C语言学习记录（五）

一、知识要点（数组）

1、一维数组

一维数组的定义
- 数组是由一些相同类型的数据组成的有序集合，每个数组都有一个数组名，数组中的一个数据称为一个数组元素。其中下标可以指明一个数组元素的位置。数组可以是多维的。
- 一维数组只有一个下标，定义一维数组的格式为类型标识符数组名[常量表达式];
- 类型标识符是数组中每一个元素的数据类型，比如int,float,char。
- 数组名就是所定义的数组的名字，其命名规则要遵循c语言标准。
- 方括号内的常量表达式是数组的元素个数，也称数组长度。该表达式不能是变量。
- C语言编译系统为数组在内存中分配了一片连续的储存单元，下标小的元素分配的单位地址低，下标大的元素单位地址高。
- C语言规定首个元素的下标为0.假如int a[5],那么它的五个元素为a[0],a[1],a[2],a[3],a[4]。
一维数组的初始化
- 给数组指定初值，就是初始化。语法格式为：类型标识符数组名[常量表达式]={初值列表}。
- 定义数组时对所有数组元素赋予初值
  - 例如int a[10] = {0,1,2,3,4,5,56,5,3,9}
  - 系统将按初值的顺序排序，依次给数组元素赋值。初始化后数组a中个元素的值为a[0]=0,a[1]=1,a[3]=3……
- 对部分数组元素赋初值
  - 例如int a[10]={0,1,-2};
  - 如果只有3个初值，那么只把这三个初值赋给前三个元素，后面七个直接补零。
- 对所有元素赋初值时，可以不用写括号中括号内的数，c语言编译系统直接根据你写的值确定长度。
  - ```
  #include<stdio.h>//一维数组初始化几种方法比较
  int main()
  {
  	int a[5] = { 4,6,9,0,12 };
  	int b[5] = { 1,5 };
  	int c[5], i;
  	printf("数组a：");
  	for (i = 0;i < 5;i++)
  		printf("%6d", a[i]);
  	printf("\n数组b: ");
  	for (i = 0;i < 5;i++)
  		printf("%6d", b[i]);
  	printf("\n数组c: ");
  	for (i = 0;i < 5;i++)
  		printf("%6d", c[i]);
  	return 0;
  }
```
- 数组c未被初始化，所以输出的值是原本就存在单位地址上的数据。
一维数组元素的引用
- 数组属于构造类型，数组名实质上代表了数组在内存中的起始地址，是一个常量地址。引用过程中不能对数组名进行赋值，也不能直接引用数组名来引用整个数组，只能逐个引用单个数组元素。
- 引用格式为：数组名[下标]。注意：int a[5]括号中的五是常量表达式，指的是数组长度，而a[3]指的是数组中第四个元素。
- ```
#include<stdio.h>//一维数组元素的赋值与输出
int main()
{
	int a[5], i;
	for (i = 0;i < 5;i++)
		a[i] = i + 1;
	for (i = 0;i < 5;i++)
		printf("%3d", a[i]);
	return 0;
}
```
- 边界问题：C语言编译时不会检查数组元素下标是否出界，而是会把数组内存地址下面的单元地址赋给数组。如果把握好数组的使用，可能会造成不可预料的后果。

2、二维数组

二维数组的定义
- 二维数组是指数组元素有两个下标的数组，定义语法格式为：类型标识符数组名[常量表达式1][常量表达式2】；其中常量表达式1代表了数组的行数，常量表达式2代表了数组的列数。比如int a[4][6]就是定义一个有四行六列的二位整形数组。
- 二维数组的数组元素表达和引用格式语法：数组名[下标1][下标2】。如a[3] [2]指的是a数组中第四行，第三列的数组元素。
- 从储存上看二维数组仍然是一位线性空间，每个元素在内存中的存放是按按行优先顺序进行的，即先存放第一行，然后第二行……。
- 有二维数组的定义，就可以类推出多维数组。但是他们其实都是二维数组，只不过前面多加了几个量级。
二维数组的初始化
- 二维数组的初始化与一维数组类似。初始值应按照顺序写在花括号内，各初值用逗号隔开：int a[2][3] = {14,23,6,32,6,4};,但这种方法当数据过多的时候容易造成纰漏。
- 二维数组可采用分行形式对各元素赋值。例如int a[3][4] = {{5,4,2,4},{23,-3,4,-23},{231,43,34-345}};这种方法直观且不容易出错。
- 部分元素赋值
  - 按顺序给二维数组赋值时，如果只对前面部分赋值，那么其他未被赋值的地方会自动补零。
  - 当分行形式赋值时，对每行前面一部分元素赋值，那么后面未被赋值的元素自动补零。
- 二维数组的初始化可省略行长度，但不能省略列长度。
  - 顺序赋值省略行长度时，系统自动根据初始值数目与第二维大小的比来确定第一维大小。
  - 分行时就采用括号数来确定行数。

