程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(C語(yǔ)言)章-課件7

第7章數(shù)組7.1一維數(shù)組

7.2函數(shù)間一維數(shù)組的傳遞

7.3二維數(shù)組

7.4函數(shù)間二維數(shù)組的傳遞

習(xí)題

第7章數(shù)組7.1一維數(shù)組

7.1一維數(shù)組

7.1.1數(shù)組概述

通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道，如果在程序中需要暫時(shí)存放幾個(gè)數(shù)據(jù)，就需要定義幾個(gè)變量。但是，這種方法在處理大批量的同類型的數(shù)據(jù)的時(shí)候，就顯得不是很方便了。例如，某個(gè)班級(jí)有45名同學(xué)，在“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”這門課程考試結(jié)束后，要編寫一個(gè)程序，統(tǒng)計(jì)一下成績(jī)高于平均分的人數(shù)。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可以設(shè)計(jì)出如下算法：

①依次接受并暫存45個(gè)成績(jī)；

②計(jì)算總分和平均分； 7.1一維數(shù)組

7.1.1數(shù)組概述

③置計(jì)數(shù)器為0；

④對(duì)每一個(gè)成績(jī)，若它大于平均分，則計(jì)數(shù)器累加1；

⑤輸出計(jì)數(shù)器的值。

按照以上算法的要求，如果在程序中定義45個(gè)變量去暫存這45個(gè)成績(jī)，顯然是一種比較笨拙的辦法。

那么，有沒(méi)有更好的辦法呢？其實(shí)，針對(duì)這種大批量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題，C語(yǔ)言中提供了數(shù)組這種數(shù)據(jù)類型來(lái)解決。③置計(jì)數(shù)器為0；

④對(duì)每一個(gè)成績(jī)，若它大于平均分?jǐn)?shù)組的實(shí)質(zhì)是內(nèi)存中一段連續(xù)的存儲(chǔ)空間，例如內(nèi)存中連續(xù)的20個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間就可以稱為一個(gè)數(shù)組。這個(gè)數(shù)組如果用來(lái)存放int型的數(shù)據(jù)，則可以存放10個(gè)(若每個(gè)int型的數(shù)據(jù)需要兩個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間)。此時(shí)每?jī)蓚€(gè)字節(jié)構(gòu)成數(shù)組中一個(gè)存儲(chǔ)單元，稱為數(shù)組元素或數(shù)組分量；當(dāng)然，這個(gè)數(shù)組也可以用于存放5個(gè)float型的數(shù)據(jù)(若每個(gè)float型的數(shù)據(jù)需要4個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間)，此時(shí)，每4個(gè)字節(jié)構(gòu)成一個(gè)數(shù)組分量。在程序中，數(shù)組用一個(gè)名字來(lái)表示，數(shù)組中分量用編號(hào)來(lái)區(qū)分。采用這種方式，不但解決了大批量同類型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題，而且方便用循環(huán)的方式來(lái)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理。數(shù)組的實(shí)質(zhì)是內(nèi)存中一段連續(xù)的存儲(chǔ)空間，例如內(nèi)存中連續(xù)的2存放在數(shù)組中的多個(gè)數(shù)據(jù)，從邏輯上可以看做是按一個(gè)方向排列的，也可以看做是按兩個(gè)方向排列的。例如20個(gè)整數(shù)可以看做是按一個(gè)方向排列的，在C語(yǔ)言中稱為一維數(shù)組；這20個(gè)整數(shù)也可以分為4組，每組5個(gè)，在C語(yǔ)言中就稱為二維數(shù)組。這種情況下，通常仿照數(shù)學(xué)中行列式的形式，稱這20個(gè)數(shù)構(gòu)成4行5列的二維數(shù)組。當(dāng)然，一組數(shù)也可以看做是按多個(gè)方向排列的，這在C語(yǔ)言中就稱為多維數(shù)組了。存放在數(shù)組中的多個(gè)數(shù)據(jù)，從邏輯上可以看做是按一個(gè)方向排列7.1.2一維數(shù)組的定義和初始化

一維數(shù)組的定義形式如下：

數(shù)據(jù)類型數(shù)組名[分量個(gè)數(shù)]；

數(shù)組名和變量名一樣，是C語(yǔ)言中的標(biāo)識(shí)符，必須符合標(biāo)示符的命名規(guī)則。分量個(gè)數(shù)必須是一個(gè)整型數(shù)，通常是常量或常量表達(dá)式。分量個(gè)數(shù)表示的數(shù)組中存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù)，也就是這個(gè)數(shù)組中可以最多存放的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。數(shù)據(jù)類型用來(lái)指定數(shù)組中可以存放的數(shù)據(jù)的類型。例如：

intarray[10];7.1.2一維數(shù)組的定義和初始化

一維數(shù)組的定義形式以上語(yǔ)句，定義array是一個(gè)數(shù)組，這個(gè)數(shù)組是用來(lái)存放int型數(shù)據(jù)的，最多可以存放10個(gè)int型的數(shù)據(jù)。

定義了數(shù)組之后，如果這個(gè)數(shù)組是外部數(shù)組，則數(shù)組中每個(gè)分量中存放的都是0，也就是說(shuō)，每個(gè)數(shù)組元素的值都是0；如果這個(gè)數(shù)組是內(nèi)部數(shù)組，則數(shù)組中元素的值是隨機(jī)值。定義數(shù)組時(shí)，可以把特定的值存放在數(shù)組中，這種情況稱為數(shù)組的初始化，例如：

intarray[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};以上語(yǔ)句，定義array是一個(gè)數(shù)組，這個(gè)數(shù)組是用來(lái)存放i以上語(yǔ)句，定義array是一個(gè)有10個(gè)元素的int型數(shù)組，同時(shí)把1，2，3，…，10這10個(gè)數(shù)依次存放在數(shù)組的10個(gè)元素中。當(dāng)然，也可以對(duì)數(shù)組進(jìn)行部分初始化，例如：

intarray[10]={1,2,3};

以上語(yǔ)句，在定義數(shù)組的同時(shí)，把1、2、3依次存放在數(shù)組的第1、第2和第3個(gè)元素中，此時(shí)，數(shù)組中其余元素自動(dòng)被初始化為0。以上語(yǔ)句，定義array是一個(gè)有10個(gè)元素的int型數(shù)組7.1.3一維數(shù)組元素的引用

數(shù)組在使用中，通常不會(huì)做整體的引用，更多的是引用數(shù)組中某一個(gè)分量中存放的數(shù)據(jù)。一維數(shù)組中的每一個(gè)分量都對(duì)應(yīng)一個(gè)編號(hào)。需要特別注意的是分量的編號(hào)是從0開(kāi)始的，即數(shù)組中第一個(gè)分量的編號(hào)為0，第二個(gè)分量的編號(hào)為1，依此類推。在程序中，引用數(shù)組分量的形式為“數(shù)組名[編號(hào)]”，這里的編號(hào)為一個(gè)取值為int型的表達(dá)式。例如，對(duì)如下定義的數(shù)組：

intarray[10];7.1.3一維數(shù)組元素的引用

數(shù)組在使用中，通常不會(huì)如果要將其中的第1個(gè)分量賦值為5，則表達(dá)為如下語(yǔ)句：

array[0]=5;

再例如要將數(shù)組array中第3個(gè)分量和第4個(gè)分量中存放的值求和后，存放在數(shù)組的第5個(gè)分量中，可使用如下語(yǔ)句：

array[4]=array[2]+array[3];

在對(duì)數(shù)組中存放的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理時(shí)，通常采用循環(huán)的方式，例如對(duì)于前面提到的成績(jī)統(tǒng)計(jì)的問(wèn)題，可以編寫出如下的源程序：如果要將其中的第1個(gè)分量賦值為5，則表達(dá)為如下語(yǔ)句：

/*源程序7-1*/

#include"stdio.h"

main()

{

floatscore[45],sum,avg;

inti,counter;

for(i=0;i<45;i++){

printf("Paleaseinputscore[%d]:",i);

scanf("%d",&score[i]);/*源程序7-1*/

#include"stdio.h"

m

}

sum=0;

for(i=0;i<45;i++)

sum+=score[i];

avg=sum/45;

counter=0;

for(i=0;i<45;i++)

if(score[i]>avg)

counter++;

printf("counter=%d\n",counter);

