[啃书] 第2篇 - 数组及其操作/函数/指针/引用

啃书部分已单独做成Gitbook了，后续不再更新。详情访问个人网站ccoding.cn

说在前面

既然周末，就再来一篇吧，之后隔一天更一篇。

本篇总结自《算法笔记》2.5-2.7

 

正文

知识点1：数组（一维）

数据类型 数组名[数组大小]

数组大小不能是变量，所以该定义要求定死了。

 

数组初始化

int a[10] = {5, 3, 2, 6, 8, 4};

上方数组没有全部初始化，未初始化部分默认值为很大的随机数或0（看编译器不同赋值不同）。

若完全不初始化如int a[10]，数组中每个元素都可能是随机数，不一定默认为0。

所以需要整个数组都赋初值为0，则只要把第一个赋为0即可，如int a[10] = {0};

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知识点2：冒泡排序

总体说：进行n-1轮排序，忽略上一轮的最大值，每轮都把最大的“沉底”后移，其它的数像“冒泡”一样前移。

具体说：

比如5个数，从第1位第2位开始两两比较，前者大则交换，一直到第4位第5位比较算一轮，得到第5位为最大；

继续下一轮两两比较不过到第3位和第4位比较完为止，因为第5位已经是最大值了；

继续下一轮两两比较到第2位第3位为止，因为第4位也已经确定了；

继续下一轮两两比较第1位第2位。

程序员不知道这个就有点说不过去了，直接上代码吧。

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知识点3：数组（二维）

数据类型 数组名[第一维大小][第二维大小]

 

数组初始化

int a[5][6] = {{3, 1, 2}, {8, 4}, {}, {1, 2, 3, 4, 5}};

 

代码示例：两个数组对应值累加，存入第一个数组。

输入两个3×3的矩阵，输出一个3×3的结果矩阵。

注：如果数组长度过大超过10⁶则将其定义在主函数外（静态存储区），否则在主函数中申明（系统栈）程序会异常退出。

三维数组及更高维度的数组与二维类似，定义要三个[]，赋值要三层循环。如int a[3][3][3];

这一部分比较简单就不自己敲了，后面难的部分手打代码。

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知识点4：memset对数组每个元素赋相同值（需string.h头文件）

memset(数组名, 值, sizeof(数组名));

建议只赋值为0或-1（因为memset按字节赋值，组成int的四个字节会被赋成相同值，而0和-1的二进制补码全为0和1，不容易出错，如果赋别的数则会不准确，所以别的数用fill函数，后面会讲）

memset速度快于fill

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知识点5：字符数组

字符数组定义和初始化和普通数组一样

char str[15] = {'G', 'o', 'o', 'd', '', 's', 't', 'o', 'r', 'y', '!'};

也可以直接初始化字符串给字符数组（仅限初始化，其他地方赋值不行）

char str[15] = "Good Story!"

 

输入输出：

scanf，getchar，gets

printf，putchar，puts

gets

用来输入一行字符串；

gets识别换行符\n作为输入结束；

若前面有整数等输入则要先使用getchar把换行符接受掉，再进行gets，否则读空了；

存放于一维数组/二维数组的一维中；

puts

用来输出一行字符串；

将一维数组/二维数组的一维输出在界面上（并拼上一个换行符）；

说明：二维字符数组可以当作字符串数组

 

字符数组的存放方式

一维字符数组/二维字符数组的二维末尾都有一个空字符\0表示存放字符串的结尾（作用是给puts和printf识别输出结束）

特别注意1：

\0的ASCII码为0即空字符NULL，占用一个字符位，因此开字符串数组要记得比字符串长度至少多1

\0不是空格，空格的ASCII码是32，切勿混淆。

特别注意2：

scanf和gets输入的字符串自带\0，而getchar等其它方法得到的字符数组一定要自己在末尾加上\0否则乱码。

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知识点6：字符数组常用方法（string.h头文件）

strlen(字符数组);

返回第一个\0前字符的个数

strcmp(字符数组1,字符数组2);

返回两个字符串大小比较结果（字典序。正数：前者大，负数：前者小，零：一样大）

strcpy(字符数组1,字符数组2);　　

2复制给1，包括\0也复制了

strcat(字符数组1,字符数组2);

2接到1后面

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知识点7：sscanf和sprintf（stdio.h）

sscanf(str, "%d", &n);

把字符数组str中的内容以%d的格式写到n中（从左到右）

sprintf(str, "%d", n);

把n以%d的格式写入到str字符数组中（从右到左）

类比记忆：scanf相当于scanf(screen, "%d", &n)把屏幕内容输到n中，而sscanf则把screen变成了字符串，同样的类比printf。

 

