10.【C】数组02-14

11.【C】指针02-14 12.【C】函数02-14 13.【C】递归02-14 14.【C】排序02-14 15.【C】内存布局02-14 16.【C】高级宏定义02-14 17.【C】结构体02-14 18.【C】单链表02-14

数组

数组的定义

语法：类型数组名[元素个数] （方括号内只能是常量或者常量表达式）

int a[6];

char b[24];

double c[3];
上面几个类型分别占用内存的字节数为：

int a[6] ==> 4 * 6 = 24

char b[24] ==> 1 * 24 = 24

double c[3] ==> 8 * 3 = 24

数组不能动态定义

C语言不允许在程序运行过程中修改数组空间大小

访问数组中的元素

语法：数组名[下标]

a[0]; //访问a数组中的第一个元素

b[1]; //访问b数组中的第二个元素

c[5]l //访问c数组中的第六个元素
注意：
- int a[5]; //创建一个具有五个元素的数组
- a[0]; //访问第一个元素，第一个元素下标为0，不是1
- a[5]; //报错，第五个元素下标为a[4]

循环跟数组的关系

实现一个执行10次的循环，我们通常是这么写的：
```
for (i = 0; i < 10; i++)
{
    ...
}
```
而不是这么写：
```
for (i = 1; i <= 10; i++)
{
    ...
} 
```

这是因为我们常常需要使用循环来访问数组:

int a[10];
for (i = 0; i < 10; i++)
{
    a[i] = i;
}

举个例子，我们尝试用数组存放班里5位同学的数学成绩，并计算出平均数。

#include<stdio.h>
#define NUM 5  //常量宏定义，可以在此直接修改存放的学生个数
int main()
{
    int s[NUM]; //学生数组
    int i, sum = 0;
    for (i = 0; i < NUM; i++) //循环次数为学生个数
    {
        printf("请输入第%i位同学的成绩:",i+1);  
        scanf("%d",&s[i]); //将输入的成绩存放到对应的数组下标
        sum += s[i];
    }
    printf("成绩录入完毕，该次考试的平均分是:%.2f\n", (double)sum / NUM ); //计算结果并转换为浮点型
    return 0;
}

数组的初始化

在定义数组的同时给它赋值，称为数组的初始化

方式为：

将数组中所有元素初始化为0，可以这么写：
- int a[10] = {0}; //事实上这里只是将第一个元素赋值为0
如果是赋予不同的值，那么用逗号隔开即可：
- int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
也可以只给一部分元素赋值，未被赋值的元素自动初始化为0：
- int a[10] = {1,2,3,4,5,6};
  
  // 表示为前边6个元素赋值，后边4个元素系统自动初始化为0
有时还可以偷懒，可以只给出各个元素的值，而不指定数组的长度(因为编译器会根据值的个数自动判断数组的长度)：
- int a[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
C99增加了一种新特性：指定初始化的元素。这样就可以只对数组中的某些指定元素进行初始化，而未被赋值的元素自动初始化为0：
- int a[10] = {[3]=3,[5]=5,[8]=8};

使用sizeof可以计算数组占用内存的大小

int a[10]={0};
printf("%d\n",sizeof(a));

结果

40  // int有4个字节，4*10=40

字符数组

字符串常量： "Hello"，"ABC"

字符数组：

char str[10];
str[0] = 'H';
str[1] = 'e';
str[2] = 'l';
str[3] = 'l';
str[4] = 'o';
str[5] = '\0';
...

字符串处理函数

请参考：C语言标准函数库分类

获取字符串长度

strlen函数，用于获取字符串的长度: (注意：获取的是长度，不是尺寸)

#include<stdio.h>
#include<string.h>  //头文件
int main()
{
    char str[] = "Hello!";
    printf("sizeof str = %d\n",sizeof(str));
    printf("strlen str = %u\n",strlen(str));
    return 0;
}

运行结果

sizeof str = 7  \\包含'\0'
strlen str = 6 \\字符的个数，不包含'\0'

拷贝字符串

strcpy和strncpy函数

strcpy函数用于拷贝字符串，包含最后的结束符 '\0'

语法：strcpy(目标字符串,源字符串)

