四、数组

例题：输入n个学生的成绩，求他们的平均成绩，并求出成绩大于平均分的人数
- 先考虑求平均成绩，代码怎么写？
```
#include <cstdio>
int main() {
    int n, score, sumn = 0;
    double aver;
    scanf("%d", &n);
    for (int i = 0; i < n; ++i) { //边读边累加求和
        scanf("%d", &score);
        sumn += score;
    }
    aver = (double)sumn / n;
}
```
- 分析：要求出人数，必须先求出平均数，但是score里面保存的是最后一个学生的成绩，但我们需要的是所有学生的成绩，因此，我们必须借助数组来实现这个保存数据的功能了
数组的概念

数组是连续存储数据的集合。
- 组成数组的每个数据称为数组的元素
- 数组的每个元素都属于同一种数据类型
- 一个数组的所有元素在内存中的存储位置是连续的

4.1 一维数组

4.1.1数组的定义

格式：数据类型数组名[常量表达式];

例如：

int a[10]; //定义能存储10个整形变量的数组，下标是:0~9
char c[100];//定义能存储100个字符变量的数组，下标是:0~99
double f[5];//定义能存储5个双精度实数变量的数组，下标是:0~4

4.1.2 数组定义规定：

数组名的命名规则与变量名的命名规则一致。
常量表达式表示数组元素的个数。可以是常量和符号常量，但不能是变量。
数组的长度必须是整数

以下方式定义数组是错误的：

int n;
scanf("%d", &n);
int a[n];//不能用变量n定义数组

4.1.3 数组的初始化

数组的初始化可以在定义时一并完成，有多种形式：

顺序指定全部元素的初始值
```
int a[5] = {1,2,3,4,5};
```

顺序指定部分元素的初始值

int x[10] = {0,1,2,3,4};//该方法仅对数组的前5个元素依次进行初始化，其余值为0。

对数组元素全部初始化为0，可以简写为：{}或
```
int a[5]={};//将数组a的5个元素都初始化为0。
```

初始化时不指定数组元素的个数

int a[]={1, 2, 3};//该方法会定义一个长度为3的数组，每个元素初始值依次为1, 2, 3。

注意：初始化时，{}里面的元素个数不能超过数组的大小。

4.1.4 数组元素的引用

引用的格式：数组名[常量表达式]
数组引用的规定：
1. 下标可以是任意值为整型的表达式，该表达式里可以包含变量和函数调用。
2. 下标的范围是 0 到数组的最大长度减 1，引用时，下标值应在数组合法的下标值范围内。例如定义数组int a[3]，则元素分别为a[0], a[1], a[2]。
3. C 语言只能逐个引用数组元素，而不能一次引用整个数组。
4. 数组元素可以像同类型的普通变量那样使用，对其进行赋值和运算的操作，和普通变量完全相同。例如：a[5] = 34;实现了给 a[5] 赋值为 34。

例如（假设i, j均为整型）：

a[5] //引用a数组下标为5的元素
a[i + 1] //先计算表达式 i+1 的值再引用相应值作为下标的元素
a[++j] //先计算表达式 ++j 的值再引用相应值作为下标的元素

4.1.5 数组的输入和输出

C语言规定，对数组的使用只能逐个引用数组元素，不能一次引用整个数组。同样，对数组的输入输出也是依次对每个元素进行的，不可整体输入输出。
数组往往和循环一起结合使用，通常循环里面的控制变量来作为数组的下标，对数组的每个元素进行引用。

例如：输入 n 个整数，并将他们输出。

int n, a[20];
scanf("%d", &n);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
    scanf("%d", &a[i]);
}
for (int i = 0; i < n; ++i) {
    printf("%d ", a[i]);
}

此时，我们返回开头的例题，并完成

#include <cstdio>
int main() {
    int n, score[100], sumn = 0;
    double aver;
    scanf("%d", &n);
    for (int i = 0; i < n; ++i) { // 计算分数总和
        scanf("%d", &score[i]);
        sumn += score[i];
    }
    aver = (double)sumn / n;
    int cnt = 0;
    for (int i = 0; i < n; ++i) { // 统计分数大于平均分的人数
        if (score[i] > aver) {
            ++cnt;
        }
    }
    printf("%lf %d", aver, cnt);
    return 0;
}

