C++數(shù)組、指針、引用

1、數(shù)組、指針、引用【引例】任意讀入20個整數(shù)，然后逆序輸出它們。程序=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+（數(shù)據(jù)的組織）【數(shù)據(jù)量增大時，算法即使再簡單，若數(shù)據(jù)組織不當，程序也難以書寫?！繑?shù)組就是一種適合于處理大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（即數(shù)據(jù)之間的組織）?！居脭?shù)組處理引例】#include <iostream>using namespace std;void main()const int N=20; int aN,i; for(i=0;i<=N-1;i+) cin>>ai; for(i=N-1;i>=0;i-) cout<<ai;【靜態(tài)數(shù)組：有限、有序、同類】一、一維數(shù)組（

2、線性）1、定義：類型名 數(shù)組名整型常量;2、說明：（1）數(shù)組名的命名同變量（2）定義時內(nèi)可以是任意合法算數(shù)表達式，但其結(jié)果必須是正整型常量。表示數(shù)組所含成員的（元素）個數(shù)。（3）數(shù)組的第一個元素的下標為0，最后一個元素的下標為“個數(shù)-1”。（4）系統(tǒng)對數(shù)組下標越界不報錯，但不要越界！例如：int a5;數(shù)組a有a0、a1、a2、a3、a4五個元素。它們被分配連續(xù)的內(nèi)存空間，其中低字節(jié)空間由a0占據(jù)。（5）數(shù)組名就表示數(shù)組的首地址，是一個常量。（6）數(shù)組元素相當于同類型的普通變量。3、數(shù)組元素獲得值（1）初始化（定義的同時獲得值）給所有元素初始化int a3=1,3,5;還可以寫成：int a

3、=1,3,5;【結(jié)論：當給所有元素初始化時，內(nèi)的個數(shù)可以省略?！浚ㄗ⒁猓翰荒芏嘟o值）例如：int x2=2,4,6;報錯！給前若干個元素初始化（部分）int a5=1,3,5;a0獲值1、a1獲值3、 a2獲值5。將沒獲值的其余元素的值全默認為0。（2）定義之后再賦值獲得有規(guī)律的值：在循環(huán)中用賦值語句完成賦值。 a0 a1 a2 a3 a413579int a5, k;for(k=0;k<5;k+) ak=2*k+1;獲得無規(guī)律的值：在循環(huán)中用cin從鍵盤輸入值。int a5, k;for(k=0;k<5;k+) cin>>ak;4、一些典型例題及算法（1）求最值（最大

4、、最?。├⑷我庾x入10個整數(shù)，輸出其中的最大值。#include <iostream>using namespace std;void main()const int N=10; int aN,i; int max; for(i=0;i<N;i+)cin>>ai; max=a0;/假設(shè)第一個獲最后一個最大 for(i=1;i<N;i+)/其余不服氣 if(ai>max)max=ai; cout<<"MAX="<<max<<endl;（2）排序冒泡法（起泡法）【算法要領(lǐng)：n個數(shù)據(jù)最多處理n-1趟，

5、每一趟從頭到尾（或從尾到頭）兩兩相鄰的元素進行比較，升序排序時，若前者大后者小，則交換兩數(shù)，每一趟比前一趟少比較一次。】例：任意讀入10個整數(shù)，升序排列后輸出。#include <iostream>using namespace std;void main()const int N=10; int aN,i,j; for(i=0;i<N;i+) cin>>ai; /外循環(huán)處理N-1趟，控制趟數(shù) for(j=1;j<=N-1;j+) for(i=0;i<=N-1-j;i+)/內(nèi)循環(huán)控制每趟比較次數(shù) if(ai>ai+1) int t; t=ai;a

6、i=ai+1;ai+1=t; for(i=0;i<N;i+) cout<<ai<<' '3、查找：順序查找（線性查找）例如：任意讀入10個數(shù)，查找其中有無9這個數(shù)。#include <iostream>using namespace std;void main()const int N=10; int aN,i; for(i=0;i<N;i+) cin>>ai; for(i=0;i<N;i+)/正常出口出來，i為N if(ai=9)break; if(i<N) cout<<"有&quo

