C語言程序設計 課件 6利用數(shù)組完善項目中數(shù)據(jù)的處理

項目6利用數(shù)組完善項目中數(shù)據(jù)的處理目標TARGET知識目標掌握一維數(shù)組的定義、初始化和引用方法掌握二維數(shù)組的定義、初始化和引用方法熟悉Visual理解字符數(shù)組與字符串的區(qū)別，掌握它們的使用方法目標TARGET技能目標能夠利用一維數(shù)組知識解決批量數(shù)據(jù)問題，比如存儲、排序、插入等能夠利用二維數(shù)組處理類似行列式的問題能夠使用字符數(shù)組處理字符串多個學生一門課程成績的總成績和平均成績?nèi)蝿?.1多個學生多門課程成績的總成績和平均成績?nèi)蝿?.2使用數(shù)組處理字符串任務6.3任務6.1多個學生一門課程成績的總成績和平均成績

任務描述在學生成績管理系統(tǒng)中，已知6名同學《C語言程序設計》課程的期末成績分別為85、80、90、93、78、69，請問這6名同學《C語言程序設計》課程的總成績是多少分，平均成績是多少分？請編制一個程序。傳統(tǒng)方案為：1）定義6個float變量。2）統(tǒng)計求和，并求出平均值。從算法分析中，我們可以看到傳統(tǒng)的方案，當人數(shù)變多，定義的變量個數(shù)也隨之變多，使用不靈活，累加的變量個數(shù)丟失時容易出現(xiàn)誤差。為了滿足大數(shù)量數(shù)據(jù)的計算需求，在C語言程序設計中提出了數(shù)組的概念。任務分析傳統(tǒng)方案為：1）定義6個float變量。2）統(tǒng)計求和，并求出平均值。從算法分析中，我們可以看到傳統(tǒng)的方案，當人數(shù)變多，定義的變量個數(shù)也隨之變多，使用不靈活，累加的變量個數(shù)丟失時容易出現(xiàn)誤差。為了滿足大數(shù)量數(shù)據(jù)的計算需求，在C語言程序設計中提出了數(shù)組的概念。1一維數(shù)組的定義及其應用Part◎一維數(shù)組的引用◎一維數(shù)組的初始化◎一維數(shù)組的應用◎一維數(shù)組的定義6.1.1一維數(shù)組的定義

類型說明符表示數(shù)組中所有元素的數(shù)據(jù)類型；數(shù)組名就是這個數(shù)組型變量的名稱；常量表達式指一維數(shù)組中元素的個數(shù)，即數(shù)組長度。數(shù)組：在程序設計中，一組具有相同數(shù)據(jù)類型的變量集合稱為數(shù)組。一維數(shù)組：是只有一個下標的數(shù)組，它用來表示一組具有相同類型的數(shù)據(jù)。在C語言中，一維數(shù)組的定義方式如下所示：類型說明符數(shù)組名[常量表達式]；6.1.2一維數(shù)組的引用

數(shù)組定義后，就可以引用數(shù)組中的任意一個元素了，引用形式如下：<數(shù)組名>[<下標表達式>]；其中，

“下標表達式”表示數(shù)組中的某一個元素的順序序號，

序號范圍是“0-[數(shù)組長度-1]”。6.1.3一維數(shù)組的初始化

完成數(shù)組的定義后，只是對數(shù)組中的元素開辟了一塊內(nèi)存空間。這時，如果想使用數(shù)組操作數(shù)據(jù)，還需要對數(shù)組進行初始化。一維數(shù)組初始化的一般格式如下：<類型說明符><數(shù)組名>[常量表達式]={初值表}；一維數(shù)組初始化的常見的方式有三種，具體如下：1）直接對數(shù)組中的所有元素賦值，例如：inti[6]={1,2,3,4,5,6}；2）只對數(shù)組中的一部分元素賦值，例如：inti[6]={1,2,3}；3）對數(shù)組全部元素賦值但不指定長度，例如：inti[]={1,2,3,4}。6.1.4一維數(shù)組的應用