}}

sum=0;

for(i=0;i<7.1.4簡(jiǎn)單排序算法

排序問(wèn)題是計(jì)算機(jī)編程中的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題。在日常的數(shù)據(jù)處理中，面對(duì)大量的數(shù)據(jù)，也許有成百上千種的處理要求，而這些處理往往是以排序作為前提的。例如查找，在有序的數(shù)據(jù)中進(jìn)行查找，當(dāng)然比在無(wú)序的數(shù)據(jù)中進(jìn)行查找要容易得多。在計(jì)算機(jī)發(fā)展的歷史中，前人為我們留下了很多經(jīng)典的排序算法，它們都是智慧的結(jié)晶。下面就討論其中比較簡(jiǎn)單的兩種排序算法。首先把排序的問(wèn)題具體化：假如有10個(gè)整數(shù)，按照任意次序存放在計(jì)算機(jī)的一段連續(xù)內(nèi)存(為了描述方便，把這一段連續(xù)內(nèi)存看做是有10個(gè)分量的一維數(shù)組array)中，我們要做的就是將array數(shù)組中的這10個(gè)數(shù)的存放位置調(diào)整為由大到小。7.1.4簡(jiǎn)單排序算法

排序問(wèn)題是計(jì)算機(jī)編程中的一個(gè)下面先看第一種簡(jiǎn)單排序方法，選擇排序法。

針對(duì)前面所描述的問(wèn)題，可以采用如下算法來(lái)解決：

(1)從array[0]至array[9]中找出一個(gè)最大的數(shù)，假如這個(gè)數(shù)在array[max_index]中，把它交換到數(shù)組的第一個(gè)位置，即array[max_index]與array[0]交換；

(2)從array[1]至array[9]中找出一個(gè)最大的數(shù)，假如這個(gè)數(shù)在array[max_index]中，把它交換到數(shù)組的第一個(gè)位置，即array[max_index]與array[1]交換；

(3)從array[2]至array[9]中找出一個(gè)最大的數(shù)，假如這個(gè)數(shù)在array[max_index]中，把它交換到數(shù)組的第一個(gè)位置，即array[max_index]與array[2]交換；

……下面先看第一種簡(jiǎn)單排序方法，選擇排序法。

針對(duì)前面所

(9)從array[8]至array[9]中找出一個(gè)最大的數(shù)，假如這個(gè)數(shù)在array[max_index]中，把它交換到數(shù)組的第一個(gè)位置，即array[max_index]與array[8]交換。

以上的算法，用偽代碼的形式描述如下：

for(i=0;i<=9;i++){

從array[i]至array[9]中找出一個(gè)最大的數(shù)，假如這個(gè)數(shù)在array[max_index]中，

把它交換到數(shù)組的第一個(gè)位置，即array[max_index]與array[i]交換；

}

我們?cè)侔褟腶rray[i]至array[9]中找最大數(shù)的算法和交換的算法細(xì)化，得到如下算法描述：(9)從array[8]至array[9]中找出一個(gè)最for(i=0;i<=8;i++){

max_index=i;

for(j=max_index+1;j<=9;j++)

if(array[j]>array[max_index])

max_index=j;

if(max_index!=i){

t=array[i];

array[i]=array[max_index];

array[max_index]=t;

}for(i=0;i<=8;i++){

max_i下面給出一個(gè)完整的源程序，程序中的10個(gè)數(shù)是調(diào)用隨機(jī)函數(shù)生成的100以內(nèi)的數(shù)。

/*源程序7-2*/

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

main()

{

intarray[10],i,j,t,max_index;

for(i=0;i<=9;i++)

array[i]=rand()%100;下面給出一個(gè)完整的源程序，程序中的10個(gè)數(shù)是調(diào)用隨機(jī)函數(shù)

printf("Beforesorting:\n");

for(i=0;i<=9;i++)

printf("%d\t",array[i]);

for(i=0;i<=8;i++){

max_index=i;

for(j=max_index+1;j<=9;j++)

if(array[j]>array[max_index])

max_index=j;

if(max_index!=i){printf("Beforesorting:\n");

t=array[i];

array[i]=array[max_index];

array[max_index]=t;

}

}

printf("\nAftersorting:\n");

for(i=0;i<=9;i++)

printf("%d\t",array[i]);

} t=array[i];

array[i]=a程序運(yùn)行結(jié)果如下：

上面的程序中，每一次都是通過(guò)比較先找到最大數(shù)所在位置的編號(hào)max_index，然后再進(jìn)行交換。還可以把比較的過(guò)程和最后的交換結(jié)合起來(lái)，也就是在比較的過(guò)程中完成交換，這樣，源程序可以修改成如下形式：程序運(yùn)行結(jié)果如下：

上面的程序中，每一次都是通/*源程序7-3*/

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

main()

{

intarray[10],i,j,t;

for(i=0;i<=9;i++)

array[i]=rand()%100;

printf("Beforesorting:\n");

for(i=0;i<=9;i++)

printf("%d\t",array[i]);/*源程序7-3*/

#include"stdio.h"

#

for(i=0;i<=8;i++){

for(j=i+1;j<=9;j++)

if(array[j]>array[i]){

t=array[i];

array[i]=array[j];

array[j]=t;

}

}

printf("\nAftersorting:\n");

for(i=0;i<=9;i++)

printf("%d\t",array[i]);

}for(i=0;i<=8;i++){

for選擇排序法之所以叫做選擇排序法，就是因?yàn)檫@種方法每次選出一個(gè)合適的數(shù)，放到合適的位置上。很容易就可以推知，對(duì)n個(gè)數(shù)進(jìn)行排序，共需要n-1次這樣的選擇。

下面再來(lái)看另一種簡(jiǎn)單排序算法，這種排序算法有一個(gè)非常有趣的名字，叫做冒泡排序。為什么叫做冒泡排序呢？還是以前面給出的問(wèn)題為例來(lái)說(shuō)明。

要對(duì)數(shù)組array中存放的10個(gè)整數(shù)排序，首先對(duì)array數(shù)組做一遍這樣的處理：

從array[0]至array[9]，相鄰的兩個(gè)數(shù)依次比較，即array[0]與array[1]比較，array[1]與array[2]比較，…，array[8]與array[9]比較，在比較的過(guò)程中，如果前面的數(shù)小于后面的數(shù)，則交換兩個(gè)數(shù)的位置。選擇排序法之所以叫做選擇排序法，就是因?yàn)檫@種方法每次選出通過(guò)這樣一遍處理，雖然整個(gè)數(shù)組還是沒(méi)有順序的，但是最小的一個(gè)數(shù)在比較的過(guò)程中被逐漸的后移，最終被交換到最后一個(gè)位置了。這個(gè)過(guò)程有點(diǎn)像水里的氣泡從水底逐漸地浮到水面的過(guò)程，所以這種排序算法叫做冒泡排序法。然后，使用同樣的方法，依次對(duì)array[0]至array[8]、array[0]至array[7]、…、array[0]至array[1]做同樣的處理。前后共做9次這樣的處理，就可以得到由大到小的次序。這個(gè)過(guò)程用偽代碼描述為：

for(i=9;i>=1;i--){

從array[0]至array[i]，相鄰的兩個(gè)數(shù)依次比較，如果前面的數(shù)小于后面的數(shù)，則交換兩個(gè)數(shù)的位置。

}通過(guò)這樣一遍處理，雖然整個(gè)數(shù)組還是沒(méi)有順序的，但是最小的對(duì)相鄰兩個(gè)數(shù)比較并交換的算法進(jìn)行細(xì)化，得到如下算法描述：

for(i=9;i>=1;i--){

for(j=0;j<=i-1;j++){

若array[j]<array[j+1]，則交換array[j]與array[j+1]；

}

}

下面，給出完整的源程序：對(duì)相鄰兩個(gè)數(shù)比較并交換的算法進(jìn)行細(xì)化，得到如下算法描述：/*源程序7-4*/

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

main()

{

intarray[10],i,j,t;

for(i=0;i<=9;i++)

array[i]=rand()%100;

printf("Beforesorting:\n");

for(i=0;i<=9;i++)

printf("%d\t",array[i]);/*源程序7-4*/

#include"stdio.h"