7、t;<<endl; else cout<<"無"<<endl;【小技巧：定義一個邏輯量】#include <iostream>using namespace std;void main()const int N=10; int aN,i; bool flag=false; /先假設(shè)無 for(i=0;i<N;i+) cin>>ai; for(i=0;i<N;i+)/正常出口出來，i為N if(ai=9)flag=true;break; if(flag!=false) cout<<"

8、有"<<endl; else cout<<"無"<<endl;【用while改寫】#include <iostream>using namespace std;void main()const int N=10; int aN,i; for(i=0;i<N;i+)cin>>ai; i=0; while(i<=N-1&&ai!=9)i+; if(i<=N-1) cout<<"有"<<endl; else cout<<&

9、quot;無"<<endl;4、插入、刪除二、字符串處理字符串的特點：以'0'為結(jié)束標志。"Hello" 占6B，串長：51、用一維字符數(shù)組處理字符串（1）如何將字符串存放到一維字符數(shù)組中。定義的同時 char a = "Hello"或 char a6= "Hello"或 char a6= "Hello" ;或 char a6= 'H', 'e', 'l', 'l', 'o'或 char a6= &

10、#39;H', 'e', 'l', 'l', 'o', '0'或 char a = 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '0'在C+中，0和'0'和NULL（空地址值）等值。定義之后例1. char name20; cin>>name; /只寫出數(shù)組名即可 cout<<name<<endl;從鍵盤上輸入一個字符串，存放到name數(shù)組空間中。【注意：

11、數(shù)組名就是數(shù)組的首地址，是常量?！恐灰獙懗鲎址Ａ浚到y(tǒng)獲得的信息是該串的首地址。描述字符串數(shù)據(jù)，只要給出其首地址即可！定義之后不能用“=”給字符數(shù)組賦值字符串，只能用strcpy函數(shù)完成賦值。要加<cstring>頭文件。【格式】strcpy(參數(shù)1，參數(shù)2)【說明】參數(shù)1通常為字符數(shù)組名，或者是存放字符串的空間的地址；參數(shù)2通常為字符串常量或已經(jīng)有值的字符數(shù)組名。例如：char name20; strcpy(name, "LiSi");【功能】將第二個參數(shù)的字符串復制到第一個參數(shù)中。（2）其他字符串處理函數(shù)求串長：'0'前有效字符的個數(shù)。（

12、不含'0'）【格式】strlen(參數(shù))【說明】參數(shù)只要是串的首地址即可。通常是字符數(shù)組名、串常量、指針變量（指著字符串）?！竟δ堋壳蟪鏊o參數(shù)中第一個'0'之前的字符的個數(shù)。字符串比較類似于字典序，字符串是以ASCII碼值來比較大小的，但是不允許用比較運算符來比較兩個串的大??！【格式】strcmp(參數(shù)1，參數(shù)2)【函數(shù)值】=0兩串相等 >0參數(shù)1大 <0參數(shù)1小字符串連接函數(shù)strcat【格式】strcat(參數(shù)1，參數(shù)2);例:char a20= "Good"char b="Bye!"strcat(a,b

13、);【功能】將參數(shù)2中的串連接到參數(shù)1的第一個'0'處（覆蓋掉這個'0'）后存放到第一個參數(shù)1中，因此參數(shù)1的空間要足夠大！以上所有函數(shù)使用前要加“cstring”頭文件。（3）例題例1、任意讀入3個字符串，輸出其中最大者?！痉ㄒ唬河?個一維字符數(shù)組】#include <iostream>#include <cstring>using namespace std;void main()char a20,b20,c20,max20; /假設(shè)每個串的串長<20，即數(shù)組空間要足夠大 cin>>a>>b>>

14、;c; strcpy(max,a); if(strcmp(b,max)>0) strcpy(max,b); if(strcmp(c,max)>0) strcpy(max,c); cout<<"最大串是:"<<max<<endl;【法二：用string類型變量】#include <iostream>#include <string>using namespace std;void main()string a,b,c,max; cin>>a>>b>>c; max=a;

15、if(b>max) max=b; if(c>max) max=c; cout<<"最大串是:"<<max<<endl;【法三：用string類型數(shù)組】#include <iostream>#include <string>using namespace std;void main()const int N=3; string xN,max; int i; for(i=0;i<N;i+) cin>>xi; max=x0; for(i=1;i<N;i+) if(xi>max)m