注意：
- 为了避免溢出，必须确保用于存放的数组长度足以容纳待拷贝的字符串（注意:长度需要包含结束符 '\0'）。
- 源字符串和目标数组的位置不应该重叠。

#include<stdio.h>
#include<string.h>  //头文件
int main()
{
    char str1[] = "Original String"; //长度15
    char str2[] = "New String";   //长度10
    char str3[100];
    
    strcpy(str1, str2); 
    //将str2中的字符(包括'\0')拷贝到str1
    strcpy(str3, "Copy Successful");
    printf("str1: %s\n",str1);
    printf("str2: %s\n",str2);
    printf("str3: %s\n",str3);
    return 0;
}

运行结果

str1: New String //拷贝完后，str1的长度改变了，为10.但sizeof没有变化，仍为16
str2: New String
str3: Copy Successful

若源字符串长度大于目标字符串：

char str1[] = "Original String"; //长度15
char str2[] = "New String";  //长度10
strcpy(str2, str1); 
printf("str1: %s\n",str1);
printf("str2: %s\n",str2);

运行结果

str1: ring
str2: Original String

拷贝时，源字符串过长，目标字符串溢出，导致拷贝后源字符串发生变化。

因此在程序实现拷贝时，应该限制源字符串的长度，确保目标字符串在执行完拷贝后不会发生溢出

strncpy函数
- 和 strcpy函数一样，strncpy(dest, src, n) 函数将拷贝源字符串的 n 个字符到目标数组中。如果源字符串的长度小于 n，那么就用 '\0' 填充额外的空间。如果源字符串的长度大于或等于 n，那么只有 n 个字符被拷贝到目标数组中（注意：这样的话将不会以结束符 '\0' 结尾）。
- 提示：为了使该函数更“安全”，建议使用dest[sizeof(dest) - 1] = '\0'; 语句确保目标字符串是以 '\0' 结尾
- 源字符串和目标数组的位置不应该重叠。
```
#include<stdio.h>
#include<string.h>  //头文件
int main()
{
    char str1[] = "To be or not to be"; 
    char str2[40]; 
    strncpy(str2, str1,5); //拷贝str1中5个字符到str2中
    str2[5] = '\0'; //追加结束字符
    printf("str2: %s\n",str2);
    return 0;
}
```
运行结果
```
str2: To be
```
注意：如果源字符串的长度大于或等于 n，在拷贝完后需要对目标字符串追加结束符，否则结果会乱码

连接字符串

连接字符串： strcat和strncat

连接字符串用于将一个字符串连接到另一个字符串的后边，也叫字符串的拼接。(注意:目标数组里必须包含一个字符，可以是空字符)

strcat -- 连接字符串

strcat函数用于连接两个字符串。
将源字符串拷贝并连接到目标数组存放的字符串后边，此过程将覆盖第一个参数的结束符 '\0'。
两个参数的位置不应该重叠

#include<stdio.h>
#include<string.h>  //头文件
int main()
{
    char str1[] = "I love"; 
    char str2[] = "this world!"; 
    strcat(str1," "); //在str1末尾连接一个空格
    strcat(str1, str2); //将str2连接到str1末尾
    printf("str1: %s\n",str1);
    return 0;
}

运行结果

str1: I love this world!

strncat -- 连接字符串（受限）
- strncat函数用于拷贝源字符串中的 n 个字符到目标数组的字符串后边，并在末尾添加结束符 '\0'。
- 如果源字符串的长度小于 n，那么不会像strncpy函数那样使用 '\0' 进行填充（但结束符 '\0' 还是有的）。
- 另外，目标数组中的原有的字符串并不算在 n 中

比较字符串

比较字符串： strcmp和strncmp

比较字符串用于比较两个字符串是否完全一致。如果一致，则返回0；如果不一致，那么根据情况，返回大于0或小于0的值。(从第一个字符开始，依次对比两个字符串每一个字符的ASCII码。如果第一个字符串ASCII码小于第二个字符串对于的字符，则返回一个小于0的值，反之则相反。)

strcmp -- 比较字符串

strcmp函数用于比较两个字符串。

该函数从第一个字符开始，依次比较每个字符的 ASCII 码大小，直到发现两个字符不相等或抵达结束符（'\0'）为止

#include<stdio.h>
#include<string.h>  //头文件
int main()
{
    char str1[] = "Hello World!"; 
    char str2[] = "Hello World"; 
    if (!strcmp(str1,str2)) //比较两个字符串返回值是否等于0
    {
        printf("两个字符串完全一致！\n");
    }
    else
    {
        printf("两个字符串存在差异！\n");
    }
    return 0;
}

