04_数组(一)

一维数组

一 概念

什么是数组？

一组具有相同数据类型的元素的集合。

元素：组成数组的基本单位。

注意：

1 数组的内存是连续的（长度有限）

2 数组长度：元素的个数

3 同一个数组存同样的数据类型

 

二 定义

// 数据类型 变量名 ；
int num;
// 元素类型 数组名[数组长度] ；
int card[16];

注意：

1 数组长度必须是常量

2 数组长度在有些时候可以不写，但是[]一定要写

3 数组长度可以是宏定义或const（#define NUM 16）（const int num = 10；）

 

三 值

1 初始化

int card[10] = {};

1 {}里面 不写

全部元素 值默认为0

2 {}里面 写部分

没有初始值的元素 值默认为0

3 {}里面 写满

4 {}里面 写多了

小结：

1 {}里面 可以不写或写部分或写满 但是值的个数 不能超过数组长度

2 在初始化时 可以不写数组长度

（但是 [] 一定要写）

（一定要有{}里的初始值）

（初始值有几个数组长度就默认为几）

3 数组长度可以用 sizeof() 来求 求出来的是字节数（求元素个数：sizeof(数组名)/sizeof(元素类型)）

 

2 赋值

1 涉及到访问数组元素，因为要访问到具体的元素才好赋值

2 访问到元素后，和普通赋值一样

 

四 访问

1 下标访问

· 数组下标从0开始 到数组长度-1

    int card2[10];  // 定义了长度为10、元素类型为int的 一维数组card2
    card2[0] = 1;   // 给数组第0个元素 赋值为1
​
    // 通过循环 遍历数组 将元素赋值
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        card2[i] = i;
    }
    // 通过循环 遍历数组 打印数组元素的值
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        cout << card2[i] << " ";
    }

注意：

一定不要数组越界

越界：超过了界限

2 通过指针偏移

 

 

· 数组应用举例

/*
使用十六进制数，
右起第一位表示点数 3 -- A   ：  3 -- E    2 ： 1
右起第二位表示花色 A B C D G :  ♥ ♠ ♣ ◆ 王
*/
​
    // 玩家二的牌
    int card2[16] = { 
        0XA3, 0XA4, 0XA5, 0XA6, 0XA7, 
        0XA9, 0XB9, 0XC9, 
        0XDA, 0XAB, 0XCC, 0XBD, 0XBE, 
        0XB1, 
        0XB3, 0xC6};
​
    //出牌
    card2[7] = 0;   
​
    // 展示牌
    for (int i = 0; i < sizeof(card2)/sizeof(int); i++)
    {
        // 花色
        switch (card2[i]/16%16)
        {
        case 10:
            cout << "红桃";
            break;
        case 11:
            cout << "黑桃";
            break;
        case 12:
            cout << "梅花";
            break;
        case 13:
            cout << "方块";
            break;
        default:
            break;
        }
        // 点数
        switch (card2[i]%16)
        {
        case 11:
            cout << "J" << endl;
            break;
        case 12:
            cout << "Q" << endl;
            break;
        case 13:
            cout << "K" << endl;
            break;
        case 14:
            cout << "A" << endl;
            break;
        case 1:
            cout << "2" << endl;
            break;
        case 0:
            cout << "" << endl;
            break;
        default:
            cout << card2[i] % 16 << endl;
            break;
        }
​
    }

 

五 字符数组

· 字符数组也是数组（也就是说，具有数组的特征）

1 定义、赋值、初始化

// 情况1
    char arr1[10];
    // 正确赋值方法：
    arr1[0] = 'a';      
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        arr1[i] = 65 + i;
    }
    // 错误赋值方法：
    // arr1 = "sygjh";
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%c ", arr1[i]);
    }
// 情况2
    char arr2[10] = { 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' };
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%c ", arr2[i]);
    }
    //1 在这种情况下，{}里面，可以不写、写以一部分、写满，但是不能多写
    //2 没给值的元素，有默认值为'\0'
// 情况3
    char arr3[10] = "abcd";
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%c ", arr3[i]);
    }
    // 可以直接用字符串给字符数组初始化，没有初始值的元素，有默认值为'\0'
// 情况4
    char arr4[] = "abcdefg";
    for (int i = 0; i < sizeof(arr4)/sizeof(char); i++)
    {
        printf("%c ", arr4[i]);
    }
    sizeof(arr4);   //8
    // 发现：最后会打印一个0（%d） 
    // 探究：求sizeof(arr4) 结果为：8 字符串可以看到7个字符
    // 分析：字符串结尾处，有一个看不见的字符 （是数组的问题还是字符串的问题？）
    // 探究：求sizeof("abcdefg"); 结果为：8
    // 结论1：问题来自于字符串 ==> 字符串结尾处有一个看不见的字符被存到了数组中
    // 结论2：数组最后一个元素的值是'\0' ASCII码值为0
    // 结论3：字符串结尾处有一个看不见的字符'\0'
    //       这个字符是字符串结束的标志，字符串中的'\0'是系统自动补齐的
    // 注意：在用字符串给字符数组初始化时注意数组长度