16、ax=xi; cout<<"最大串是:"<<max<<endl;例2、任意讀入一個字符串，統(tǒng)計其中每一個小寫字母分別出現(xiàn)的次數(shù)?！舅惴ㄌ崾荆憾x26個計數(shù)器】#include <iostream>#include <cctype>using namespace std;void main()char a20; int i;/i為控制下標 cin>>a;/串只需描述出首地址 int s26=0;/s0放'a'的次數(shù),s為累加器 for(i=0;ai!='0'i+) if(i

17、slower(ai) sai-'a'+; for(i=0;i<26;i+) if(si!=0) char c=i+'a' cout<<c<<':'<<si<<endl; （簡化：任意讀入一個字符串，統(tǒng)計其中所有小寫字母出現(xiàn)的總次數(shù)。）【簡化題】#include <cstring>using namespace std;void main()char a20; int s,i; cin>>a; for(s=0,i=0;i<=strlen(a)-1;i+)/或ai!=

18、 '0' if(ai>='a'&&ai<='z')s+; cout<<s<<endl;islower函數(shù)【補充】用gets函數(shù)可以讀入含有空格的字符串?！靖袷健縢ets(字符數(shù)組名或字符指針);例3、任意讀入一個十進制正整數(shù)，將其轉(zhuǎn)換成二進制的數(shù)字字符串。（進制轉(zhuǎn)換）【改變題目要求：輸出二進制余數(shù)序列】#include <iostream>using namespace std;void main()int x,i; int ys20;/多定義一些空間，浪費！ do cout<

19、<"輸入x>0"<<endl; cin>>x; while(x<=0); i=0; while(x!=0) ysi=x%2; i+; x=x/2; int j; for(j=i-1;j>=0;j-) cout<<ysj;【將余數(shù)變成對應(yīng)數(shù)字字符后輸出！】#include <iostream>using namespace std;void main()int x,i; char ys20; do cout<<"輸入x>0"<<endl; cin>&

20、gt;x; while(x<=0); i=0; while(x!=0) ysi=x%2+'0'/將數(shù)字轉(zhuǎn)換成對應(yīng)數(shù)字字符 i+; x=x/2; int j; for(j=i-1;j>=0;j-) cout<<ysj;2、定義成string類型：專門處理字符串的類型要加string頭文件，即要在程序前面加#include <string>【定義格式】string 字符串變量名;【初始化】 string x="hello!"【定義之后賦值語句賦值】string x; x="hello!"【定義之后cin從鍵

21、盤輸入值，依然不能讀入含有空格的字符串】 string x; cin>>x;string型變量可以存儲任意長度的字符串。其中每一個字符也可以用“串變量名下標”表示（但不可以寫成“*(串變量名+下標)”的形式?。?，且第一個字符對應(yīng)的下標也是0；可以直接用“+”完成兩串連接；還可以直接用關(guān)系運算符比較大小。#include <iostream>#include <string>using namespace std;void main()string x="Hi," , y="Bob!" , z; z=x+y; cout&

22、lt;<z<<endl; if(x<y) cout<<"小串是:"<<x<<endl; else cout<<"小串是:"<<y<<endl;屏幕顯示：Hi,Bob! 小串是:Bob!但是，string類型的串長應(yīng)該用如下方式才能求得：串變量名.length( )而用getline(cin , string變量名);才可以讀入含有空格的字符串，且結(jié)束輸入后要敲兩次回車鍵！#include <iostream>#include <string&

23、gt;using namespace std;void main()string x="Hello" int i; for(i=0;i<x.length() ;i+) cout<<xi<<endl;【歸納】字符串處理1、一維字符數(shù)組（strlen、strcpy、strcmp、strcat）、串常量2、string類型變量（變量名.length()、=、關(guān)系運算符、+）三、二維數(shù)組（一）二維數(shù)組的定義1. 定義格式數(shù)據(jù)類型名 數(shù)組名整型常量1 整型常量2；例如：int a34; /3行4列則a含有12個元素：a00、a01、a02、a03、a10

