1. 数组的概念
数组是⼀组相同类型元素的集合;从这个概念中我们就可以发现2个有价值的信息:
- 数组中存放的是1个或者多个数据,但是数组元素个数不能为0。
- 数组中存放的多个数据,类型是相同的。
数组分为⼀维数组和多维数组,多维数组⼀般⽐较多⻅的是⼆维数组。
2. 一维数组的创建和初始化
2.1 数组创建
⼀维数组创建的基本语法如下:
type arr_name[常量值];
存放在数组的值被称为数组的元素,数组在创建的时候可以指定数组的大小和数组的元素类型。
- type 指定的是数组中存放数据的类型,可以是: char、short、int、float 等,也可以⾃定义的类型
- arr_name 指的是数组名的名字,这个名字根据实际情况,起的有意义就⾏。
- [] 中的常量值是⽤来指定数组的大小的,这个数组的⼤⼩是根据实际的需求指定就⾏。
根据需要创建其他类型和大小的数组:
int math[20];
char ch[8];
double score[10];int math[];//这是错误的命名方法
2.2 数组的初始化
数组在创建的时候,我们需要给定⼀些初始值值,这种就称为初始化的。
那数组如何初始化呢?数组的初始化⼀般使⽤大括号,将数据放在⼤括号中。
//完全初始化
int arr[5] = {1,2,3,4,5};//不完全初始化
int arr2[6] = {1};//第⼀个元素初始化为1,剩余的元素默认初始化为0//错误的初始化 - 初始化项太多
int arr3[3] = {1, 2, 3, 4};
2.3 数组的类型
数组也是有类型的,数组算是⼀种⾃定义类型,去掉数组名留下的就是数组的类型。
int main()
{int arr1[10] = { 0 };char arr2[5] = { 0 };printf("%zu\n", sizeof(arr2));//5printf("%zu\n", sizeof(char [5]));//5printf("%zd\n", sizeof(arr1));//40printf("%zd\n", sizeof(int [10]));//40
}
arr1 数组的类型是 int [10],int 是 arr1 数组的元素的类型,int [10]才是 arr1 数组的类型
arr2 数组的类型是 char [5]
3. 一维数组的使用
3.1 数组下标
C语⾔规定数组是有下标的,下标是从0开始的,假设数组有n个元素,最后⼀个元素的下标是n-1,下标就相当于数组元素的编号,如下:
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
在C语⾔中数组的访问提供了⼀个操作符 [] ,这个操作符叫:下标引⽤操作符。
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; printf("%d\n", arr[7]);//8printf("%d\n", arr[3]);//4return 0;
}
3.2 数组元素的打印
访问整个数组的内容:
只要我们产⽣数组所有元素的下标就可以了,那我们使⽤for循环产⽣0~9的下标,接下来使⽤下标访问就⾏了。
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int i = 0;for(i=0; i<10; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}
3.3 数组的输入
⾃⼰给数组输⼊想要的数据,如下:
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int i = 0;for(i=0; i<10; i++){scanf("%d", &arr[i]);}for(i=0; i<10; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}
注意:这里的scanf 函数中,不要轻易有空格,否则,你就需要多输入一次,scanf函数才会认为你输入完成。
4. 一维数组在内存中的存储
依次打印数组元素的地址:
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int i = 0;for(i=0; i<10; i++){printf("&arr[%d] = %p\n ", i, &arr[i]);}return 0;
}
数组随着下标的增⻓,地址是由小(低地址)到⼤(高地址)变化的,内存单元的大小是1个字节,并且我们发现每两个相邻的元素之间相差4(因为⼀个整型是4个字节)。所以我们得出结论:数组在内存中是连续存放的。
5. sizeof 计算数组元素个数
想知道数组的元素个数,那C语⾔中有办法使⽤程序计算数组元素个数:可以使⽤sizeof。
sizeof 中C语⾔是⼀个关键字,是可以计算类型或者变量大小的,其实 sizeof 也可以计算数组的大小。
#include <stido.h>
int main()
{int arr[10] = {0};printf("%zd\n", sizeof(arr));//40return 0;
}
这⾥输出的结果是40,计算的是数组所占内存空间的总大小,单位是字节。
计算出数组的元素个数:
#include <stido.h>
int main()
{int arr[10] = {0};int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);printf("%d\n", sz);//10return 0;
}
这⾥的结果是:10,表⽰数组有10个元素。
以后在代码中需要数组元素个数的地⽅就不⽤固定写死了,使⽤上⾯的计算,不管数组怎么变化,计算出的大小也就随着变化了。
6. 二维数组的创建
6.1 二维数组的概念
前⾯学习的数组被称为⼀维数组,数组的元素都是内置类型的,如果我们把⼀维数组做为数组的元素,这时候就是⼆维数组;⼆维数组作为数组元素的数组被称为三维数组,⼆维数组以上的数组统称为多维数组。
6.2 二维数组的创建
那我们如何定义⼆维数组呢?语法如下:
type arr_name[常量值1][常量值2];
例如:
int arr[3][5];
double data[2][8];
解释:上述代码中出现的信息
• 3表⽰数组有3⾏
• 5表⽰每⼀⾏有5个元素
• int 表⽰数组的每个元素是整型类型
• arr 是数组名,可以根据⾃⼰的需要指定名字
data数组意思基本⼀致。
7. 二维数组的初始化
在创建变量或者数组的时候,给定⼀些初始值,被称为初始化。
那⼆维数组如何初始化呢?像⼀维数组⼀样,也是使⽤⼤括号初始化的。
7.1 不完全初始化
int arr1[3][5] = {1,2};
int arr2[3][5] = {0};//用的较多
7.2 完全初始化
int arr3[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
7.3 按照行初始化
int arr4[3][5] = {{1,2},{3,4},{5,6}};
7.4 初始化时省略行,但是不能省略列
int arr5[][5] = {1,2,3};
int arr6[][5] = {1,2,3,4,5,6,7};
int arr7[][5] = {{1,2}, {3,4}, {5,6}};
为什么可以省略行,不能省略列呢?
