C++課件：第07章數(shù)組

C++課件第07章數(shù)組Contents目錄數(shù)組的概述數(shù)組的聲明與初始化數(shù)組的操作數(shù)組的應(yīng)用數(shù)組的注意事項(xiàng)數(shù)組的概述01數(shù)組是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)具有相同類(lèi)型元素的集合。數(shù)組中的每個(gè)元素通過(guò)索引進(jìn)行訪問(wèn)和操作。數(shù)組的大小在聲明時(shí)確定，并在整個(gè)生命周期內(nèi)保持不變。數(shù)組的定義數(shù)組中的元素具有相同的類(lèi)型。數(shù)組的大小在聲明時(shí)確定，且不能更改。數(shù)組的索引從0開(kāi)始，到數(shù)組長(zhǎng)度減1。數(shù)組元素可以通過(guò)索引進(jìn)行隨機(jī)訪問(wèn)和修改。01020304數(shù)組的特性010204數(shù)組的用途存儲(chǔ)大量相同類(lèi)型的數(shù)據(jù)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行批量處理和操作。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的排序、查找和篩選等算法。作為函數(shù)參數(shù)傳遞大量數(shù)據(jù)。03數(shù)組的聲明與初始化02使用數(shù)據(jù)類(lèi)型和數(shù)組名來(lái)聲明數(shù)組，例如intarr[10];聲明了一個(gè)名為arr的整型數(shù)組，包含10個(gè)元素。數(shù)組的聲明方式數(shù)組中的元素必須是相同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，例如intarr[10];中的元素都是整型。數(shù)組的元素類(lèi)型數(shù)組的大小在聲明時(shí)必須指定，且大小必須是常量表達(dá)式，不能是變量。數(shù)組的大小數(shù)組的聲明初始化值的數(shù)量如果初始化值的數(shù)量少于數(shù)組的大小，則未初始化的元素會(huì)被自動(dòng)賦值為0。如果初始化值的數(shù)量多于數(shù)組的大小，則超出的部分會(huì)被忽略。初始化方式可以在聲明時(shí)直接對(duì)數(shù)組進(jìn)行初始化，例如intarr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};。也可以在聲明后使用賦值語(yǔ)句對(duì)數(shù)組進(jìn)行初始化。初始化值的順序初始化值的順序必須與數(shù)組的索引順序一致，否則會(huì)導(dǎo)致數(shù)組元素的值混亂。數(shù)組的初始化賦值方式可以使用賦值語(yǔ)句對(duì)數(shù)組進(jìn)行賦值，例如arr[0]=1;將數(shù)組arr的第一個(gè)元素賦值為1。也可以使用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)或拷貝賦值運(yùn)算符對(duì)整個(gè)數(shù)組進(jìn)行賦值。賦值規(guī)則數(shù)組賦值時(shí)，會(huì)按照元素的順序逐個(gè)賦值，如果數(shù)組的大小不一致，則較小的數(shù)組會(huì)被較大的數(shù)組截?cái)?，超出的部分?huì)被忽略。如果兩個(gè)數(shù)組的元素類(lèi)型不一致，則需要進(jìn)行強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換。數(shù)組的賦值數(shù)組的操作03按照數(shù)組下標(biāo)的順序，從第一個(gè)元素開(kāi)始逐個(gè)訪問(wèn)數(shù)組元素。順序遍歷逆序遍歷二分法遍歷按照數(shù)組下標(biāo)的逆序，從最后一個(gè)元素開(kāi)始逐個(gè)訪問(wèn)數(shù)組元素。在有序數(shù)組中，采用二分查找法進(jìn)行遍歷，每次比較中間元素與目標(biāo)值，縮小搜索范圍。030201數(shù)組的遍歷