应用

int n;
double db;
char str[100] = "2048:3.14,hello", str2[100]
sscanf(str, "%d:%lf,%s", &n, &db, str2);
//分别取到n=2048，db=3.14，str2=hello

int n = 12;
double db = 3.1415;
char str[100], str2[100] = "good";
sprintf(str, "%d:%.2f,%s", n, db, str2);
//str得到12:3.14,good

字符串处理问题的利器。 

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知识点8：函数

返回类型 函数名称(参数类型 参数){
　　函数主体
}

局部变量、形参只是实参的副本、int main()返回0在于告诉系统程序正常结束

数组作为参数 void change(int a[], int b[][5]){ }

函数的嵌套、递归

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知识点9：指针

计算机中每个字节都有一个地址，指针可以理解为变量的地址。

变量的地址一般是它占用的字节中第一个字节的地址（比如一个int占了四个字节，其中第一个字节的地址）

对变量进行&取地址操作即可获得变量的地址。

指针是一个unsigned类型的整数。

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知识点10：指针变量

用专门定义的类型来存放指针，

int* p;
double* p;
char* p;
int* p1, p2; //p1是int*型，p2是int型
int *p1, *p2, *p3; //都是int*型
int a; int* p = &a; //指针类型赋值
int a; int* p; p = &a;//效果同上
int a,b; int *p1 = &a, *p2 = &b;//多个指针变量初始化
//星号可以跟着类型也可以贴着变量，除了多个定义时跟着变量，但具体是p存储了指针而不是*p
//*p中的星号是找到p地址对应的变量，是一个对p的操作。
//int* p中的星号则是和int构成一个int*指针类型，不是独立的。
//所以为什么int* p更有利于理解而不是int *p
//改变变量内容不影响地址

对于int*型的指针变量p来说，p+1是指p所指的int型变量的下一个int型变量地址（跨越了一整个int型即4Byte，如果是double*型的指针变量p则跨越了一整个double型是8Byte）

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知识点11：指针与数组

数组名称也作为数组的首地址使用，即 a==&a[0]

*a表示数组第一个数

*(a+1)表示数组第二个数（因为指针后移了再用星号取地址）

*(a+i)表示数组第i-1个数

 

示例代码：读取一整个数组并输出

 

 

遍历数组（指针方法）

 

 

  

指针的减法

 

 

因为是int*型，所以距离以int为单位，输出5而不是20。

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知识点12：指针作函数参数

#include<stdio.h>

void change(int* p){
　　*p = 233;
}
int main(){
　　int a = 1;
　　int* p = &a;
　　change(p);
　　printf("%d\n", a);
　　return 0;
}

输出结果：233

传入了指针(p)，通过指针把找到它所指向内容，把该内容(变量a)改变了。

 

交换两个数（指针做参数）

#include<stdio.h>

void swap(int* a, int* b){
　　int temp = *a; //temp是存放指针指向的内容的，所以是int型而不是int*型
　　*a = *b;
　　*b = temp;
}

int main(){
　　int a = 1, b = 2;
　　int *p1 = &a, *p2 = &b;
　　swap(p1, p2);
　　printf("a = %d, b = %d\n", *p1, *p2);
　　return 0;
}

 

常见错误1：int* temp没赋初值直接*temp = *a，错在没赋初值的指针可能会指向系统工作区。

如果定义int* temp指针作为中间值，则使用*temp来暂存内容。

则一定记得要指针变量要赋初值，写成如下

 

常见错误2：int* temp直接暂存地址，把两个地址进行交换。

错在传过来的指针类型(也就是变量的地址)是一个副本，我们现在拿到的是变量a,b的地址，所以我们可以去找到他们修改，就可以实现交换；而我们不知道地址的地址，即我们只知道地址的内容(副本)，无法找到地址，也就无法修改地址，不能修改就无法交换地址。

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 知识点13：引用

给某变量起个别名，该别名同样能访问到这个变量。

代替指针实现修改传入参数的功能，引用在实战中很常用。

#include<stdio.h>

void change(int &x){ //可以贴着int，也可贴着x（注意区分取地址符&）
　　x=1;
}

int main(){
　　int x = 10;
　　change(x);
　　printf("%d\n", x);
　　return 0;
}

输出结果：1

 

应用：交换地址

对指针的引用（对地址的引用，也就是给地址起个别名，可以直接访问到地址）

#include<stdio.h>

void swap(int* &p1, int* &p2){ //对int*型指针的引用
　　int* temp = p1;
　　p1 = p2;
　　p2 = temp;
}

int main(){
　　int a = 1, b = 2;
　　int *p1 = &a, *p2 = &b;
　　swap(p1, p2);
　　printf("a = %d, b = %d\n", *p1, *p2);
　　return 0;
}

原理是因为，int*可以理解为unsigned int型，所以就像一个普通变量取地址一样，而这里的普通变量碰巧也是地址，也就是地址的地址。

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有点长了，分开再写一篇吧。

第二章剩下结构体、补充内容及黑盒测试，下一篇继续。

加油。