24、a23。（行優(yōu)先順序存放）（二）數(shù)組元素的賦值1. 初始化（1）給所有元素賦值：【法一】int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;【法二】每行數(shù)據(jù)再加一個 int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;【法三】當給所有元素初始化時，只能省第一維下標！int a 4=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;（2）給部分元素初始化例1、int a23=1,2,3;前3個元素獲值1、2、3，其他元素獲值0例2、int a23=1,2,3;第一行第一個元素獲值1，第二行前兩個元素獲值2、3，其他元素獲值0例3、int a34=1,3,4

25、;第二行跳過賦值，默認0當定義時沒有給任何元素賦值，則每個元素都沒有確定值。2、定義后再賦值（1)定義后獲得“有規(guī)律”的值：【在循環(huán)中利用循環(huán)語句完成賦值】例1：編程輸出如下矩陣 1 2 3 4 5 6#include <iostream>#include <iomanip>using namespace std;void main()int a23,i,j; int k=1; for(i=0;i<2;i+)/行優(yōu)先，行外循環(huán) for(j=0;j<3;j+) aij=k+; /輸出矩陣格式，行優(yōu)先 for(i=0;i<2;i+) for(j=0;j&l

26、t;3;j+) cout<<setw(3)<<aij; cout<<endl; 例2：編程輸出如下矩陣 1 3 5 2 4 6#include <iostream>#include <iomanip>using namespace std;void main()int a23,i,j; int k=1; for(j=0;j<3;j+)/列優(yōu)先時，列外循環(huán) for(i=0;i<2;i+) aij=k+; /輸出時，行做外循環(huán)，列做內(nèi)循環(huán) for(i=0;i<2;i+) for(j=0;j<3;j+) cout&l

27、t;<setw(3)<<aij; cout<<endl; /輸出一行后要換行 例3、輸出如下5階方陣 1 2 2 2 2 3 1 2 2 2 3 3 1 2 2 3 3 3 1 2 3 3 3 3 1【主對角線上元素的行、列下標值相等】#include <iostream>#include <iomanip>using namespace std;void main()int a55,i,j; for(i=0;i<5;i+) for(j=0;j<5;j+) if(i=j) aij=1; else if(i<j) aij=2

28、; else aij=3; for(i=0;i<5;i+) for(j=0;j<5;j+) cout<<setw(3)<<aij; cout<<endl; （2）定義之后獲得無規(guī)律的值：【在循環(huán)中利用cin從鍵盤輸入值】（三）二維數(shù)組相關(guān)算法1. 矩陣轉(zhuǎn)置矩陣轉(zhuǎn)置的算法要領(lǐng)是：將一個m行n列矩陣（即m×n矩陣）的每一行轉(zhuǎn)置成另一個n×m矩陣的相應(yīng)列。例1、將以下2×3矩陣轉(zhuǎn)置后輸出。即將 1 2 3 轉(zhuǎn)置成 1 4 4 5 6 2 5 3 6#include <iostream>#include <

29、iomanip>using namespace std;void main()int a23,b32,i,j,k=1; for(i=0;i<2;i+) for(j=0;j<3;j+) aij=k+;/將a轉(zhuǎn)置到b中，窮舉 for(i=0;i<2;i+)/以a為基準 for(j=0;j<3;j+) bji=aij; for(i=0;i<3;i+) for(j=0;j<2;j+) cout<<setw(3)<<bij; cout<<endl; 2. 楊輝三角形楊輝三角形的每一行是(x+y)n的展開式各項的系數(shù)。例如第一行

30、是(x+y)0，其系數(shù)為1；第二行是(x+y)1，其系數(shù)為1，1；第三行是(x+y)2，其展開式為x2+2xy+y2，系數(shù)分別為1，2，1；直觀形式如下：11 11 2 11 3 3 11 4 6 4 11 5 10 10 5 1 分析以上形式，可以發(fā)現(xiàn)其規(guī)律：是n階方陣的下三角，第一列和主對角線均為1，其余各元素是它的上一行、同一列元素與上一行、前一列元素之和。例1、編程輸出楊輝三角形的前10行。#include <iostream>#include <iomanip>using namespace std;void main()const int N=10; int