例6-1案例：

在學生成績管理系統(tǒng)中，已知6名同學《C語言程序設計》課程的期末成績分別為85、80、90、93、78、69，請問這6名同學《C語言程序設計》課程的總成績是多少分，平均成績是多少分？請編制一個程序。6.1.4一維數(shù)組的應用

例6-1算法：1.定義一維數(shù)組result[6]、求和變量sum、求平均值變量ave、變量i。2.循環(huán)輸入6名同學《C語言程序設計》的期末成績。3.循環(huán)輸出6名同學《C語言程序設計》的期末成績，觀察成績在數(shù)組中的存儲。4.求總成績，存入變量sum中，并輸出變量sum的值。5.求平均成績，存入變量ave中，并輸出變量ave的值。6.1.4一維數(shù)組的應用

例6-1流程圖：6.1.4一維數(shù)組的應用

例6-1程序代碼：#include"stdio.h"voidmain(){//定義一個數(shù)組floatresult[6],sum=0.0,ave=0.0;inti;printf("請輸入已知的6名同學《C語言程序設計》課程的期末成績:\n");for(i=0;i<6;i++){ scanf("%f",&result[i]); }//輸出，并觀察6名同學的成績在以上數(shù)組中的存儲printf("\n================\n");printf("\n分別輸出6名同學的成績：\n");for(i=0;i<6;i++){ printf("result[%d]=%.2f\n",i,result[i]); }//求總成績printf("\n================\n");for(i=0;i<6;i++){ sum=sum+result[i]; }printf("6名同學的總成績?yōu)椋簊um=%.2f\n",sum);//求平均成績printf("\n================\n");ave=sum/6;printf("6名同學的平均成績?yōu)椋篴ve=%.2f\n",ave);}6.1.4一維數(shù)組的應用

例6-1程序執(zhí)行結果：說明：（1）%.2f用在格式控制輸入輸出中，表示保留兩位小數(shù)。（2）字符數(shù)組的輸入輸出都是通過循環(huán)實現(xiàn)的。注意：（1）數(shù)組的下標是用方括號括起來，不是圓括號，數(shù)組的下標是從0開始的,不是從1開始。（2）數(shù)組的命名同變量的命名規(guī)則相同。任務6.2多個學生多門課程成績的總成績和平均成績

任務描述一個學習小組有4個人，每個人有相同三門課程的考試成績。求組內(nèi)每個人的總成績、全組各科的總成績和各科的平均成績。請編制一個程序。傳統(tǒng)方案為：1）定義6個float變量。2）統(tǒng)計求和，并求出平均值。從算法分析中，我們可以看到傳統(tǒng)的方案，當人數(shù)變多，定義的變量個數(shù)也隨之變多，使用不靈活，累加的變量個數(shù)丟失時容易出現(xiàn)誤差。為了滿足大數(shù)量數(shù)據(jù)的計算需求，在C語言程序設計中提出了數(shù)組的概念。任務分析1）定義一個四行三列的數(shù)組，每一行用于存放一名學生的三科成績。2）通過遍歷數(shù)組中的每一個元素，求組內(nèi)每個人的總成績、全組各科的總成績和各科的平均成績。2二維數(shù)組的定義及其應用Part◎二維數(shù)組的引用◎二維數(shù)組的初始化◎二維數(shù)組的應用◎二維數(shù)組的定義6.2.1二維數(shù)組的定義

其中，

“常量表達式1”表示數(shù)組的行數(shù)；

“常量表達式2”表示數(shù)組的列數(shù)。例如，intb[4][5];二維數(shù)組的定義格式為：<類型說明符><數(shù)組名>[<常量表達式1>][<常量表達式2>]；6.2.2二維數(shù)組的引用