#for(i=9;i>=1;i--)

for(j=0;j<=i-1;j++)

if(array[j]<array[j+1]){

t=array[j];

array[j]=array[j+1];

array[j+1]=t;

}

printf("\nAftersorting:\n");

for(i=0;i<=9;i++)

printf("%d\t",array[i]);

}for(i=9;i>=1;i--)

for(j=0;程序運(yùn)行結(jié)果如下：程序運(yùn)行結(jié)果如下：

7.2函數(shù)間一維數(shù)組的傳遞

7.2.1一維數(shù)組元素地址的表示

在前面一章中介紹了指針的概念，我們知道指針就是地址，數(shù)據(jù)的指針就是數(shù)據(jù)的地址。在C語(yǔ)言中，地址可以和整型數(shù)進(jìn)行加、減法運(yùn)算。首先需要明確的是地址和整型數(shù)進(jìn)行加、減運(yùn)算的結(jié)果還是地址。下面，先看一個(gè)程序?qū)嵗?7.2函數(shù)間一維數(shù)組的傳遞

7.2.1一維數(shù)/*源程序7-5*/

#include"stdio.h"

main()

{

intarray[10];

if(&array[0]+1==&array[1])

printf("&array[0]+1==&array[1]\n");

else

printf("&array[0]+1!=&array[1]\n");

}/*源程序7-5*/

#include"stdio.h"

m程序運(yùn)行結(jié)果如下：

以上程序的運(yùn)行結(jié)果說(shuō)明，&array[0]+1的結(jié)果還是一個(gè)地址，這個(gè)地址就是&array[1]的地址。當(dāng)然，&array[1]-1的結(jié)果就是&array[0]。也就是說(shuō)，一個(gè)數(shù)據(jù)的地址加1或減1，得到的是后一個(gè)或前一個(gè)數(shù)據(jù)的地址。由此可以推知在數(shù)組array中，&array[0]+i(0≤i≤9)等價(jià)于&array[i]，進(jìn)一步講，*(&array[0]+i)等價(jià)于array[i]。程序運(yùn)行結(jié)果如下：

以上程序的運(yùn)行結(jié)果說(shuō)明，&a7.2.2利用指針變量訪問(wèn)一維數(shù)組

C語(yǔ)言程序中的一維數(shù)組對(duì)應(yīng)的是計(jì)算機(jī)內(nèi)存中一段連續(xù)的內(nèi)存。而數(shù)組的名字，實(shí)質(zhì)是一個(gè)地址常量，這個(gè)地址常量和數(shù)組首元素的地址是相同的。下面看一個(gè)程序的例子：7.2.2利用指針變量訪問(wèn)一維數(shù)組

C語(yǔ)言程序中的一/*源程序7-6*/

#include"stdio.h"

main()

{

intarray[10];

if(array==&array[0])

printf("arrayequal&array[0]\n");

else

printf("arraydon'tequal&array[0]\n");

}/*源程序7-6*/

#include"stdio.h"

m程序運(yùn)行結(jié)果如下：

以上程序的運(yùn)行結(jié)果證明了在C語(yǔ)言中數(shù)組的名字確實(shí)等價(jià)于數(shù)組首元素的地址，即在以上程序中，array等價(jià)于&array[0]。結(jié)合前面的結(jié)論可以得出，在以上程序中，有如下等價(jià)關(guān)系：

array+i?等價(jià)于&array[i]

*(array+i)等價(jià)于array[i]程序運(yùn)行結(jié)果如下：

以上程序的運(yùn)行結(jié)果證明了在C其實(shí)，“array[i]”這種形式，可以看做是“*(array+i)”的簡(jiǎn)略形式。從而可以得到一個(gè)結(jié)論：“*(地址+i)”這種形式的表達(dá)式可以等價(jià)地寫成“地址[i]”這種簡(jiǎn)略形式。而這個(gè)地址，既可以是地址常量，如數(shù)組名，也可以是地址變量，也就是指針變量。比如下面的程序：其實(shí)，“array[i]”這種形式，可以看做是“*(ar/*源程序7-7*/

#include"stdio.h"

main()

{

intarray[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},i;

int*p;

p=array;

for(i=0;i<10;i++)

printf("%d\t",p[i]);

printf("\n");

}/*源程序7-7*/

#include"stdio.h"

m程序運(yùn)行結(jié)果如下：

以上程序中，語(yǔ)句“p=array;”把數(shù)組首元素的地址賦給了指針變量p，從而使在程序中p與&array[0]等價(jià)。由此得到以下等價(jià)關(guān)系：

p+i?等價(jià)與&array[0]+i

*(p+i)等價(jià)于*(&array[0]+i)

p[i]等價(jià)于array[i]

把上面的結(jié)論簡(jiǎn)單地歸納一下：在程序中，當(dāng)把一個(gè)一維數(shù)組首元素的地址賦給一個(gè)指針變量時(shí)，這個(gè)指針變量就可以當(dāng)做這個(gè)一維數(shù)組的名字來(lái)使用。程序運(yùn)行結(jié)果如下：

以上程序中，語(yǔ)句“p=a7.2.3在函數(shù)間傳遞一維數(shù)組

函數(shù)是一段相對(duì)獨(dú)立的程序代碼，其功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和加工。它所處理和加工的數(shù)據(jù)的來(lái)源通常就是函數(shù)的形式參數(shù)，其處理結(jié)果就是函數(shù)的返回值。也就是說(shuō)，函數(shù)調(diào)用時(shí)，被調(diào)函數(shù)通過(guò)形式參數(shù)從主調(diào)函數(shù)中獲取需要處理和加工的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)加工和處理后，再以返回值的形式傳遞給主調(diào)函數(shù)，做進(jìn)一步的處理。那么，當(dāng)主調(diào)函數(shù)需要把一個(gè)一維數(shù)組交給被調(diào)函數(shù)時(shí)，應(yīng)該如何解決呢？一種辦法就是主調(diào)函數(shù)把一維數(shù)組中每一個(gè)元素的值傳遞給被調(diào)函數(shù)，這就意味著數(shù)組中有多少個(gè)元素，被調(diào)函數(shù)就要定義多少個(gè)形式參數(shù)，顯然這不是一個(gè)好辦法。7.2.3在函數(shù)間傳遞一維數(shù)組

函數(shù)是一段相對(duì)獨(dú)立的其實(shí)，因?yàn)橐痪S數(shù)組在內(nèi)存中是連續(xù)的，主調(diào)函數(shù)只需要把數(shù)組首元素的地址傳遞給被調(diào)函數(shù)，通過(guò)這個(gè)地址，被調(diào)函數(shù)就可以訪問(wèn)到這個(gè)一維數(shù)組中的所有元素了。當(dāng)然這里還有一個(gè)問(wèn)題，就是被調(diào)函數(shù)只獲得一維數(shù)組首元素的地址是不夠的，它還必須獲得一維數(shù)組元素的個(gè)數(shù)。否則，它知道這個(gè)一維數(shù)組從哪里開(kāi)始，而不知道在哪里結(jié)束，也是不能正確地訪問(wèn)這個(gè)一維數(shù)組的。其實(shí)，因?yàn)橐痪S數(shù)組在內(nèi)存中是連續(xù)的，主調(diào)函數(shù)只需要把數(shù)組首元通過(guò)上面的分析可知，當(dāng)主調(diào)函數(shù)要把一個(gè)一維數(shù)組傳遞給被調(diào)函數(shù)的時(shí)候，要向被調(diào)函數(shù)傳遞兩個(gè)值：數(shù)組首元素的地址和數(shù)組元素的個(gè)數(shù)。那么，被調(diào)函數(shù)的形式參數(shù)對(duì)應(yīng)的就應(yīng)該是一個(gè)指針變量和一個(gè)普通變量，而在被調(diào)函數(shù)中，這個(gè)指針變量是被當(dāng)做一維數(shù)組來(lái)使用的。下面看一個(gè)程序的例子，這個(gè)程序的功能是將一個(gè)一維數(shù)組中存放的數(shù)據(jù)逆置，即數(shù)組中第一個(gè)元素和最后一個(gè)元素交換位置，第二個(gè)元素與倒數(shù)第二個(gè)元素交換位置，依次類推。通過(guò)上面的分析可知，當(dāng)主調(diào)函數(shù)要把一個(gè)一維數(shù)組傳遞給被調(diào)/*源程序7-8*/