31、 aNN,i,j; /給主對角線、第一列元素賦值 for(i=0;i<N;i+) aii=ai0=1; /以下雙循環(huán)完成其他元素賦值 for(i=2;i<=N-1;i+) for(j=1;j<=i-1;j+) aij=ai-1j-1+ai-1j; for(i=0;i<N;i+) for(j=0;j<=i;j+) cout<<setw(4)<<aij; cout<<endl; 四、指 針就是地址。（一）指向普通變量的指針（變量）1定義 int a; int *p; /p是指針變量 p=&a;float b; float *

32、q; q=&b;char c; char *r; r=&c;【格式】 類型名 *指針變量名;【說明】 （1）“*”是單目運算符，是“取內(nèi)容符”，但是，在定義時“*”不具備“取內(nèi)容符”的含義，僅僅是指針變量的標志。（2）指針變量在使用前必須獲得合法空間的地址值或空地址值（NULL）。0和'0'和NULL ，三者常常可以相通使用?！九e例】int a; int *p; /int a,*p; p=&a;“&”單目運算符“取地址符”?！窘Y(jié)論】有以上程序段，則有如下等價式：（1） p與&a（2） *p與a （*p的含義是p所指空間里的值；或p所指變量

33、的值；或取p對應(yīng)空間中的值）（3） *&a與a【注意：“*”的運算對象必須是指針型】（二）指向一維數(shù)組的指針（變量）1定義（與指向普通變量的指針的定義格式一樣）【格式】類型名 *指針變量名;【舉例】 int a5,*p; p=a; / 與p=&a0;等價 則有用p表示的數(shù)組a的5個元素的新方式：*p即*(p+0) óa0*(p+1) óa1*(p+2) óa2*(p+3) óa3*(p+4) óa4此方式被稱為“指針法”，以前的方法被稱為“下標法”。【說明】當某指針變量p加1后，指向下一個元素（注意：不是其中的地址值+1）?！镜?/p>

34、價替換】*p即*(p+0) óa0 óp0 ó*a*(p+1) óa1 óp1 ó *(a+1)*(p+2) óa2 óp2 ó *(a+2)*(p+3) óa3 óp3 ó *(a+3)*(p+4) óa4 óp4 ó *(a+4)2、指針的運算（1）與整數(shù)的加減運算（2）同類型的指針可以進行：賦值、減法（3）同類型的指針不可以進行加法運算（4）同類型的指針可以進行比較運算【記住】（1）當一個變量被一個指針變量指著時，該變量就多了一個“名字”&

35、#224;*指針變量（2） int a5, *p; p=&a2; 則a0又可以表示成*(p-2)只有當指針指著合法的連續(xù)空間時（數(shù)組），才可以與整數(shù)進行加減法。 （三）指向字符串的指針1、定義（形式同普通字符型變量的指針） char *指針變量；2、如何指向一個字符串（1）定義的同時 char *p=”Hello”;只要寫出字符串常量，系統(tǒng)獲得的信息是該串的首地址。（2）定義之后 char *p;p=”Hello”;先讓字符串常量”Hello”“住在”內(nèi)存中，再將該內(nèi)存空間的首地址賦值給p。3、一維字符數(shù)組處理字符串與字符指針處理字符串的對比：（1）char *p; char a10;

36、 strcpy(p, "Hello");× strcpy(a, "Hello"); 前者錯，因為p未指向任何合法空間，就用strcpy函數(shù)給p所指空間賦值是危險的。后者是正確的，但要注意，在定義時要使數(shù)組具有足夠的存儲空間。（2）char *p; char a10; p="Hello" a="Hello" ×后者錯，因為a是數(shù)組名，是數(shù)組首地址，是常量，不可以出現(xiàn)在賦值號左邊。前者是正確的，先讓字符串常量占據(jù)合法的連續(xù)空間，再將該空間的首地址賦值給指針變量。（3）char *p, a10; ch

37、ar a10;p=a; strcpy(a, "Hello"); strcpy(p, "Hello");二者都正確，完全等價，都是將字符串常量賦值給數(shù)組a對應(yīng)的空間，前者只是先讓p指向數(shù)組a對應(yīng)的空間。（4）char *p, a10; char a10;p=a; p="Hello" strcpy(a, "Hello"); 雖然二者都正確，但后者是將字符串常量賦值給數(shù)組a對應(yīng)的空間，前者只是先讓p指向數(shù)組a對應(yīng)的空間，然后讓字符串常量占據(jù)另外合法的連續(xù)空間，再將該合法空間的首地址賦值給p，此時p已不指向數(shù)組a了。（四）