4.2 二维数组

4.2.1 二维数组的定义

格式：数据类型数组名[常量表达式1][常量表达式2];

int a[10][5]; //定义一个10行5列的存储整形变量二维数组
float b[20][9];//定义一个20行9列的存储单精度实数变量二维数组
char c[100][120];//定义一个100行120列的字符变量二维数组

二维数组定义的规则与一维数组一样，不再赘述。
一维数组与二维数组直观上的区别：
- 一维数组：
- 二维数组：

4.2.2 初始化

数组的初始化可以在定义时一并完成，有多种形式：

顺序指定全部元素的初始值（每一行数据单独写在一个花括号里，中间以逗号隔开）。
```
int a[3][2] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
```

顺序指定部分元素的初始值。

int x[10][2] = {{0, 1}, {2}, {3, 4}};//该方法仅对数组对应位置的元素依次进行初始化，其余值为0。

对数组元素全部初始化为0，可以简写为：{}或{0}。
```
int a[5][3] = {};// 将数组a的15个元素都初始化为0。
```

初始化时不指定行数，但必须指定列数。

int a[][2] = {{1, 2}, {3, 4}};//该方法会定义一个2行2列的数组，每个元素初始值依次为1, 2, 3, 4。

注意：初始化时，{}里面的元素个数不能超过数组的大小。

4.2.3 二维数组的引用

引用的的格式：数组名[行下标][列下标]

数组引用的规定：
1. 下标可以是任意值为整型的表达式，该表达式里可以包含变量和函数调用。
2. 行（列）下标的范围是0到数组的最大行（列）数减1，引用时，下标值应在数组合法的下标值范围内。
  
  例如定义数组int a[3][3]，则元素分别为：
  
  a[0][0], a[0][1], a[0][2]
  
  a[1][0], a[1][1], a[1][2]
  
  a[2][0], a[2][1], a[2][2]
3. C 语言只能逐个引用数组元素，而不能一次引用整个数组。
4. 数组元素可以像同类型的普通变量那样使用，对其进行赋值和运算的操作，和普通变量完全相同。
  
  例如：a[2][2] = 34;实现了给a[2][2]赋值为34。

例如（若i, j均为整型）：

a[5][10] //引用a数组第5行第10列的元素
a[i+1][j-1]//先计算再引用
a[++j]

4.2.4 二维数组的输入和输出

C 语言规定，对数组的使用只能逐个引用数组元素，不能一次引用整个数组。同样，对数组的输入输出也是依次对每个元素进行的，不可整体输入输出。
数组往往和循环一起结合使用，通常循环里面的控制变量来作为数组的下标，对数组的每个元素进行引用。

例如：输入 n 行 m 列的整数，并将它们输出。

int n, m, a[20][20];
scanf(“%d%d”, &n, &m);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
	for (int j = 0; j < m; ++j) {
		scanf(“%d”, &a[i][j]);
	}
}
for (int i = 0; i < n; ++i) {
	for (int j = 0; j < m; ++j) {
		printf(“%d ”, a[i][j]);
	}
	printf("\n");
}

4.3 字符数组

我们拿一维字符数组的讲解作为示例，多维的类似于上面的方法。

4.3.1定义

字符数组的定义格式：char 数组名[常量表达式];
例如：char sz[100];

4.3.2初始化

字符数组的初始化的方式有两种：
1. 用字符初始化
```
char sz1[5]={‘a’, ‘b’, ‘c’, ‘d’, ‘e’};
```
  - 初始值表中的每个数据项是一个字符，用字符给数组sz1的各个元素初始化。
  - 当初始值个数少于元素个数时，从首元素开始赋值，剩余元素默认为空字符（也叫结束符，用'\0'表示，其ASCII码为0,）。
2. 用字符串常量初始化
```
char sz1[5] = {“abcd”};
char sz2[5] = “abcd”;
```
  - 字符串常量即用双引号括起来的若干个字符。
  - 字符串常量的长度不能超过数组的长度，其中的每个字符依次为数组的每个元素进行初始化，剩余的元素用空字符'\0'补全。

