    }
    printf("平均值為：%.2f", sum/10.0);
    printf("最大值為：%d", max);
    printf("最小值為：%d", min);
}

4.2 數組逆置

#include<stdio.h>
int main(void){
    int arr[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    int i, temp;
    //數組逆置
    for(i=0; i<10/2; i++){
        temp = arr[i];
        arr[i] = arr[10-i-1];
        arr[10-i-1] = temp;
    }
    //輸出
    for(i=0; i<10; i++){
        printf("%d\n", arr[i]);
    }
}

4.3 數組排序

4.3.1 冒泡排序

  • 兩兩比較，每一輪都找出一個最大值或最小值。

排序：5, 7, 1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6

第一次：5，1，4，7，2，9，3，8，6，|10

第二次：1，4，5，2，7，3，8，6，|9，10

第三次：1，4，2，5，3，7，6，|8，9，10

第四次：1，2，4，3，5，6，|7，8，9，10

第五次：1，2，3，4，5，|6，7，8，9，10

第六次：1，2，3，4，|5，6，7，8，9，10

第七次：1，2，3，|4，5，6，7，8，9，10

第八次：1，2，|3，4，5，6，7，8，9，10

第九次：1，|2，3，4，5，6，7，8，9，10

#include<stdio.h>
int main(void){
    int arr[10] = {5, 7, 1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6};
    int i, j, temp;
    //冒泡排序
    for(i=0; i<10-1; i++){
        for(j=0; j<10-i-1; j++){
            if(arr[j]>arr[j+1]){
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
    }
    //輸出
    for(i=0; i<10; i++){
        printf("%d\n", arr[i]);
    }
}

4.3.2 選擇排序 選擇列表中的最小值與未排序列表中的第一個值互換位置。

排序：5, 7, 1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6

第一次：1,|7,5,4,9,2,10,3,8,6

第二次：1,2,|5,4,9,7,10,3,8,6

第三次：1,2,3,|4,9,7,10,5,8,6

第四次：1,2,3,4,|9,7,10,5,8,6

第五次：1,2,3,4,5,|7,10,9,8,6

第六次：1,2,3,4,5,6,|10,9,8,7

第七次：1,2,3,4,5,6,7,|9,8,10

第八次：1,2,3,4,5,6,7,8,|9,10

第九次：1,2,3,4,5,6,7,8,9,|10

#include<stdio.h>
int main(void){
    int arr[10] = {5, 7, 1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6};
    int i, j, min, temp;
    //選擇排序
    for(i=0; i<10-1; i++){
        min = i;
        for(j=i+1; j<10;j++){
            if(arr[min]>arr[j]){
                min = j;
            }
        }
        if(min != j){
            temp = arr[i];
            arr[i] = arr[min];
            arr[min] = temp;
        }
    }
    //輸出
    for(i=0; i<10; i++){
        printf("%d\n", arr[i]);
    }
}

4.3.3 直接插入排序

每次都無序列表中選擇第一個元素，與有序列表中最後一個元素開始逐一比較，在比它小的元素後面插入該元素。

排序：5, 7, 1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6

第一次：5,7,|1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6

第二次：1,5,7,|4, 9, 2, 10, 3, 8, 6

第三次：1,4,5,7,|9, 2, 10, 3, 8, 6

第四次：1,4,5,7,9,|2, 10, 3, 8, 6

第五次：1,2,4,5,7,9,|10, 3, 8, 6

第六次：1,2,4,5,7,9,10,|3, 8, 6

第七次：1,2,3,4,5,7,9,10, | 8, 6

第八次：1,2,3,4,5,7,8,9,10, |6

第九次：1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

#include<stdio.h>
int main(void){
    int arr[10] = {5, 7, 1, 4, 9, 2, 10, 3, 8, 6};
    int i, j, temp;
    //直接插入排序
    for(i=1; i<10; i++){
        temp = arr[i];//保存無序列表中的第一個元素
        for(j=i-1; j>=0 && arr[j]>temp; --j){
            arr[j+1] = arr[j];//比該元素大的元素均往後移一位
        }   
        arr[j+1] = temp;
    }
    //輸出
    for(i=0; i<10; i++){
        printf("%d\n", arr[i]);
    }
}