运行结果

两个字符串完全一致！

strncmp -- 比较字符串（受限）

strncmp函数用于比较两个字符串的前 n 个字符。

该函数从第一个字符开始，依次比较每个字符的 ASCII 码大小，发现两个字符不相等或抵达结束符（'\0'）为止，或者前 n 个字符完全一样，也会停止比较。

二维数组

如果说一维数组是一条线，那么二维数组就可以说是一个面。二维数组也称为矩阵

科目\学号	1	2	3	4	5
语文	80	92	85	86	99
数学	78	65	89	70	99
英语	67	78	76	89	99
综合	88	68	98	90	99

上表是一个记录了各个同学各个科目的成绩。对于上表，如果使用一维数组，则需分别定义4个数组

int chinese[50];
int math[50];
int english[50];
int comprehensive[50];

但如果使用二维数组，我们只需要定义一个数组就可以解决了，如：

int score[4][50];
score[0][0] = 80;
score[1][0] = 78;
score[2][0] = 67;
score[3][0] = 88;
...

二维数组的定义

类型数组名[常量表达式][常量表达式]

int a[6][6]; // 6*6，6行6列

char b[4][5]; // 4*5， 4行5列

double c[6][3]; // 6*3，6行3列
在C语言中，内存的存放是线性的。所以不管是一维数组还是二维、三维数组，它们的存放都是线性的。

以二维数组int b[4][5]为例

首先它在内存中定义一个一维数组出来，进而再在一维数组中每一个元素中再定义一个一维数组出来。也可以说是一维数组的嵌套。

二维数组的访问

与一维数组相似，二维数组同样是以下标来访问

**数组名[下标][下标] **

a[0][0]; // 访问a数组中第1行第1列的元素

b[1][3]; // 访问b数组中第2行第4列的元素

c[3][3]; // 访问c数组中第4行第4列的元素
同样需要注意下标的取值范围，以防止数组的越界访问
- 比如int a[3][4]，其“行下标”的取值范围是0 ~ 2，“列下标”的取值范围是0 ~ 3，超出任何一个下标的访问都是越界访问。

二维数组的初始化

由于二维数组在内存中是线性存放的，因此可以将所有的数据写在一个花括号内：

int a[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};

int main()
{
    int a[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", a[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

运行结果

1  2  3  4  
5  6  7  8
9  10  11  12

为了更直观地表示元素的分布，可以用大括号将每一行的元素括起来：

int a[3][4] = {{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};

或者
```
int a[3][4] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12}
};
```

二维数组也可以仅对部分元素赋初值：

int a[3][4] = {{1}, {5}, {9}};

这样会把前三行中每行第一个元素进行赋值，剩余未被赋值元素会用0代替

int main()
{
    int a[3][4] = {{1}, {5}, {9}};
    int i, j;
    for (i=0;i<3;i++)
    {
        for (j=0;j<4;j++)
        {
            printf("%d  ", a[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

运行结果

1   0   0   0   
5   0   0   0
9   0   0   0

如果希望整个二维数组初始化为0，那么直接在大括号里写一个0即可：

int a[3][4] = {0};

int main()
{
    int a[3][4] = {0};
    int i, j;
    for (i=0;i<3;i++)
    {
        for (j=0;j<4;j++)
        {
            printf("%d  ", a[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

运行结果：

0  0  0  0  
0  0  0  0
0  0  0  0

C99同样增加了一种新特性：指定初始化的元素。这样就可以只对数组中某些指定元素进行初始化赋值，而未被赋值的元素自动初始化为0：

int a[3][4] = {[0][0] = 1, [1][1] = 2, [2][2] = 3};

int main()
{
    int a[3][4] = {[0][0] = 1, [1][1] = 2, [2][2] = 3};
    int i, j;
    for (i=0;i<3;i++)
    {
        for (j=0;j<4;j++)
        {
            printf("%d  ", a[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

运行结果：

1  0  0  0  
0  2  0  0
0  0  3  0

二维数组的初始化也能偷懒，让编译器根据元素的数量计算数组的长度。但只有第1维的元素个数可以不写，其他维度必须写上：

int a[][4] = {{1, 2, 3, 4},{5, 6, 7, 8},{9, 10, 11, 12}};

int main()
{
    int a[][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  ", a[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

运行结果

1  2  3  4  
5  6  7  8
9  10  11  12

posted @ 2025-02-14 21:09 芝麻凛阅读(0) 评论(0) 编辑收藏举报

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