二维数组元素的引用

与一维数组一样，二维数组也不能引用整个数组，只能单个。程序编写时常采用二层循环结构实现对二维数组各个元素的引用。

#include<stdio.h>//二维数组元素的赋值与输出
int main()
{
	int a[3][4], i, j;
	for (i = 0;i < 3;i++)//外层循环控制行
		for (j = 0;j < 4;j++)//内层循环控制列
			scanf("%d", &a[i][j]);
	printf("\n数组是：");
	for (i = 0;i < 3;i++)
		for (j = 0;j < 4;j++)
			printf("%3d", a[i][j]);
	return 0;
}

#include<stdio.h>//有程序产生某个数组a
int main()
{
	int a[3][5], i, j;
	for (i = 0;i < 3;i++)
		for (j = 0;j < 5;j++)
			a[i][j] = i * 5 + j + 1;
	printf("数组a为：");
	for (i = 0;i < 3;i++)
		for (j = 0;j < 5;j++)
			printf("%6d", a[i][j]);
	return 0;
}

3、数组与循环计算

数组元素的查找与删除

///在数组中按顺序查找数据：把数组首个元素与与变量x相比较，相同则记住下标，否则就继续往后找
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
	int a[15];
	int i,j,b;
	for (i = 0, j = 1;i < 15;i++, j++)//创建一组数据
	{
		a[i] = j;
	}
	int x;
	scanf("%d", &x);
	for (i = 0;i < 15;i++)
	{
		if (a[i] == x)//按序查找
		{
			printf("是第%d个元素",i+1);
			b=1;//表示查找成功
			break;
		}
	}
	if (b != 1)
		printf("未查找到相关数据。");
	return 0;
}

折半查找法：效率比按序查找法高，不过前提是数组已经排列好了。首先找到数组中间的数，然后根x进行比较，如果等于x，那么求取出来；如果大于x，那么就在左半部分再找到中间的数与x想比较，一直循环下去；如果小于x，则就找右半部分中间的数。

#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
	int a[15],i,j=1;
	for (i = 0;i < 15;i++,j+=2)//创建一个数组
	{
		a[i] = j;
	}
	int p = 0, left = 0, right = 14, x,mid;
	scanf("%d", &x);
	for (p = 0;left <= right;)//折半查找法
	{
		mid = (left + right) / 2;
		if (a[mid] == x)
		{
			printf("为第%d个数组元素。",mid+1);
			p = 1;
			break;
		}
		else if (a[mid] < x)
			left = mid + 1;
		else
			right = mid - 1;
	}
	if (p == 0)
		printf("未找到相关数据。");
	return 0;
}

删除指定位置的数

要实现删除，可以让后面的数覆盖前面的数，不过数组大小会减一。

#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
	int a[15],i,j=1;
	for (i = 0;i < 15;i++,j+=2)//创建数组
	{
		a[i] = j;
	}
	int x;
	scanf("%d", &x);
	for (i = x;i < 14;i++)//核心算法
	{
		a[i] = a[i + 1];
	}
	for (i = 0;i < 15;i++)//打印数组
		printf("%d\t", a[i]);
	return 0;
}

将数组右移，移动次数由键盘决定

可以先将每个元素向前移一位，然后重复想要的次数。第一位移到最后一位，可以让t做中间数。

#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
	int a[15],i,j=1;
	for (i = 0;i < 15;i++,j+=2)//创建数组
	{
		a[i] = j;
	}
	int x,k,t;
	scanf("%d", &x);
	for (k = 1;k <= x;k++)//外层控制移动次数
	{
		t = a[0];
		for (i = 0;i < 14;i++)//核心算法
		{
			a[i] = a[i + 1];
		}
		a[14] = t;
	}
	for (i = 0;i < 15;i++)//输出数组
		printf("%d\t", a[i]);
	return 0;
}