#include"stdio.h"

voidreversal(int*p,intn)

{

inti,j,t;

for(i=0,j=n-1;i<j;i++,j--){

t=p[i];

p[i]=p[j];

p[j]=t;

}/*源程序7-8*/

#include"stdio.h"

v}

main()

{

intarray[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},i;

printf("Beforereversal:\n");

for(i=0;i<10;i++)

printf("%d\t",array[i]);

printf("\n");}

main()

{

intarray[10]=

reversal(array,10);

printf("Afterreversal:\n");

for(i=0;i<10;i++)

printf("%d\t",array[i]);

printf("\n");

}

程序運(yùn)行結(jié)果如下：reversal(array,10);

說(shuō)明：

函數(shù)reversal的形式參數(shù)p是一個(gè)指針變量，用來(lái)接收一維數(shù)組首元素的地址，在函數(shù)中是被當(dāng)做一維數(shù)組使用的。為了提高程序的可讀性，可以把它的定義寫成一維數(shù)組的形式，即該函數(shù)的首部可以寫成：

voidreversal(intp[],intn)

需要注意的是，p的定義雖然寫成了一維數(shù)組的形式，但它實(shí)際是一個(gè)指針變量，所以沒(méi)有必要定義元素的個(gè)數(shù)；即使定義了元素的個(gè)數(shù)，也是沒(méi)有意義的。說(shuō)明：

函數(shù)reversal的形式參數(shù)p是一個(gè)指針變主調(diào)函數(shù)中的調(diào)用語(yǔ)句“reversal(array,10)”也可以寫成“reversal(&array[0],10)”。

函數(shù)調(diào)用發(fā)生后，被調(diào)函數(shù)中p所代表的數(shù)組和主調(diào)函數(shù)中array所代表的數(shù)組實(shí)際上是同一個(gè)數(shù)組，這就是為什么被調(diào)函數(shù)中逆置了p數(shù)組，而主調(diào)函數(shù)中的array數(shù)組也被逆置了的原因。

讀者可以思考一下，把上面程序中main函數(shù)中的調(diào)用語(yǔ)句改成“reversal(array+3,5)”，可不可以？如果可以，則程序的運(yùn)行結(jié)果是什么？主調(diào)函數(shù)中的調(diào)用語(yǔ)句“reversal(array,1

7.3二維數(shù)組

7.3.1二維數(shù)組的定義和初始化

數(shù)組是用來(lái)解決大批量同類型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理問(wèn)題的。有時(shí)候要處理的一批數(shù)據(jù)在邏輯上是分組的，例如在前面提到的成績(jī)統(tǒng)計(jì)問(wèn)題中，假如要處理的不是一門課的成績(jī)，而是五門課程的成績(jī)，也就是說(shuō)共有225個(gè)成績(jī)需要處理。這些成績(jī)數(shù)據(jù)，可以按照課程來(lái)分組，共5組，每組45個(gè)；也可以按照學(xué)生來(lái)分組，共45組，每組5個(gè)。當(dāng)然，也可以把這225個(gè)成績(jī)看做是5行45列或45行5列的矩陣。對(duì)于邏輯上有這種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，直接使用一維數(shù)組存儲(chǔ)處理起來(lái)不是非常方便。C語(yǔ)言中提供了二維數(shù)組，可以很方便的存儲(chǔ)和處理類似這種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。 7.3二維數(shù)組

7.3.1二維數(shù)組的定二維數(shù)組的定義形式如下：

數(shù)據(jù)類型數(shù)組名[行數(shù)][列數(shù)];

例如如下語(yǔ)句：

inta[3][4];

該語(yǔ)句定義了一個(gè)二維數(shù)組a，共有12個(gè)存儲(chǔ)單元(元素)，被邏輯地分成3行4列，每個(gè)存儲(chǔ)單元(元素)可以存放一個(gè)int型的數(shù)據(jù)。二維數(shù)組中的每個(gè)存儲(chǔ)單元(元素)是用兩個(gè)編號(hào)來(lái)確定的，借用行列式的術(shù)語(yǔ)，把這兩個(gè)編號(hào)分別稱為行編號(hào)和列編號(hào)。與一維數(shù)組相同，編號(hào)都是從0開(kāi)始的。

上面定義的二位數(shù)組的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)如圖7-1所示。二維數(shù)組的定義形式如下：

數(shù)據(jù)類型數(shù)組名[行數(shù)圖7-1二維數(shù)組的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)圖7-1二維數(shù)組的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)定義二維數(shù)組的同時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行初始化，也就是給二維數(shù)組的元素賦值。初始化的形式既可以是分行的，也可以是不分行的，例如下面的程序片段：

inta[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};

floatb[2][5]={0.1,1.2,2.3,3.4,4.5,5.6,6.7,7.8,8.9,9.0};

以上程序中，對(duì)二維數(shù)組a的初始化是分行的，而對(duì)二維數(shù)組b的初始化是不分行的。不分行初始化是按照二維數(shù)組元素在內(nèi)存中的排列次序，依次把給定初值賦給數(shù)組元素。初始化的效果如圖7-2所示。定義二維數(shù)組的同時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行初始化，也就是給二維數(shù)組圖7-2二維數(shù)組的初始化圖7-2二維數(shù)組的初始化對(duì)二維數(shù)組初始化時(shí)，可以進(jìn)行部分初始化，也就是給出二維數(shù)組中的部分元素的初始值，在這種情況下，沒(méi)有給定初始值的數(shù)組元素被編譯系統(tǒng)自動(dòng)初始化為0，例如以下的程序片段：

inta[3][4]={{1,2},{5}};

floatb[2][5]={0.1,1.2,2.3};

按照以上初始化形式，對(duì)于數(shù)組a，元素a[0][0]、a[0][1]和a[1][0]被分別初始化為1、2和5，其他的元素被初始化為0；對(duì)于數(shù)組b，元素b[0][0]、b[0][1]和b[0][2]被分別初始化為0.1、1.2和2.3，其他元素被初始化為0。對(duì)二維數(shù)組初始化時(shí)，可以進(jìn)行部分初始化，也就是給出二維數(shù)在對(duì)二維數(shù)組初始化時(shí)，可以省略行數(shù)的定義，這時(shí)候由編譯系統(tǒng)根據(jù)初始化的形式自動(dòng)確定二維數(shù)組的行數(shù)，例如以下的程序片段：

inta[][4]={{1,2},{5},{9}};

floatb[][5]={0.1,1.2,2.3,3.4,4.5,5.6,6.7};

對(duì)以上的初始化，編譯系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)確定數(shù)組a的行數(shù)為3，數(shù)組b的行數(shù)為2。需要注意的是，定義二維數(shù)組時(shí)，列數(shù)的定義在任何情況下都是不能省略的。在對(duì)二維數(shù)組初始化時(shí)，可以省略行數(shù)的定義，這時(shí)候由編譯系7.3.2二維數(shù)組元素的引用

二維數(shù)組元素的引用類似于一維數(shù)組元素的引用，不同的是引用二維數(shù)組元素時(shí)，需要指定行編號(hào)和列編號(hào)(行下標(biāo)和列下標(biāo))，引用的形式為：

數(shù)組名[行編號(hào)][列編號(hào)]

下面通過(guò)一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明二維數(shù)組在程序中的應(yīng)用。7.3.2二維數(shù)組元素的引用

二維數(shù)組元素的引用類似

例7-1

編寫一個(gè)程序，功能是輸入5個(gè)學(xué)生的成績(jī)，每個(gè)學(xué)生有3門功課的成績(jī)，計(jì)算每個(gè)學(xué)生的平均成績(jī)。

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，首先考慮的是如何在程序中存儲(chǔ)這些成績(jī)。顯然，可以利用一個(gè)5行3列的二維數(shù)組來(lái)存放成績(jī)，在這個(gè)二維數(shù)組中，每行對(duì)應(yīng)一個(gè)學(xué)生，每列對(duì)應(yīng)一門課程。計(jì)算每個(gè)學(xué)生的平均成績(jī)，就是計(jì)算這個(gè)二維數(shù)組中每一行的平均值。根據(jù)這個(gè)思路編寫出如下源程序：例7-1編寫一個(gè)程序，功能是輸入5個(gè)學(xué)生的成績(jī)，每個(gè)/*源程序7-9*/