1、二維數(shù)組的引用方式同一維數(shù)組的引用方式一樣，也是通過數(shù)組名和下標的方式來引用數(shù)組元素，引用形式為：<數(shù)組名>[<行下標>][<列下標>]2、二維數(shù)組中元素的存儲和排列順序：整體按行從上到下存儲，行內(nèi)又按從左到右存放，因此二維數(shù)組元素的個數(shù)等于行數(shù)與列數(shù)的乘積。3、二維數(shù)組的行下標和列下標都是從0開始編號。例如：intb[4][5];定義名為b的整型二維數(shù)組，數(shù)組分為4行5列，共20個元素，元素的排列順序為：

b[0][0]b[0][1]b[0][2]b[0][3]b[0][4]b[1][0]b[1][1]b[1][2]b[1][3]b[1][4]b[2][0]b[2][1]b[2][2]b[2][3]b[2][4]b[3][0]b[3][1]b[3][2]b[3][3]b[3][4]6.2.3二維數(shù)組的初始化

完成二維數(shù)組的定義后，需要對二維數(shù)組進行初始化，二維數(shù)組初始化的一般格式如下：<類型說明符><數(shù)組名>[<常量表達式1>][<常量表達式2>]={初值表}；初始化二維數(shù)組的方式有四種，具體如下：1）按行給二維數(shù)組賦初值

例如：inta[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};2）將所有的數(shù)組元素按順序?qū)懺谝粋€大括號內(nèi)

例如：inta[2][3]={1,2,3,4,5,6};3）對部分數(shù)組元素賦初值

例如：intb[3][4]={{1},{4,3},{2,1,2}};4）對全部數(shù)組元素置初值，則第一個下標可省略

例如：inta[][3]={1,2,3,4,5,6};6.2.4二維數(shù)組的應用

例6-2案例：

一個學習小組有4個人，每個人有相同三門課程的考試成績。請編制一個程序求組內(nèi)每個人的總成績、全組各科的總成績和各科的平均成績。6.2.4二維數(shù)組的應用

例6-2流程圖：6.2.4二維數(shù)組的應用

例6-2程序代碼：#include"stdio.h"voidmain(intargc){//定義一個四行三列數(shù)組存放張同學、王同學、李同學、趙同學四個人成績intStuScore[4][3]={{88,70,90},{80,80,60},{89,60,85},{70,80,80}} intm=0,n=0;intnStuTotalScore;intnMathTotalScore=0;intnChineseTotalScore=0;intnEnglishTotalScore=0;printf("個人總成績：\n");for(m=0;m<4;m++){nStuTotalScore=0;for(n=0;n<3;n++)

{nStuTotalScore+=StuScore[m][n];switch(n){case0:nMathTotalScore+=StuScore[m][0];break;case1:nChineseTotalScore+=StuScore[m][1];break;case2:nEnglishTotalScore+=StuScore[m][2];}}switch(m){case0:printf("張同學：%d\n",nStuTotalScore);break;case1:printf("王同學：%d\n",nStuTotalScore);break;case2:printf("李同學：%d\n",nStuTotalScore);break;case3:printf("趙同學：%d\n",nStuTotalScore);break;}}

printf("小組數(shù)學總分：%d 小組數(shù)學平均分：%.2f\n",nMathTotalScore,(double)nMathTotalScore/4);printf("小組語文總分：%d 小組語文平均分：%.2f\n",nChineseTotalScore,(double)nChineseTotalScore/4);printf("小組英語總分：%d 小組英語平均分：%.2f\n",nEnglishTotalScore,(double)nEnglishTotalScore/4);}6.2.4二維數(shù)組的應用

例6-2程序執(zhí)行結果：說明：（1）其中，定了StuScore[4][3]四行三列數(shù)組存放學生成績，每一行存放一名學生的三科成績。（2）通過遍歷列下標獲取每個小組不同學科的總分，通過遍歷行下標獲取每個小組成員的總分，最后將小組不同學科的總分和平均分輸出。（3）第一個switch分支case的0、1、2分別表示的是數(shù)學、語文、英語成績。第二個switch分支case的0、1、2、3分別表示的是張同學、王同學、李同學、趙同學四個人的總成績。注意：（1）數(shù)組的下標是用方括號括起來，不是圓括號，數(shù)組的下標是從0開始的,不是從1開始。（2）數(shù)組的命名同變量的命名規(guī)則相同。任務6.3使用數(shù)組處理字符串