4.3.3 引用

引用就不多说了，其他类型的数组用法完全一样。

4.3.4 输入输出

输入

从键盘输入一个字符数组可以使用scanf函数或cin.getline()函数。
- scanf 函数
  - 格式：scanf("%s", 字符数组名);
  - 说明：
    1. 这里的字符串名称之前不加&。例如：scanf(“%s”,&s1);是错误的。
    2. 系统会自动在输入的字符串常量后添加’\0’作为字符串结束的标志，因此定义字符数组时，要保证数组大小严格大于输入的字符的个数。
    3. 遇到空格、换行符、tab作为一个字符串输入的结束。
```
scanf(“%s%s%s”,s1,s2,s3)；//从键盘输入Let us go，则三个字符串分别获取了三个单词。
```
- cin.getline() 函数
  - cin.getline()需要添加头文件#include <iostream>及using namespace std;
  - 此函数会一次读取多个字符(包括空白字符）。它以指定的地址为存放第一个读取的字符的位置，依次向后存放读取的字符，直到读满 \(N-1\) 个，或者遇到指定的结束符为止（以先遇到的为准）。若不指定结束符，则默认以回车或EOF作为结束符。具体格式如下：
    1. cin.getline(字符数组名, 字符个数);
    2. cin.getline(字符数组名，字符个数，结束符);
- 两者的区别:
  1. scanf是以空格、tab或回车作为输入结束的标志
  2. cin.getline则可以读取空格、tab、回车，以限定的长度或结束符来停止输入。
```
scanf("%s", sz);//遇到空格、回车、换行或文件结束读入截止
cin.getline(sz, 50);//读入前49个字符，如果输入少于49遇到回车换行或EOF截止
cin.getline(sz, 50, 'u');//如果存在字符'u'读到'u'截止，否则读满49字符或提前遇到EOF
```
输出

输出同样有两种方法
- printf()函数
  
  格式：printf("%s", 字符数组名);
  
  说明：
  1. 用%s格式输出时，printf的输出项必须是字符数组名，而不能是数组元素。例如：printf(“%s”,a[5]);是错误的。
  2. 输出的内容遇到结束符'\0'才会结束。
- puts()函数
  
  格式：puts(字符数组名);
  
  说明：
  1. puts函数输出一个字符串和一个换行符。
  2. 对于已经声明过的字符数组str,printf(“%s\n”, str)和 puts(str)是等价的。

4.4 字符数组的处理函数

4.4.1 strcat

函数原型：char * strcat ( char * destination, const char * source );
功能：
- 把source所指向的字符串(包括'\0')复制到destination所指向的字符串后面。
- 连接时删除destination 后的 '\0'
- 要保证 destination足够长，以容纳被复制进来的source。
- source中原有的字符不变。
- 返回指向destination 的指针

eg：

char s[100]="hello",s1[100]="Jerry"
strcat(s," world");//把字符串" world"复制并连接到字符传s的后面并在后面添加'\0'
strcat(s,s1);//把字符串s1及最后的'\0'复制并连接到字符传s的后面

4.4.2 strncat

函数原型：char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );
功能：
- 把source 字符串的前num个元素连接到destination 后面。
- 连接后自动添加终止符'\0'
- 如果source字符串长度小于num 复制到终止符'\0'为止，包括终止符。
- source中原有的字符不变。
- 返回指向destination 的指针

eg:

char s[100]="hello",s1[100]="Jerry"
strncat(s," world",3);//把字符串前3个字符" wo"复制并连接到字符传s的后面并在后面添加'\0'
strncat(s,s1,10);//s1的长度不足10，把字符串s1及最后的'\0'复制并连接到字符传s的后面

