經典C語言課件譚浩強版第七章.數組

經典C語言課件譚浩強版第七章.數組contents目錄數組概念與分類一維數組操作詳解二維數組操作詳解字符數組與字符串處理數組在算法中應用數組優(yōu)化技巧與注意事項01數組概念與分類數組是一種數據結構，用于存儲相同類型的元素集合。數組在內存中占據連續(xù)的存儲空間，可以通過下標訪問數組元素。數組的主要作用是方便地管理和操作一組數據，提高程序效率。數組定義及作用只有一個下標的數組，線性排列的一組元素。一維數組具有多個下標的數組，可以表示更復雜的數據結構，如二維數組、三維數組等。多維數組一維數組與多維數組可以通過下標訪問數組元素，下標從0開始計數。在一些編程語言中，還可以使用指針或引用間接訪問數組元素。數組在內存中連續(xù)存儲，每個元素占用相同大小的存儲空間。數組存儲方式與訪問方法數組在程序設計中應用數組可以用于存儲和操作大量數據，如排序、查找等算法。數組可以表示圖像中的像素矩陣，用于圖像處理算法。在科學計算領域，數組常用于矩陣運算、數值分析等任務。在游戲開發(fā)中，數組可以用于存儲游戲對象、地圖數據等。數據處理圖形圖像處理科學計算游戲開發(fā)02一維數組操作詳解

一維數組聲明與初始化聲明一維數組使用`dataTypearrayName[arraySize];`格式聲明一維數組，其中`dataType`是數據類型，`arrayName`是數組名，`arraySize`是數組大小。初始化一維數組在聲明數組的同時，可以使用大括號`{}`對數組進行初始化，如`intarr[5]={1,2,3,4,5};`。部分初始化一維數組如果只初始化部分元素，剩余元素將自動初始化為0（對于整型數組）或空字符（對于字符型數組）。03使用do-while循環(huán)遍歷數組同樣可以實現遍歷，但需要注意循環(huán)條件和循環(huán)變量的初始值設置。01使用for循環(huán)遍歷數組通過循環(huán)變量從0到數組長度減1，依次訪問數組中的每個元素。02使用while循環(huán)遍歷數組與for循環(huán)類似，通過條件判斷和循環(huán)變量的自增來實現遍歷。遍歷一維數組元素通過遍歷數組并比較每個元素與目標值是否相等來查找特定元素。查找元素修改元素注意數組越界問題找到特定元素后，可以直接通過數組下標來修改該元素的值。在查找和修改元素時，需要注意數組下標是否越界，以避免程序出錯。030201查找和修改特定元素通過相鄰元素比較和交換，將較大（或較?。┑脑刂饾u推送到數組的一端，從而實現排序。冒泡排序每次從未排序的元素中選擇最?。ɑ蜃畲螅┑脑?，將其與未排序序列的第一個元素交換位置，從而實現排序。選擇排序將未排序的元素逐個插入到已排序序列的合適位置中，從而實現排序。插入排序通過交換數組兩端元素的位置，逐漸向數組中心逼近，從而實現數組的逆序操作。逆序操作排序和逆序操作03二維數組操作詳解聲明二維數組dataTypearrayName[rowSize][colSize];其中，dataType是數據類型，arrayName是數組名，rowSize是行數，colSize是列數。初始化二維數組可以在聲明時直接初始化，如`intarray[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};`；也可以部分初始化，未初始化的元素將自動賦值為0。二維數組聲明與初始化使用嵌套循環(huán)遍歷二維數組：外層循環(huán)控制行，內層循環(huán)控制列，依次訪問每個元素。遍歷二維數組元素示例代碼```cintarray[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};遍歷二維數組元素for(inti=0;i<3;i){for(intj=0;j<4;j){printf("%d",array[i][j]);遍歷二維數組元素}printf("n");遍歷二維數組元素}```遍歷二維數組元素通過指定行索引和列索引，可以訪問二維數組中的特定元素。查找元素同樣地，通過指定行索引和列索引，可以修改二維數組中的特定元素。修改元素查找并修改二維數組中的元素示例代碼查找和修改特定元素```cintarray[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};introw=1,col=2;//要查找的元素位于第2行第3列（索引從0開始）查找和修改特定元素intelement=array[row][col];//查找元素printf("Theelementat(%d,%d)is%dn",row,col,element);array[row][col]=100;//修改元素查找和修改特定元素printf("Theelementat(%d,%d)hasbeenmodifiedto%dn",row,col,array[row][col]);```查找和修改特定元素矩陣轉置將二維數組的行和列互換，得到轉置矩陣?？