因为第 2 行是放在第一行的后边,若不知第一行放几个元素,第 2 行该放在哪里?所以不能省略列。
8. 二维数组的使用
8.1 二维数组的下标
C语⾔规定,⼆维数组的⾏是从0开始的,列也是从0开始的,如下所⽰:
int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
图中最右侧绿⾊的数字表示行号,第⼀⾏蓝⾊的数字表⽰列号,都是从0开始的,⽐如,我们说:第2⾏,第4列,快速就能定位出7。
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};printf("%d\n", arr[2][4]);return 0;
}
8.2 二维数组的输入和输出
其实我们只要能够按照⼀定的规律产⽣所有的⾏和列的数字就⾏;以上⼀段代码中的arr数组为例,行的选择范围是0~2,列的取值范围是0~4,所以我们可以借助循环实现⽣成所有的下标。
int main()
{int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};int i = 0;//遍历⾏//输⼊for(i=0; i<3; i++) //产⽣⾏号{int j = 0;for(j=0; j<5; j++) //产⽣列号{scanf("%d", &arr[i][j]); //输⼊数据}}//输出for(i=0; i<3; i++) //产⽣⾏号{int j = 0;for(j=0; j<5; j++) //产⽣列号{printf("%d ", arr[i][j]); //输出数据}printf("\n");}return 0;
}
9. 二维数组在内存中的存储
打印出数组所有元素的地址的。代码如下:
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[3][5] = { 0 };int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < 3; i++){for (j = 0; j < 5; j++){printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);}}return 0;
}
输出结果:
每⼀⾏内部的每个元素都是相邻的,地址之间相差4个字节,跨⾏位置处的两个元素(如:arr[0][4]和arr[1][0])之间也是差4个字节,所以⼆维数组中的每个元素都是连续存放的。
10. C99 中的变长数组
在C99标准之前,C语⾔在创建数组的时候,数组大小的指定只能使⽤常量、常量表达式,或者如果我们初始化数据的话,可以省略数组⼤⼩。这样的语法限制,让我们创建数组就不够灵活,有时候数组⼤了浪费空间,有时候数组⼜⼩了不够⽤的。
C99标准中给⼀个变⻓数组(variable-length array,简称 VLA)的新特性,允许我们可以使⽤变量指定数组大小。
int n = a+b;
int arr[n];
上⾯⽰例中,数组 arr 就是变⻓数组,因为它的⻓度取决于变量 n 的值,编译器没法事先确定,只有运⾏时才能知道 n 是多少。
变⻓数组的根本特征,就是数组⻓度只有运⾏时才能确定,所以变⻓数组不能初始化(局限性)。它的好处是程序员不必在开发时,随意为数组指定⼀个估计的⻓度,程序可以在运⾏时为数组分配精确的⻓度。
有⼀个⽐较迷惑的点,变⻓数组的意思是数组的⼤⼩是可以使⽤变量来指定的,在程序运⾏的时候,根据变量的⼤⼩来指定数组的元素个数,⽽不是说数组的⼤⼩是可变的。数组的⼤⼩⼀旦确定就不能再变化了。
但是在vs上不支持C99的变长数组,但在gcc编译器底下是支持的。
#include <stdio.h>
int main()
{int n = 0;scanf("%d", &n);//根据输⼊数值确定数组的⼤⼩int arr[n];int i = 0;for (i = 0; i < n; i++){scanf("%d", &arr[i]);}for (i = 0; i < n; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}
11. 数组练习
11.1 多个字符从两端移动,向中间汇聚
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <stdlib.h>int main()
{char arr1[] = "welcome to bit...";char arr2[] = "#################";int left = 0;int right = strlen(arr1)-1;printf("%s\n", arr2);while(left <= right){arr2[left] = arr1[left];arr2[right] = arr1[right];printf("%s\n", arr2);Sleep(1000);System("cls");//清理屏幕上的信息left++;right--; }retutn 0;
}
Sleep() 函数,延时函数,单位是毫秒,必须得包括头文件<windows.h>;
System()函数,清理屏幕上得信息,必须得包括头文件<stdlib.h>;
11.2 二分查找
在有序的数据中查找某个数,就可以使用二分查找(折半查找)
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int left = 0;int right = sizeof(arr)/sizeof(arr[0])-1;int key = 7;//要找的数字int mid = 0;//记录中间元素的下标int find = 0;while(left<=right){// 求平均值这样可能会越界,// 较安全的一种方法:mid = left + (right - left)/2mid = (left+right)/2;if(arr[mid]>key){right = mid-1;}else if(arr[mid] < key){left = mid+1;}else{find = 1;break;}}if(1 == find )printf("找到了,下标是%d\n", mid);elseprintf("找不到\n");
}