#include<stdio.h>

main()

{

floatscore[5][3],sum,avg;

inti,j;

for(i=0;i<5;i++){

printf("請(qǐng)輸入第%d個(gè)學(xué)生的成績(jī):",i+1);

for(j=0;j<3;j++)

scanf("%f",&score[i][j]);/*源程序7-9*/

#include<stdio.h>

m}

for(i=0;i<5;i++){

sum=0;

for(j=0;j<3;j++)

sum=sum+score[i][j];

avg=sum/3;

printf("第%d個(gè)學(xué)生的平均成績(jī)?yōu)?%f\n",i+1,avg);

}

}}

for(i=0;i<5;i++){

sum=程序運(yùn)行結(jié)果如下：

二維數(shù)組特別適合處理數(shù)學(xué)中有關(guān)行列式的問(wèn)題。程序運(yùn)行結(jié)果如下：

二維數(shù)組特別適合處理數(shù)學(xué)中有

例7-2

編寫程序計(jì)算如下兩個(gè)行列式的乘積：

??

把第一個(gè)行列式命名為a，把第二個(gè)行列式命名為b，把乘積行列式命名為c。根據(jù)行列式乘法運(yùn)算的定義，c是一個(gè)3行5列的行列式，其中：

在程序中定義了三個(gè)二維數(shù)組，分別存放行列式a、b和c。使用循環(huán)，逐一計(jì)算乘積行列式每一個(gè)分量的值，編寫源程序如下：×1≤i≤3,1≤j≤5例7-2編寫程序計(jì)算如下兩個(gè)行列式的乘積：

??/*源程序7-10*/

#include<stdio.h>

main()

{

inta[3][4]={

{1,2,3,4},

{5,6,7,8},

{9,10,11,12},/*源程序7-10*/

#include<stdio.h};

intb[4][5]={

{20,19,18,17,16},

{15,14,13,12,11},

{10,9,8,7,6},

{5,4,3,2,1}

};

intc[3][5];

inti,j,k;

for(i=0;i<3;i++)};

intb[4][5]={

{20,19,18 for(j=0;j<5;j++){

c[i][j]=0;

for(k=0;k<4;k++)

c[i][j]=c[i][j]+a[i][k]*b[k][j];

}

printf("Matrixc:\n");

for(i=0;i<3;i++){

for(j=0;j<5;j++)

printf("%d\t",c[i][j]);

printf("\n");

}

} for(j=0;j<5;j++){

c[i][j]程序運(yùn)行結(jié)果如下：程序運(yùn)行結(jié)果如下：

7.4函數(shù)間二維數(shù)組的傳遞

7.4.1二維數(shù)組元素的地址表示法

C語(yǔ)言中的二維數(shù)組，可以看做是由一維數(shù)組作為元素構(gòu)成的一維數(shù)組，例如有如下定義：

inta[3][5];

以上語(yǔ)句，定義a是一個(gè)3行5列的二維數(shù)組。把這個(gè)二維數(shù)組的每一行看做是一個(gè)整體，也就是看做是一個(gè)元素，那么它就是一個(gè)有3個(gè)元素的一維數(shù)組。這個(gè)一維數(shù)組的每一個(gè)元素，都是一個(gè)有5個(gè)元素的一維數(shù)組。 7.4函數(shù)間二維數(shù)組的傳遞

7.4.1二維數(shù)組如果把數(shù)組a看做一維數(shù)組，它就是由a[0]、a[1]和a[2]三個(gè)元素組成的，那么自然就有表達(dá)式“a”等價(jià)于表達(dá)式“&a[0]”(因?yàn)橐痪S數(shù)組名的值是一維數(shù)組首元素的地址)。表達(dá)式“&a[0]”代表的是數(shù)組中第一行的地址，這個(gè)地址加1還是一個(gè)地址，自然就是數(shù)組中第二行的地址了，即表達(dá)式“&a[0]+1”等價(jià)于表達(dá)式“&a[1]”。推廣一下，就有表達(dá)式“&a[0]+i”等價(jià)于表達(dá)式“&a[i]”(0≤i≤2)，表達(dá)式“a+i”等價(jià)于表達(dá)式“&a[i]”。如果把數(shù)組a看做一維數(shù)組，它就是由a[0]、a[1]和a表達(dá)式“a[i]”代表的是什么呢？就是數(shù)組中行號(hào)為i的這一行，也就是一個(gè)一維數(shù)組，它的5個(gè)元素是a[i][0]、a[i][1]、…、a[i][4]。因此，就有表達(dá)式“a[i]”等價(jià)于“&a[i][0]”，表達(dá)式“a[i]+j”等價(jià)于表達(dá)式“&a[i][j]”(0≤i≤2，0≤j≤4)。表達(dá)式“a[i]”代表的是什么呢？就是數(shù)組中行號(hào)為i的這綜合以上結(jié)論，可以有如下推導(dǎo)過(guò)程：

∵a+i&a[i]

∴*(a+i)*&a[i]a[i]&a[i][0](0≤i≤2)

∴*(a+i)+j&a[i][0]+j&a[i][j](0≤j≤4)

∴*(*(a+i)+j)a[i][j]

這樣，在程序中訪問(wèn)二維數(shù)組a的元素，就有如下三種形式：a[i][j]、*(a[i]+j)、*(*(a+i)+j)。在這三種形式中，表達(dá)式“*(*(a+i)+j)”是本質(zhì)形式，表達(dá)式“a[i][j]”是簡(jiǎn)略形式，表達(dá)式“*(a[i]+j)”是兩者之間的一種過(guò)渡形式。綜合以上結(jié)論，可以有如下推導(dǎo)過(guò)程：

∵a+i&7.4.2利用行指針變量訪問(wèn)二維數(shù)組元素

繼續(xù)前面的例子，對(duì)于如下定義的二維數(shù)組：

inta[3][5];

表達(dá)式“a”代表的是首行的地址，即“&a[0]”，那么可不可以把這個(gè)地址存放在一個(gè)指針變量當(dāng)中呢？如果可以，這個(gè)指針變量該如何定義呢？來(lái)看下面的定義語(yǔ)句：

int(*pa)[5];7.4.2利用行指針變量訪問(wèn)二維數(shù)組元素

繼續(xù)前面的在這個(gè)語(yǔ)句中定義了一個(gè)變量pa，“*”指定了它是一個(gè)指針變量，這個(gè)指針變量是用來(lái)存放連續(xù)的5個(gè)int型數(shù)據(jù)的地址的?？梢园堰B續(xù)的5個(gè)整數(shù)看做是一個(gè)一維數(shù)組，也可以看做是某個(gè)二維數(shù)組中的一行，所以這個(gè)指針變量是一個(gè)指向一維數(shù)組的指針變量，或者說(shuō)是一個(gè)行指針變量。表達(dá)式“a”的值恰好是連續(xù)的5個(gè)整數(shù)的地址，所以可以有如下賦值：

pa=a;

經(jīng)過(guò)以上賦值，就有：

*(*(pa+i)+j)

*(*(a+i)+j)

a[i][j]在這個(gè)語(yǔ)句中定義了一個(gè)變量pa，“*”指定了它是一個(gè)指針結(jié)合前面討論過(guò)的“*(地址+i)”可以簡(jiǎn)寫成“地址[i]”的形式，表達(dá)式“*(*(pa+i)+j)”可以簡(jiǎn)寫成“*(pa[i]+j)”，進(jìn)一步簡(jiǎn)寫成“pa[i][j]”。也就是說(shuō)，行指針變量pa可以當(dāng)作二維數(shù)組名使用。

行指針變量在聲明時(shí)要注意括號(hào)的應(yīng)用，例如把變量pa的定義寫成如下形式：

int*pa[5];