數(shù)組的排序冒泡排序通過(guò)相鄰元素之間的比較和交換，將較大的元素逐漸往后移動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)組的有序排列。選擇排序每次從未排序的元素中找到最?。ɑ蜃畲螅┑脑兀娣诺揭雅判蛐蛄械哪┪玻ɑ蜷_(kāi)頭），直到所有元素均排序完畢。插入排序?qū)⑽磁判虻脑夭迦氲揭雅判蛐蛄械暮线m位置，使得已排序序列保持有序，直到所有元素均插入完畢。從數(shù)組的第一個(gè)元素開(kāi)始逐個(gè)比較，直到找到目標(biāo)元素或遍歷完整個(gè)數(shù)組。線性查找在有序數(shù)組中，通過(guò)不斷縮小搜索范圍來(lái)查找目標(biāo)元素，每次比較中間元素與目標(biāo)值，若目標(biāo)值存在則確定其所在范圍，否則繼續(xù)在相應(yīng)范圍內(nèi)查找。二分查找數(shù)組的查找數(shù)組的應(yīng)用04冒泡排序通過(guò)數(shù)組元素之間的比較和交換，將最大（或最小）的元素逐漸“冒泡”到數(shù)組的一端，從而實(shí)現(xiàn)排序。選擇排序在未排序的數(shù)組中找到最?。ɑ蜃畲螅┑脑?，將其放到排序序列的起始位置，然后從剩余未排序的元素中繼續(xù)尋找最小（或最大）的元素，放到已排序序列的末尾，以此類(lèi)推，直到所有元素均排序完畢。插入排序?qū)?shù)組分為已排序和未排序兩部分，初始時(shí)已排序部分包含一個(gè)元素，然后從未排序部分取出元素，并在已排序部分找到合適的位置插入，重復(fù)此過(guò)程，直到未排序部分元素為空。數(shù)組在排序算法中的應(yīng)用線性查找01從數(shù)組的一端開(kāi)始，逐個(gè)比較元素，直到找到目標(biāo)元素或遍歷完整個(gè)數(shù)組。二分查找02將數(shù)組分為兩半，比較中間元素與目標(biāo)值的大小關(guān)系，然后根據(jù)比較結(jié)果在數(shù)組的一半中繼續(xù)查找，以此類(lèi)推，直到找到目標(biāo)元素或確定目標(biāo)元素不存在于數(shù)組中。哈希查找03利用哈希函數(shù)將鍵轉(zhuǎn)化為數(shù)組下標(biāo)，直接在數(shù)組中查找目標(biāo)元素。數(shù)組在查找算法中的應(yīng)用動(dòng)態(tài)數(shù)組通過(guò)動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配實(shí)現(xiàn)可變大小的數(shù)組，可以方便地?cái)U(kuò)展和收縮數(shù)組的大小。多維數(shù)組用于表示多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如矩陣、三維空間等，可以方便地實(shí)現(xiàn)多維數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和操作。數(shù)組作為線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有順序存儲(chǔ)和隨機(jī)訪問(wèn)的特點(diǎn)，可以方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的插入、刪除和查找等操作。數(shù)組在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用數(shù)組的注意事項(xiàng)05數(shù)組越界是指訪問(wèn)數(shù)組元素時(shí)超出了數(shù)組的實(shí)際大小，導(dǎo)致訪問(wèn)到無(wú)效的內(nèi)存地址。數(shù)組越界可能導(dǎo)致程序崩潰、未定義行為或安全漏洞。避免數(shù)組越界的方法包括：檢查索引值、使用循環(huán)時(shí)確保循環(huán)變量的范圍、使用安全的函數(shù)和算法。數(shù)組越界問(wèn)題

數(shù)組內(nèi)存管理問(wèn)題數(shù)組的內(nèi)存分配是在棧上進(jìn)行的，當(dāng)數(shù)組超出作用域時(shí)，內(nèi)存會(huì)自動(dòng)釋放。如果在數(shù)組生命周期內(nèi)修改了其大小，可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏或未定義行為。避免數(shù)組內(nèi)存管理問(wèn)題的建議包括：不要在數(shù)組生命周期內(nèi)修改其大小、使用智能指針或動(dòng)態(tài)分配來(lái)管理