梢酝ㄟ^交換行索引和列索引實現。矩陣乘法對于兩個二維數組（矩陣）A和B，如果A的列數等于B的行數，則可以進行矩陣乘法運算。結果矩陣C的行數等于A的行數，列數等于B的列數。矩陣乘法的計算過程涉及嵌套循環(huán)和數組元素的訪問。矩陣轉置和乘法運算示例代碼：矩陣轉置和乘法運算矩陣轉置和乘法運算```c//矩陣轉置intarray[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};矩陣轉置和乘法運算03for(intj=0;j<4;j){01inttranspose[4][3];02for(inti=0;i<3;i){矩陣轉置和乘法運算transpose[j][i]=array[i][j];矩陣轉置和乘法運算123}}//矩陣乘法矩陣轉置和乘法運算0102矩陣轉置和乘法運算intB[4][2]={{1,2},{3,4},{5,6},{7,8}};intA[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};01intC[3][2]={0};02for(inti=0;i<3;i){03for(intj=0;j<2;j){矩陣轉置和乘法運算for(intk=0;k<4;k){C[i][j]+=A[i][k]*B[k][j];矩陣轉置和乘法運算}}}```01020304矩陣轉置和乘法運算04字符數組與字符串處理使用`char`類型定義數組，用于存儲字符序列。字符數組定義可以直接賦值字符串字面量，或使用字符數組元素逐個初始化。初始化方式字符數組大小應足夠存儲所需字符串及空字符`0`。注意事項字符數組定義及初始化輸出函數如`printf()`、`puts()`等，用于將字符串輸出到標準輸出。輸入函數如`scanf()`、`gets()`等，用于從標準輸入讀取字符串。注意事項輸入字符串時需注意緩沖區(qū)溢出問題，輸出字符串時確保以空字符結尾。字符串輸入輸出函數字符串拷貝函數字符串連接函數字符串比較函數字符串長度函數字符串操作函數庫介紹01020304如`strcpy()`，用于將一個字符串拷貝到另一個字符數組中。如`strcat()`，用于將一個字符串連接到另一個字符串的末尾。如`strcmp()`，用于比較兩個字符串的大小關系。如`strlen()`，用于計算字符串的長度（不包括空字符）。字符串反轉函數字符串查找函數字符串替換函數字符串分割函數自定義字符串處理函數實現將字符串中的字符順序反轉的功能。實現將字符串中的某個子串替換為另一個子串的功能。實現在一個字符串中查找另一個子串的功能，返回子串的起始位置。實現將字符串按照指定分隔符分割為多個子串的功能，并存儲到字符數組中。05數組在算法中應用冒泡排序通過相鄰元素比較和交換，將較大（或較?。┰刂鸩酵扑偷綌到M末端，實現排序。插入排序將未排序元素插入到已排序部分的合適位置，保持已排序部分始終有序。選擇排序在未排序部分選擇最?。ɑ蜃畲螅┰兀瑢⑵渑c未排序部分的首個元素交換，逐步縮小未排序部分。排序算法實現從數組一端開始，逐個比較元素，直到找到目標元素或遍歷完整個數組。順序查找針對有序數組，通過不斷縮小查找范圍，快速定位目標元素。二分查找利用哈希函數將元素映射到數組位置，實現快速查找和插入。哈希查找查找算法實現動態(tài)規(guī)劃問題中數組應用斐波那契數列利用數組保存中間結果，避免重復計算，提高算法效率。最長遞增子序列通過動態(tài)規(guī)劃思想，利用數組記錄狀態(tài)轉移過程，求解最長遞增子序列長度。背包問題在解決背包問題時，可以利用數組記錄不同容量下的最優(yōu)解，實現空間優(yōu)化和狀態(tài)轉移。在矩陣運算中，數組作為基本數據結構，用于存儲矩陣元素并參與運算。矩陣運算字符串處理圖像處理統(tǒng)計分析字符串可以視為字符數組，通過數組操作實現字符串的拼接、比較、查找等功能。在圖像處理中，數組用于存儲像素信息，通過對數組的操作實現圖像的變換、濾波等處理。在數據統(tǒng)計分析中，數組用于存儲樣本數據，通過對數組的操作實現數據的排序、篩選、計算等功能。其他經典問題中數組應用06數組優(yōu)化技巧與注意事項循環(huán)數組通過循環(huán)利用數組空間，減少內存占用。數據壓縮采用數據壓縮算法，減少存儲空間需求。使用合適大小的數據類型根據實際需求選擇合適大小的數據類型，避免空間浪費。空間復雜度優(yōu)化策略哈希表將數組元素作為哈希表的鍵，實現快速查找和訪問。預處理和緩存通過預處理和緩存技術，減少重復計算和訪問數組元素的次數。二分查找在有序數組中，利用二分查找算法提高查找效率。時間復雜度優(yōu)化策略在訪問數組元素前，檢查索引是否越界，避免程序崩潰或未定義行為。數組越界檢查在使用數組前，檢查指針是否為空，防止空指針引