5 二維數組

5.1 二維數組的概念

二維數組就是存放一維數組的一維數組。本質上可以理解為二維數組就是一個一維數組，隻不過這個一維數組裡面的每一個元素都是一個一維數組。

int arr[3][4];//相當於定義一個3行4列的二維數組

相當於一個長度為3的一維數組，這個一維數組裡面每個元素的長度是：長度為4的整形一維數組。

5.2 二維數組的初始化

5.2.1 全部初始化 按行全部賦初值

int arr[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};

順序全部賦初值

int arr[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5 ,6};

5.2.2 部分初始化

按行部分賦初值

int arr[2][3] = {{1, 2}, {4}};

順序部分賦初值

int arr[3][4] = {1, 2, 3, 4};

5.2.3 省略長度初始化

可省略行數，不可省略列數。按行

int arr[][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};//arr[3][3]
int brr[][3] = {{1, 2}, {3, 4}};//brr[2][3]

按順序

int arr[][3] = {1, 2, 3 ,4, 5};//arr[2][3]

6 二維數組示例

6.1 二維數組的遍歷

#include<stdio.h>
int main(void){
   int arr[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
   int i, j;
   for(i=0; i<3; i++){
       for(j=0; j<4; j++){
            printf("%d ", arr[i][j]);
       }
       printf("\n");
   }
}

6.2 求平均成績

#include<stdio.h>
int main(void){
   /*
               張三    李四   王五   趙六
       高數      64     55    12     78
       英語      75     90    14     68
       C語言     89     85    99     84
       求每個人的平均成績和每門課的平均成績
    */
    int arr[3][4], i, j, sum;
    double aver1[3], aver2[4];
    for(i=0; i<3; i++){
        switch(i){
        case 0:
            printf("高數成績：\n");
            break;
        case 1:
            printf("英語成績：\n");
            break;
        case 2:
            printf("C語言成績：\n");
            break;
        }
        for(j=0; j<4; j++){
            scanf("%d", &arr[i][j]);
        }
    }
    //求每一科的平均成績
    for(i=0; i<3; i++){
        sum = 0;
        for(j=0; j<4; j++){
            sum+=arr[i][j];
        }  
        aver1[i] = sum/4.0;
    }
    //求每個人的平均成績
    for(i=0; i<4; i++){
        sum = 0;
        for(j=0; j<3; j++){
            sum+=arr[j][i];
        }  
        aver2[i] = sum/3.0;
    }
    for (i=0; i<3; i++) {
        switch (i) {
        case 0: printf("高數"); break;
        case 1: printf("英語"); break;
        case 2: printf("C語言"); break;
        }
        printf("的平均成績為：%.2f\n", aver1[i]);
    }
    printf("------------------------\n");
    for (i=0; i<4; i++) {
        switch (i) {
        case 0: printf("張三"); break;
        case 1: printf("李四"); break;
        case 2: printf("王五"); break;
        case 3: printf("趙六"); break;
        }
        printf("的平均成績為：%.2f\n", aver2[i]);
    }
    return 0;
}

7 一維字符數組與字符串

7.1 字符數組

char ch[5] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};

7.2 字符串的保存

  • C語言中沒有專門存放字符串的類型，如果期望對字符串進行保存，隻能通過字符數組來保存。
  • C語言中允許通過字符串字面值初始化字符數組。
  • 字符串可理解為是一種特殊的字符數組，如果字符數組中存在’\0’，那麼它就可以當成是一個字符串，如果沒有’\0’，則是普通的字符數組。
  • ‘\0’的ASCII碼是0
char s1[6] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', '\0'};
char s2[6] = "abcde";
//s1與s2初始化效果相同

7.3 字符串的讀取與打印

char str[100];
//輸入 ni hao a
scanf("%s", str); 
//打印 ni
printf("%s\n", str);
  • 註意：scanf讀取字符串使用%s，另外數組名前面不需要加&。
  • 字符串在打印時，實際上是打印第一個’\0’之前的所有字符。
  • scanf在讀取字符串時，遇到空格會認為字符串輸入截止，不會讀取空格及空格之後的內容。
  • scanf不會讀取空格。
  • 如果想要完整讀取一行內容（包括空格），可使用gets()。
char str[100];
gets(str); 
puts(str);
  • puts()在完成字符串打印之後，自動打印一個換行。
  • 如果預期讀取的字符串包含空格，使用gets()。
  • 如果隻是原原本本地輸出某個字符串，使用puts()。

總結

本篇文章就到這裡瞭，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容!

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