因?yàn)椤癧]”的優(yōu)先級(jí)高于“*”，所以pa就被定義為一個(gè)有5個(gè)元素的數(shù)組了，這個(gè)數(shù)組中存放的是int型數(shù)組的地址。這時(shí)候，pa就不是一個(gè)行指針變量，而是一個(gè)指針數(shù)組。結(jié)合前面討論過(guò)的“*(地址+i)”可以簡(jiǎn)寫成“地址[i]另外，對(duì)行指針變量賦值時(shí)必須賦予合適的地址，例如有如下語(yǔ)句：

pa=&a[0][0];

這個(gè)語(yǔ)句就是錯(cuò)誤的，因?yàn)楸磉_(dá)式“&a[0][0]”的值是“1個(gè)int數(shù)據(jù)的地址”，和變量pa的類型(5個(gè)int型數(shù)據(jù)的地址)是不同的，所以這個(gè)賦值從邏輯和語(yǔ)法上來(lái)說(shuō)都是錯(cuò)誤的。另外，對(duì)行指針變量賦值時(shí)必須賦予合適的地址，例如有如下語(yǔ)7.4.3函數(shù)之間二維數(shù)組的傳遞

在函數(shù)之間傳遞二維數(shù)組，只需要傳遞二維數(shù)組首行的地址。此時(shí)，主調(diào)函數(shù)的實(shí)參是二維數(shù)組名，而與之對(duì)應(yīng)的被調(diào)函數(shù)的形參應(yīng)該是行指針變量。同時(shí)，主調(diào)函數(shù)還需要向被調(diào)函數(shù)傳遞二維數(shù)組的行數(shù)。下面看一個(gè)程序的例子。

例7-3

把方陣的行和列交換。例如一個(gè)5階方陣行和列交換前后如圖7-3所示。7.4.3函數(shù)之間二維數(shù)組的傳遞

在函數(shù)之間傳遞二維圖7-35階方陣的行列互換圖7-35階方陣的行列互換源程序如下：

/*源程序7-11*/

#include<stdio.h>

voidinverseMatrix(int(*pa)[10],intn)

{

inti,j,temp;

for(i=1;i<n;i++)

for(j=0;j<i;j++){

temp=pa[i][j];

pa[i][j]=pa[j][i];

pa[j][i]=temp;

}源程序如下：

/*源程序7-11*/

#includ}

voidoutputMatrix(int(*pa)[10],intn)

{

inti,j;

for(i=0;i<n;i++){

for(j=0;j<n;j++)

printf("%d\t",pa[i][j]);

printf("\n");

}

}

main()

{}

voidoutputMatrix(int(*pa)[

inta[10][10]={

{1,2,3,4,5},

{6,7,8,9,10},

{11,12,13,14,15},

{16,17,18,19,20},

{21,22,23,24,25}

};inta[10][10]={

{1,2,3,4,5}

printf("Beforeinversing:\n");

outputMatrix(a,5);

inverseMatrix(a,5);

printf("Afterinversing:\n");

outputMatrix(a,5);

}printf("Beforeinversing:\n"程序運(yùn)行結(jié)果如下：程序運(yùn)行結(jié)果如下：

習(xí)題

1．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：intfun(intscore[],intm,intbelow[])。它的功能是：m個(gè)人的成績(jī)存放在score數(shù)組中，將低于平均分的人數(shù)作為函數(shù)值返回，將低于平均分的分?jǐn)?shù)放在below所指的數(shù)組中。例如，當(dāng)score數(shù)組中的數(shù)據(jù)為10、20、30、40、50、60、70、80、90時(shí)，函數(shù)返回的人數(shù)應(yīng)該是4,below中的數(shù)據(jù)應(yīng)為10、20、30、40。 習(xí)題

1．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：i

2．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：voidfun(intx,intpp[],int*n)。它的功能是：求出能整除形參x且不是偶數(shù)的各整數(shù)，并按從小到大的順序放在pp所指的數(shù)組中，這些除數(shù)的個(gè)數(shù)通過(guò)形參n返回。例如，若x中的值為35，則有4個(gè)數(shù)符合要求，它們是1、5、7、35。2．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：voidfun(

3．編寫函數(shù)fun,函數(shù)原型為：voidfun(int(*s)[10],int*b,int*n,intmm,intnn)。它的功能是：將10行10列的二維數(shù)組s中的前mm行nn列的數(shù)據(jù)，按行的順序依次放到一維數(shù)組b中，一維數(shù)組中數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)存放在形參n所指的存儲(chǔ)單元中。例如,二維數(shù)組中的數(shù)據(jù)為

33333333

44444444

55555555

則一維數(shù)組中的內(nèi)容應(yīng)是

3333333344444444555555553．編寫函數(shù)fun,函數(shù)原型為：voidfun(i

4．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：intfun(int*s,intt,int*k)。它的功能是：求出數(shù)組的最大元素，并將最大元素在數(shù)組中的下標(biāo)存放在k所指的存儲(chǔ)單元中。例如，輸入如下整數(shù):

876675896101301401980431451777，則結(jié)果為980,6。

5．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：voidfun(intm,intk,intxx[])。它的功能是：將大于形參m且緊靠m的k個(gè)素?cái)?shù)存入xx所指的數(shù)組中。例如，若輸入17,5，則應(yīng)輸出19,23,29,31,37。4．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：intfun(int

6．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：intfun(inta[M][N])。它的功能是：求出二維數(shù)組M行N列周邊元素之和，作為函數(shù)值返回。二維數(shù)組中的值在主函數(shù)中賦予。例如：二維數(shù)組中的值為

13579

29994

69998

13570

則函數(shù)值為61。6．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：intfun(int

7．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：intfun(inta[],intn)。它的功能是：刪去一維數(shù)組中所有相同的數(shù)，使之只剩一個(gè)。數(shù)組中的數(shù)已按由小到大的順序排列，函數(shù)返回刪除后數(shù)組中數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。例如,一維數(shù)組中的數(shù)據(jù)是

2223445666677899101010

刪除后，數(shù)組中的內(nèi)容應(yīng)該是

23456789107．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：intfun(int

8．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：voidfun(int*w,intp,intn)。它的功能是：移動(dòng)一維數(shù)組中的內(nèi)容；若數(shù)組中有n個(gè)整數(shù),要求把下標(biāo)從0到p(含p，p≤n-1)的數(shù)組元素平移到數(shù)組的最后。例如，一維數(shù)組中的原始內(nèi)容為

1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

p的值為3。移動(dòng)后，一維數(shù)組中的內(nèi)容應(yīng)為

5,6,7,8,9,10,1,2,3,48．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：voidfun(in

9．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：voidfun(int*a)。它的功能是：調(diào)用隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生20個(gè)互不相同的整數(shù)，存放在形參a所指數(shù)組中。

10．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：intfun(int*b)。它的功能是：從整數(shù)1到55之間，選出能被3整除，且有一位上的數(shù)是5的那些數(shù)，把這些數(shù)放在b所指的數(shù)組中，并將這些數(shù)的個(gè)數(shù)作為函數(shù)值返回。9．編寫函數(shù)fun，函數(shù)原型為：voidfun(in感謝感謝謝謝，精品課件資料搜集謝謝，精品課件資料搜集第7章數(shù)組7.1一維數(shù)組

7.2函數(shù)間一維數(shù)組的傳遞

7.3二維數(shù)組

7.4函數(shù)間二維數(shù)組的傳遞

習(xí)題

第7章數(shù)組7.1一維數(shù)組

7.1一維數(shù)組

7.1.1數(shù)組概述

通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道，如果在程序中需要暫時(shí)存放幾個(gè)數(shù)據(jù)，就需要定義幾個(gè)變量。但是，這種方法在處理大批量的同類型的數(shù)據(jù)的時(shí)候，就顯得不是很方便了。例如，某個(gè)班級(jí)有45名同學(xué)，在“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”這門課程考試結(jié)束后，要編寫一個(gè)程序，統(tǒng)計(jì)一下成績(jī)高于平均分的人數(shù)。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可以設(shè)計(jì)出如下算法：

①依次接受并暫存45個(gè)成績(jī)；

②計(jì)算總分和平均分； 7.1一維數(shù)組

7.1.1數(shù)組概述

③置計(jì)數(shù)器為0；

④對(duì)每一個(gè)成績(jī)，若它大于平均分，則計(jì)數(shù)器累加1；

⑤輸出計(jì)數(shù)器的值。

按照以上算法的要求，如果在程序中定義45個(gè)變量去暫存這45個(gè)成績(jī)，顯然是一種比較笨拙的辦法。

那么，有沒(méi)有更好的辦法呢？其實(shí)，針對(duì)這種大批量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題，C語(yǔ)言中提供了數(shù)組這種數(shù)據(jù)類型來(lái)解決。③置計(jì)數(shù)器為0；