4.4.3 strcpy

函数原型：char * strcpy ( char * destination, const char * source );
功能：
- 把 source 指向的字符串包括终止符复制到 destination
- 必须保证 source 足够大，能够容纳下destination，否则会导致溢出错误。
- source中原有的字符不变。
- 返回指向destination 的指针

eg:

char s[100]="hello",s1[100]="Jerry"
strcpy(s,"world");//把字符串"world"复制并覆盖s字符串，在后面追加终止符
strcpy(s,s1);//把字符串s1包括终止符复制到字符串s，并覆盖s字符串

4.4.4 strncpy

函数原型：char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );
功能
- 把source 字符串的前num个元素拷贝到 destination
- source 的元素个数少于 num 个拷贝到终止符为止，包括终止符
- source 的元素个数大于等于num 个，则直接复制这 num 个字符，后面不添加终止符
- source中原有的字符不变。
- 返回指向destination 的指针

eg:

char s[100]="hello",s1[100]="Jerry"
strncpy(s,"world",3);//把字符串"world"前3个字符"wor"复制并覆盖s字符串，在后面不追加终止符
strcpy(s,s1,10);//把字符串s1包括终止符复制到字符串s，并覆盖s字符串

4.4.5 strcmp

函数原型：int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );
功能
- 比较字符串str1和str2的大小
- 从两个字符串的第一个字符开始比较其字符的ASCII
- 如果同一位置的字符相同接着比较后面的字符，直到不同为止
- 当str1<str2时返回负数，相等返回0，大于返回正数

eg:

char s1[100]="hello",s2[100]="Jerry"
int x = strcmp(s1,s2);//x>0，因为s1[0]>s2[0]
int x = strcmp("hello,","hello");//x>0，因为两字符串前五个字符相同，s1[5]==' '，而s2[5]=='\0'
int x = strcmp("hello","hello");//x=0，两字符串相等

4.5.6 strncmp

函数原型：int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );
功能
- 比较字符串str1和str2前num个字符的大小
- 从两个字符串的第一个字符开始比较其字符的`ASCII
- 如果同一位置的字符相同接着比较后面的字符，直到不同或比完前 num个为止
- 当str1 的前num个字符小于str2 的前num 个字符时返回负数，相等返回0，大于返回正数

eg:

char s1[100]="hello",s2[100]="hello,world"
int x = strcmp(s1,s2,5);//x=0，因为两字符串的前五个字符均相对
int x = strcmp(s1+1,s2,5);//x<0，因为s1+1的第一个字符为'e'，比s2的第一个字符'h'小
int x = strcmp(s1,s2,10);//x<0，s1是s2的子串

4.5.7 strlen

函数原型：size_t strlen ( const char * str );
功能：
- 返回字符串数组的长度
- 从数组起始位置开始计数，直到遇到终止符'\0'为止
- 字符串长度不包括终止符

4.5.8 strstr

函数原型：char * strstr (char * str1, const char * str2 );
功能：
- 如果str2是str1的一个子串，则返回一个指向str2在str1中首次出现的位置
- 如果str2不是str1的一个子串，则返回空指针NULL

posted @ 2020-01-24 13:41 ♞老姚♘ 阅读(442) 评论(0) 编辑收藏举报

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四、数组

4.1 一维数组

4.1.1数组的定义

4.1.2 数组定义规定：

4.1.3 数组的初始化

4.1.4 数组元素的引用

4.1.5 数组的输入和输出

4.2 二维数组

4.2.1 二维数组的定义

4.2.2 初始化

4.2.3 二维数组的引用

4.2.4 二维数组的输入和输出

4.3 字符数组

4.3.1定义

4.3.2初始化

4.3.3 引用

4.3.4 输入输出

4.4 字符数组的处理函数

4.4.1 strcat

4.4.2 strncat

4.4.3 strcpy

4.4.4 strncpy

4.4.5 strcmp

4.5.6 strncmp

4.5.7 strlen

4.5.8 strstr

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