38、二維數(shù)組及其行指針【C+規(guī)定：可以將一個二維數(shù)組看成是一個一維數(shù)組?！坷纾篿nt a34;可以看成含有3（行）個元素的一位數(shù)組：a0、a1、a2；而a0又是一個含有4（列）個元素的一維數(shù)組：a00a03。則：a0為這個所謂的一維數(shù)組的名字，即為該行的首地址?！居涀。篴i為第i行的首地址】【注意】（1）之前所學的指針相對于二維數(shù)組的行指針而言，有了一個新名字“列指針”；（2）“列指針”指向每一個元素，而“行指針”指向每一行的首地址。a是行地址值（級別高），a0、a1、a2是列地址值。a等價于&a0！設(shè)有如下定義和賦值：int a43=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12

39、;int *p, (*q)3;p=&a00;q=a;則有下列存儲關(guān)系： p p+1 q 地址 101 103 105123456789101112 q+3可以按如下格式定義一個二維數(shù)組對應(yīng)的行指針變量：類型說明符 (*指針變量名)所指二維數(shù)組的第二維長度值;例如，上例中的q就是一個可以指向a的行指針變量。q+1指向下一行，跳過了列個元素，所以定義時內(nèi)的為列值。3）二維數(shù)組元素的引用int a43=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;int *p, (*q)3;p=&a00;q=a;則有：a00 ó*pó*(p+0) ó*q

40、3;*(*(q+0)+0) aij ó*(p+3*i+j) ó*(*(q+i)+j) óqij【歸納：當行指針指向某二維數(shù)組的首地址時，其每個元素可以這樣表示：*(*(行指針+行下標)+列下標) 或 行指針行下標列下標 】（五）指針數(shù)組若一個數(shù)組的元素值為指針則是指針數(shù)組。指針數(shù)組的所有元素都必須是具有相同存儲類型和指向相同數(shù)據(jù)類型的指針變量。例如：int *s5;指針數(shù)組的定義說明形式為：類型說明符 *數(shù)組名常量表達式;其中類型說明符為指針值所指向的變量的類型。指針數(shù)組常用來表示一組字符串，這時指針數(shù)組的每個元素被賦予一個字符串的首地址。例如：如下程序

41、的功能是：對5個已知串排序。（降序）#include <iostream>#include <cstring>using namespace std;void main()char *s5="Hi","C+","bye","God","save" char *t; int i,j; for(j=1;j<=4;j+) for(i=0;i<=4-j;i+) if(strcmp(si,si+1)<0) t=si; si=si+1; si+1=t; for(i=

42、0;i<5;i+) cout<<si<<endl;五、二級指針：【定義】類型名 *指針變量名;【舉例】int x, *p, *r; p=&x; /p一級指針 r=&p;【說明】二級指針只能獲得相應(yīng)一級指針的地址。六、引用引用是相應(yīng)對象的別名。1、建立引用類型名& 引用名=同類型已定義的變量名;例如：int x;int& y=x;于是，x就多了個別名y。2、說明：（1）引用名的命名同變量名；（2）建立引用時必須立即對其進行初始化；（3）引用僅僅是初始化對象的別名，并不占用額外的存儲空間；（4）引用只能是初始化對象的別名，不能成為其他對

43、象的別名，即不能改變引用。例如有如下程序段：int x; int& y=x; y=9; cout<<x;輸出值為9。3、作用引用的一個重要用途就是作為函數(shù)的參數(shù)。4、對數(shù)組建立引用【格式】類型名 (&數(shù)組引用名)第一維值=數(shù)組名;類型名 (&數(shù)組引用名)第一維值第二維值=數(shù)組名;例1：一維數(shù)組#include <iostream>#include <iomanip>using namespace std;void main() int a5=2,4,6,8,10,i; int (&b)5=a; for(i=0;i<5;i+) cout<<setw(4)<<bi; cout<<endl;例2：二維數(shù)組#include <iostream&