④對(duì)每一個(gè)成績(jī)，若它大于平均分?jǐn)?shù)組的實(shí)質(zhì)是內(nèi)存中一段連續(xù)的存儲(chǔ)空間，例如內(nèi)存中連續(xù)的20個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間就可以稱為一個(gè)數(shù)組。這個(gè)數(shù)組如果用來(lái)存放int型的數(shù)據(jù)，則可以存放10個(gè)(若每個(gè)int型的數(shù)據(jù)需要兩個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間)。此時(shí)每?jī)蓚€(gè)字節(jié)構(gòu)成數(shù)組中一個(gè)存儲(chǔ)單元，稱為數(shù)組元素或數(shù)組分量；當(dāng)然，這個(gè)數(shù)組也可以用于存放5個(gè)float型的數(shù)據(jù)(若每個(gè)float型的數(shù)據(jù)需要4個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間)，此時(shí)，每4個(gè)字節(jié)構(gòu)成一個(gè)數(shù)組分量。在程序中，數(shù)組用一個(gè)名字來(lái)表示，數(shù)組中分量用編號(hào)來(lái)區(qū)分。采用這種方式，不但解決了大批量同類型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題，而且方便用循環(huán)的方式來(lái)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理。數(shù)組的實(shí)質(zhì)是內(nèi)存中一段連續(xù)的存儲(chǔ)空間，例如內(nèi)存中連續(xù)的2存放在數(shù)組中的多個(gè)數(shù)據(jù)，從邏輯上可以看做是按一個(gè)方向排列的，也可以看做是按兩個(gè)方向排列的。例如20個(gè)整數(shù)可以看做是按一個(gè)方向排列的，在C語(yǔ)言中稱為一維數(shù)組；這20個(gè)整數(shù)也可以分為4組，每組5個(gè)，在C語(yǔ)言中就稱為二維數(shù)組。這種情況下，通常仿照數(shù)學(xué)中行列式的形式，稱這20個(gè)數(shù)構(gòu)成4行5列的二維數(shù)組。當(dāng)然，一組數(shù)也可以看做是按多個(gè)方向排列的，這在C語(yǔ)言中就稱為多維數(shù)組了。存放在數(shù)組中的多個(gè)數(shù)據(jù)，從邏輯上可以看做是按一個(gè)方向排列7.1.2一維數(shù)組的定義和初始化

一維數(shù)組的定義形式如下：

數(shù)據(jù)類型數(shù)組名[分量個(gè)數(shù)]；

數(shù)組名和變量名一樣，是C語(yǔ)言中的標(biāo)識(shí)符，必須符合標(biāo)示符的命名規(guī)則。分量個(gè)數(shù)必須是一個(gè)整型數(shù)，通常是常量或常量表達(dá)式。分量個(gè)數(shù)表示的數(shù)組中存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù)，也就是這個(gè)數(shù)組中可以最多存放的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。數(shù)據(jù)類型用來(lái)指定數(shù)組中可以存放的數(shù)據(jù)的類型。例如：

intarray[10];7.1.2一維數(shù)組的定義和初始化

一維數(shù)組的定義形式以上語(yǔ)句，定義array是一個(gè)數(shù)組，這個(gè)數(shù)組是用來(lái)存放int型數(shù)據(jù)的，最多可以存放10個(gè)int型的數(shù)據(jù)。

定義了數(shù)組之后，如果這個(gè)數(shù)組是外部數(shù)組，則數(shù)組中每個(gè)分量中存放的都是0，也就是說(shuō)，每個(gè)數(shù)組元素的值都是0；如果這個(gè)數(shù)組是內(nèi)部數(shù)組，則數(shù)組中元素的值是隨機(jī)值。定義數(shù)組時(shí)，可以把特定的值存放在數(shù)組中，這種情況稱為數(shù)組的初始化，例如：

intarray[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};以上語(yǔ)句，定義array是一個(gè)數(shù)組，這個(gè)數(shù)組是用來(lái)存放i以上語(yǔ)句，定義array是一個(gè)有10個(gè)元素的int型數(shù)組，同時(shí)把1，2，3，…，10這10個(gè)數(shù)依次存放在數(shù)組的10個(gè)元素中。當(dāng)然，也可以對(duì)數(shù)組進(jìn)行部分初始化，例如：

intarray[10]={1,2,3};

以上語(yǔ)句，在定義數(shù)組的同時(shí)，把1、2、3依次存放在數(shù)組的第1、第2和第3個(gè)元素中，此時(shí)，數(shù)組中其余元素自動(dòng)被初始化為0。以上語(yǔ)句，定義array是一個(gè)有10個(gè)元素的int型數(shù)組7.1.3一維數(shù)組元素的引用

數(shù)組在使用中，通常不會(huì)做整體的引用，更多的是引用數(shù)組中某一個(gè)分量中存放的數(shù)據(jù)。一維數(shù)組中的每一個(gè)分量都對(duì)應(yīng)一個(gè)編號(hào)。需要特別注意的是分量的編號(hào)是從0開(kāi)始的，即數(shù)組中第一個(gè)分量的編號(hào)為0，第二個(gè)分量的編號(hào)為1，依此類推。在程序中，引用數(shù)組分量的形式為“數(shù)組名[編號(hào)]”，這里的編號(hào)為一個(gè)取值為int型的表達(dá)式。例如，對(duì)如下定義的數(shù)組：

intarray[10];7.1.3一維數(shù)組元素的引用

數(shù)組在使用中，通常不會(huì)如果要將其中的第1個(gè)分量賦值為5，則表達(dá)為如下語(yǔ)句：

array[0]=5;

再例如要將數(shù)組array中第3個(gè)分量和第4個(gè)分量中存放的值求和后，存放在數(shù)組的第5個(gè)分量中，可使用如下語(yǔ)句：

array[4]=array[2]+array[3];

在對(duì)數(shù)組中存放的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理時(shí)，通常采用循環(huán)的方式，例如對(duì)于前面提到的成績(jī)統(tǒng)計(jì)的問(wèn)題，可以編寫出如下的源程序：如果要將其中的第1個(gè)分量賦值為5，則表達(dá)為如下語(yǔ)句：

/*源程序7-1*/

#include"stdio.h"

main()

{

floatscore[45],sum,avg;

inti,counter;

for(i=0;i<45;i++){

printf("Paleaseinputscore[%d]:",i);

scanf("%d",&score[i]);/*源程序7-1*/

#include"stdio.h"

m

}

sum=0;

for(i=0;i<45;i++)

sum+=score[i];

avg=sum/45;

counter=0;

for(i=0;i<45;i++)

if(score[i]>avg)

counter++;

printf("counter=%d\n",counter);

}}

sum=0;

for(i=0;i<7.1.4簡(jiǎn)單排序算法

排序問(wèn)題是計(jì)算機(jī)編程中的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題。在日常的數(shù)據(jù)處理中，面對(duì)大量的數(shù)據(jù)，也許有成百上千種的處理要求，而這些處理往往是以排序作為前提的。例如查找，在有序的數(shù)據(jù)中進(jìn)行查找，當(dāng)然比在無(wú)序的數(shù)據(jù)中進(jìn)行查找要容易得多。在計(jì)算機(jī)發(fā)展的歷史中，前人為我們留下了很多經(jīng)典的排序算法，它們都是智慧的結(jié)晶。下面就討論其中比較簡(jiǎn)單的兩種排序算法。首先把排序的問(wèn)題具體化：假如有10個(gè)整數(shù)，按照任意次序存放在計(jì)算機(jī)的一段連續(xù)內(nèi)存(為了描述方便，把這一段連續(xù)內(nèi)存看做是有10個(gè)分量的一維數(shù)組array)中，我們要做的就是將array數(shù)組中的這10個(gè)數(shù)的存放位置調(diào)整為由大到小。7.1.4簡(jiǎn)單排序算法