小结：

1 定义、赋值和普通数组一致

2 初始化时可以直接用字符串，但是要注意：1.结尾的'\0' 2.转义字符

    char arr[] = "a\tbc\123d\xa4g\018";
    cout << sizeof(arr) << endl;
    // a \t b c \123 d \xa4 g \01 8
    // 字符串中 转义字符后面 八、十六进制最大：377、FF（ '\377' '\XFF' '\xff' ）

补充：

打印字符数组时可以用循环遍历打印 也可以直接打印字符串

    char ch1[] = "abcdeFGHiJkLMn";
    printf("%s\n", ch1);

 

六 排序

一、冒泡排序

　　原理解析：（以从小到大排序为例）在一排数字中，将第一个与第二个比较大小，如果后面的数比前面的小，则交换他们的位置。

然后比较第二、第三个……直到比较第n-1个和第n个，此时，每一次比较都将较大的一个数往后移动，所以第n个数是所有数中最大的一个。

之后再重复以上过程，直到将所有数据按从小到大顺序排列好。

　　编程实现：通过两个嵌套的循环实现。外层循环执行一次，内层循环执行一遍。

其中，内层循环控制比较时的下标，外层循环控制比较的总次数。

　　注意：

　　　　1、每多排好一个数，可以将内层循环次数减少一次，从而程序运行提高效率。

　　　　2、总共只需为n-1个数排序，剩下的一个为最小值，不需再排序。

　　对于从大到小排序是同样的原理。

代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
　　/* 定义一个未序一维数组 */
　　int a[10] = { 1,2,3,6,5,4,7,0,8,-3};
　　/* 外层循环 控制比较“趟数”，每一趟排好一个数 */
　　for( int i = 9; i > 0; i-- )
　　{
　　　　/* 内存循环 控制冒泡“次数”，每次向后冒泡 */
　　　　/* 次数受外层循环控制，每趟少冒泡一次*/
　　　　for (int j =0; j<i; j++)
　　　　{
　　　　　　/* 当前元素为a[j] 如果当前元素大于下一个元素a[j+1]，交换值 */
　　　　　　if (a[j] > a[j+1] )
　　　　　　{
　　　　　　　　/* 使用位运算 不通过第三方变量交换两个变量的值 */
　　　　　　　　a[j] = a[j]^a[j+1];
　　　　　　　　a[j+1] = a[j]^a[j+1];
　　　　　　　　a[j] = a[j]^a[j+1];
　　　　　　}
　　　　}
　　}
　　/* 遍历输出已序数组 */
　　for (int i = 0; i < 10; i++)
　　　　printf("%d ",a[i]);
　　return 0;
}

二、选择排序

　　选择排序可以看做是冒泡排序的优化。在选择排序中，内层循环只负责寻找最大值的下标并保存，不需要频繁交换值。

　　原理解析：1、在n个数中，先找到最大的数并记录其下标，然后将这个数与第n个数交换值，如果刚好第n个数是最大数则不用交换。

　　　　　　　2、重复第一步，直到所有数排好顺序

　　编程实现：两层循环嵌套，内循环寻找最大值的下标。

　　注意：选择最大值可以假定第0个元素是最大的，碰到比他大的值就更新 int maxIndex;

　　　　　每次循环之前，maxIndex必须归0。

代码：

#include <stdio.h>
void main()
{
　　int a[10] = { 5, 1, 6, 9, -8, 3, 4, 6, 10, 7 };
　　int maxindex = 0 ,  temp;
　　for (int j = 9; j > 0; j--)
　　{
　　　　maxindex = 0;
　　　　for (int i = 1; i <= j; i++)
　　　　{
　　　　　　if (a[maxindex] < a[i])
　　　　　　{
　　　　　　　　maxindex = i;
　　　　　　}
　　　　}
　　　　if (maxindex != j)
　　　　{
　　　　　　temp = a[maxindex];
　　　　　　a[maxindex] = a[j];
　　　　　　a[j] = temp;
　　　　}
　　}
　　for (int i = 0; i<10; i++)
　　　　printf("%d ", a[i]);
}

三、插入排序

　　原理解析：将元素插入到已序数组中的相应位置，未排序数组将第一个元素视为已序数组。

　　代码实现：将第一个元素视为已序数列，按排序规则选择位置插入。两层循环嵌套，内层循环控制比较的次数。

代码：

#include <iostream>
using namespace std;
​
int main()
{
　　int temp = 0;
　　int a[10] = { 0 };
　　cout << "请输入十个数:" << endl;
　　for (int i = 0; i < 10; i++)
　　　　cin >> a[i];
​
　　// for循环，进行9次循环；
　　for (int i = 1; i < 10; i++)
　　// for循环，在每次大的循环中，a[i]从a[1]依次与它前面的数比较；
　　for (int j = i - 1; j >= 0; j--)
　　　　//如果a[j + 1]>a[j],则把这两个数组元素互换，目的把最大的数放到前边；
　　　　if (a[j + 1] > a[j])
　　　　{
　　　　　　temp = a[j + 1];
　　　　　　a[j + 1] = a[j];
　　　　　　a[j] = temp;
　　　　}else
　　　　　　break;
​
　　//输出排好顺序的十个数；
　　for (int i = 0; i < 10; i++)
　　　　cout << a[i] << " ";
​
return 0;
}