数组的排序与矩阵转置

利用冒泡法对数组进行排序

基本思想：设有十五个数据存放在一维数组，第一轮冒泡: 首先比较a[0]和a[1]两个元素值，若a[0]>a[1]，则两者交换，否则不叫换，接着比较a[1]和a[2]……直到最大的数沉底，然后开启第二轮冒泡……

#include<stdio.h>//利用冒泡算法对数组进行从小到大排序
#include<math.h>
int main()
{
	int a[15],i,j=1;
	for (i = 0;i < 15;i++,j-=2)
	{
		a[i] = j;
	}
	int k,t,m;
	for (m = 14;m > 0;m--)//多轮冒泡
	{
		k = m;
		for (i = 0;i < k;i++)//一轮冒泡
		{
			if (a[i] > a[i + 1])//交换数据
			{
				t = a[i];
				a[i] = a[i + 1];
				a[i + 1] = t;
			}
		}
	}
	for (i = 0;i < 15;i++)
	{
		printf("%d\t", a[i]);
	}
	return 0;
}

选择排序法

基本思想：从数组中选个最大数，然后放在数组最前面，在从后面选个最大数放到第二位，如此循环。

#include<stdio.h>//利用选择排序法对数组进行从小到大排序
#include<math.h>
int main()
{
	int a[15],i,j=1;
	for (i = 0;i < 15;i++,j-=2)
	{
		a[i] = j;
	}
	int m, t, max;
	for (m = 0;m < 14;m++)//多轮交换
	{
		max=m;
		for (i = m + 1;i < 15;i++)//选择数组中最大数
		{
			if (a[max] < a[i])
				max=i;
		}
		if (max=i)//将max与i交换
		{
			t = a[i];
			a[i] = a[max];
			a[max] = t;
		}
	}
	for (i = 0;i < 15;i++)
	{
		printf("%d\t", a[i]);
	}
	return 0;
}

组合重排

基本思想：将两个已排好序（升序）a，b的数组存放在空数组c中。首先把a，b的第一个数拿来比较，然后小的放在c中第一个元素里，大的再跟小的后面的元素比大小，重复如此。最后把比完大小还剩下的数据放在c数组的末尾。

#include<stdio.h>//对已经排好序（升序）的两个数组合并重排
#include<math.h>
int main()
{
	int a[5], b[7], c[12];
	int i, j, k, m, n, o;
	for (i = 0,j=2;i < 5;i++,j++)//创建数组a
	{
		a[i] = 3*j;
	}
	for (k = 0, m = -5;k < 7;k++,m+=3)//创建数组b
	{
		b[k] = m;
	}
	i = k = n = 0;
	while (i <=4 && k <= 6)
	{
		if (a[i] <= b[k])//判断a，b大小，然后小的存到c中
		{
			c[n] = a[i];
			n++;
			i++;
		}
		else
		{
			c[n] = b[k];
			n++;
			k++;
		}
	}
	if (i <= 4)//判断哪个数组剩余数据，然后补到c后面
	{
		for (o = i;o <= 4;o++)
		{
			c[n] = a[o];
			n++;
		}
	}
	else
	{
		for (o = k;o <= 6;o++)
		{
			c[n] = b[o];
			n++;
		}
	}
	for (n = 0;n < 12;n++)//打印数组c
		printf("%d\t", c[n]);
	return 0;
}

判断二维数组是否为对称矩阵

算法：对称矩阵的定义是二维数组中所有第i行j列的元素值均等于第j行i列的元素。

#include<stdio.h>//判断二维数组是否为对称矩阵
#define N 4
int main()
{
	int a[N][N];
	int i, j, flag = 1;
	printf("请输入十二个整数：\n");
	for (i = 0;i < N;i++)
	{
		for (j = 0;j < N;j++)
		{
			scanf("%d", &a[i][j]);
		}
	}
	for (i = 0;i < N && flag;i++)
	{
		for(j=0;j<i;j++)
			if (a[i][j] != a[j][i])
			{
				flag = 0;
				break;
		}
	}
	if (flag == 1)
		printf("Array a is yes!\n");
	else
		printf("Array a is no!\n");
	return 0;
}

2、学习心得

数组这一章数据类型啥的简单，但是这些排序算法还得多练，有点力不从心了

posted on 2023-03-10 20:20 嗷呜ニャー～阅读(135) 评论(0) 编辑收藏举报