排序問(wèn)題是計(jì)算機(jī)編程中的一個(gè)下面先看第一種簡(jiǎn)單排序方法，選擇排序法。

針對(duì)前面所描述的問(wèn)題，可以采用如下算法來(lái)解決：

(1)從array[0]至array[9]中找出一個(gè)最大的數(shù)，假如這個(gè)數(shù)在array[max_index]中，把它交換到數(shù)組的第一個(gè)位置，即array[max_index]與array[0]交換；

(2)從array[1]至array[9]中找出一個(gè)最大的數(shù)，假如這個(gè)數(shù)在array[max_index]中，把它交換到數(shù)組的第一個(gè)位置，即array[max_index]與array[1]交換；

(3)從array[2]至array[9]中找出一個(gè)最大的數(shù)，假如這個(gè)數(shù)在array[max_index]中，把它交換到數(shù)組的第一個(gè)位置，即array[max_index]與array[2]交換；

……下面先看第一種簡(jiǎn)單排序方法，選擇排序法。

針對(duì)前面所

(9)從array[8]至array[9]中找出一個(gè)最大的數(shù)，假如這個(gè)數(shù)在array[max_index]中，把它交換到數(shù)組的第一個(gè)位置，即array[max_index]與array[8]交換。

以上的算法，用偽代碼的形式描述如下：

for(i=0;i<=9;i++){

從array[i]至array[9]中找出一個(gè)最大的數(shù)，假如這個(gè)數(shù)在array[max_index]中，

把它交換到數(shù)組的第一個(gè)位置，即array[max_index]與array[i]交換；

}

我們?cè)侔褟腶rray[i]至array[9]中找最大數(shù)的算法和交換的算法細(xì)化，得到如下算法描述：(9)從array[8]至array[9]中找出一個(gè)最for(i=0;i<=8;i++){

max_index=i;

for(j=max_index+1;j<=9;j++)

if(array[j]>array[max_index])

max_index=j;

if(max_index!=i){

t=array[i];

array[i]=array[max_index];

array[max_index]=t;

}for(i=0;i<=8;i++){

max_i下面給出一個(gè)完整的源程序，程序中的10個(gè)數(shù)是調(diào)用隨機(jī)函數(shù)生成的100以內(nèi)的數(shù)。

/*源程序7-2*/

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

main()

{

intarray[10],i,j,t,max_index;

for(i=0;i<=9;i++)

array[i]=rand()%100;下面給出一個(gè)完整的源程序，程序中的10個(gè)數(shù)是調(diào)用隨機(jī)函數(shù)

printf("Beforesorting:\n");

for(i=0;i<=9;i++)

printf("%d\t",array[i]);

for(i=0;i<=8;i++){

max_index=i;

for(j=max_index+1;j<=9;j++)

if(array[j]>array[max_index])

max_index=j;

if(max_index!=i){printf("Beforesorting:\n");

t=array[i];

array[i]=array[max_index];

array[max_index]=t;

}

}

printf("\nAftersorting:\n");

for(i=0;i<=9;i++)

printf("%d\t",array[i]);

} t=array[i];

array[i]=a程序運(yùn)行結(jié)果如下：

上面的程序中，每一次都是通過(guò)比較先找到最大數(shù)所在位置的編號(hào)max_index，然后再進(jìn)行交換。還可以把比較的過(guò)程和最后的交換結(jié)合起來(lái)，也就是在比較的過(guò)程中完成交換，這樣，源程序可以修改成如下形式：程序運(yùn)行結(jié)果如下：

上面的程序中，每一次都是通/*源程序7-3*/

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

main()

{

intarray[10],i,j,t;

for(i=0;i<=9;i++)

array[i]=rand()%100;

printf("Beforesorting:\n");

for(i=0;i<=9;i++)

printf("%d\t",array[i]);/*源程序7-3*/

#include"stdio.h"

#

for(i=0;i<=8;i++){

for(j=i+1;j<=9;j++)

if(array[j]>array[i]){

t=array[i];

array[i]=array[j];

array[j]=t;

}

}

printf("\nAftersorting:\n");

for(i=0;i<=9;i++)

printf("%d\t",array[i]);

}for(i=0;i<=8;i++){

for選擇排序法之所以叫做選擇排序法，就是因?yàn)檫@種方法每次選出一個(gè)合適的數(shù)，放到合適的位置上。很容易就可以推知，對(duì)n個(gè)數(shù)進(jìn)行排序，共需要n-1次這樣的選擇。

下面再來(lái)看另一種簡(jiǎn)單排序算法，這種排序算法有一個(gè)非常有趣的名字，叫做冒泡排序。為什么叫做冒泡排序呢？還是以前面給出的問(wèn)題為例來(lái)說(shuō)明。

要對(duì)數(shù)組array中存放的10個(gè)整數(shù)排序，首先對(duì)array數(shù)組做一遍這樣的處理：

從array[0]至array[9]，相鄰的兩個(gè)數(shù)依次比較，即array[0]與array[1]比較，array[1]與array[2]比較，…，array[8]與array[9]比較，在比較的過(guò)程中，如果前面的數(shù)小于后面的數(shù)，則交換兩個(gè)數(shù)的位置。選擇排序法之所以叫做選擇排序法，就是因?yàn)檫@種方法每次選出通過(guò)這樣一遍處理，雖然整個(gè)數(shù)組還是沒(méi)有順序的，但是最小的一個(gè)數(shù)在比較的過(guò)程中被逐漸的后移，最終被交換到最后一個(gè)位置了。這個(gè)過(guò)程有點(diǎn)像水里的氣泡從水底逐漸地浮到水面的過(guò)程，所以這種排序算法叫做冒泡排序法。然后，使用同樣的方法，依次對(duì)array[0]至array[8]、array[0]至array[7]、…、array[0]至array[1]做同樣的處理。前后共做9次這樣的處理，就可以得到由大到小的次序。這個(gè)過(guò)程用偽代碼描述為：

for(i=9;i>=1;i--){

從array[0]至array[i]，相鄰的兩個(gè)數(shù)依次比較，如果前面的數(shù)小于后面的數(shù)，則交換兩個(gè)數(shù)的位置。

}通過(guò)這樣一遍處理，雖然整個(gè)數(shù)組還是沒(méi)有順序的，但是最小的對(duì)相鄰兩個(gè)數(shù)比較并交換的算法進(jìn)行細(xì)化，得到如下算法描述：

for(i=9;i>=1;i--){

for(j=0;j<=i-1;j++){

若array[j]<array[j+1]，則交換array[j]與array[j+1]；

}

}

下面，給出完整的源程序：對(duì)相鄰兩個(gè)數(shù)比較并交換的算法進(jìn)行細(xì)化，得到如下算法描述：/*源程序7-4*/

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

main()

{

intarray[10],i,j,t;

for(i=0;i<=9;i++)

array[i]=rand()%100;

printf("Beforesorting:\n");

for(i=0;i<=9;i++)

printf("%d\t",array[i]);/*源程序7-4*/

#include"stdio.h"

#for(i=9;i>=1;i--)

for(j=0;j<=i-1;j++)

if(array[j]<array[j+1]){

t=array[j];

array[j]=array[j+1];

array[j+1]=t;

}

printf("\nAftersorting:\n");

for(i=0;i<=9;i++)

printf("%d\t",array[i]);

}for(i=9;i>=1;i--)

for(j=0;程序運(yùn)行結(jié)果如下：程序運(yùn)行結(jié)果如下：

7.2函數(shù)間一維數(shù)組的傳遞

7.2.1一維數(shù)組元素地址的表示

在前面一章中介紹了指針的概念，我們知道指針就是地址，數(shù)據(jù)的指針就是數(shù)據(jù)的地址。在C語(yǔ)言中，地址可以和整型數(shù)進(jìn)行加、減法運(yùn)算。首先需要明確的是地址和整型數(shù)進(jìn)行加、減運(yùn)算的結(jié)果還是地址。下面，先看一個(gè)程序?qū)嵗?7.2函數(shù)間一維數(shù)組的傳遞

7.2.1一維數(shù)/*源程序7-5*/

#include"stdio.h"

main()

{

intarray[10];

if(&array[0]+1==&array[1])

printf("&array[0]+1==&array[1]\n");

else

printf("&array[0]+1!=&array