任務描述已知兩個數(shù)組str1和str2分別存放字符串“Hello”和“Word”，編寫程序復制第1個字符串，并連接字符串1和字符串2，輸出連接后的字符串及其長度。傳統(tǒng)方案為：1）定義6個float變量。2）統(tǒng)計求和，并求出平均值。從算法分析中，我們可以看到傳統(tǒng)的方案，當人數(shù)變多，定義的變量個數(shù)也隨之變多，使用不靈活，累加的變量個數(shù)丟失時容易出現(xiàn)誤差。為了滿足大數(shù)量數(shù)據(jù)的計算需求，在C語言程序設計中提出了數(shù)組的概念。任務分析（1）定義3個字符數(shù)組str1、str2和str3，保證數(shù)組長度大于字符串的長度,將“Hello”存入數(shù)組str1中、將“Word”存入數(shù)組str2中。（2）通過字符串復制函數(shù)將“Hello”復制到數(shù)組str3中。（3）通過字符串連接函數(shù)和求字符串長度的函數(shù)分別求出連接后的字符串及其長度。3使用數(shù)組處理字符串Part◎字符串◎字符串處理函數(shù)◎字符數(shù)組的應用◎字符數(shù)組的定義、引用和初始化6.3.1字符數(shù)組的定義、引用和初始化

一、定義：字符數(shù)組就是數(shù)據(jù)元素為字符類型的數(shù)組，用來存放字符。字符數(shù)組的定義格式為：char數(shù)組名[常量表達式]；6.3.1字符數(shù)組的定義、引用和初始化

二、引用：字符數(shù)組的引用和數(shù)值型數(shù)組一樣，也是使用下標的形式，形式如下：<數(shù)組名>[<下標表達式>];6.3.1字符數(shù)組的定義、引用和初始化

三、初始化：字符數(shù)組的初始化，有如下幾種方法：(1)逐個字符賦給數(shù)組中各元素，字符數(shù)組的長度也可用初值來確定。例如：charch[7]={'s'，'t'，'u'，'d'，'e'，'n'，'t'};(2)在定義字符數(shù)組時進行初始化，可以省略數(shù)組長度。例如：charstr[]={'a','b','c'};(3)利用字符串給字符數(shù)組賦初值，通常用一個字符數(shù)組來存放一個字符串。例如：charchArray[]={"Howareyou!"};

或?qū)?{}"去掉，寫成：charchArray[]="Howareyou!";6.3.2字符串

字符串實際上是使用null字符'\0'終止的一維字符數(shù)組。因此，一個以null結尾的字符串，包含了組成字符串的字符。因為字符串的本質(zhì)就是字符數(shù)組，因此可以按照數(shù)組的方式遍歷和訪問某個元素即可。6.3.2字符串

C語言庫函數(shù)提供以下兩類字符串的輸入/輸出函數(shù)。(1)格式化的字符串輸入/輸出函數(shù)：scanf()/printf()。(2)非格式化的字符串輸入/輸出函數(shù)：gets()/puts()，格式如下：

gets(字符數(shù)組名)

功能：讀入鍵盤輸入的字符串，并存儲在字符數(shù)組中。按回車鍵結束輸入，系統(tǒng)自動在字符串末尾添加結束標志‘\0’。puts(字符數(shù)組名)

功能：將字符數(shù)組中的字符串輸出在屏幕上。6.3.3字符串處理函數(shù)

C語言提供了一些字符串處理函數(shù)，這些函數(shù)的原型在頭文件string.h中。字符串復制函數(shù)——strcpy()格式如下：

strcpy(目地字符數(shù)組名，源字符數(shù)組名)；功能：把源字符數(shù)組中的字符串復制到目地字符數(shù)組中，串結束符'\0'也一同復制。例如：charstr1[12]="Hello",str2[12];strcpy(str2,str1);printf("strcpy(str2,str1):%s\n",str2);//"Hello"6.3.3字符串處理函數(shù)

2.求字符串長度函數(shù)——strlen()格式如下：strlen(字符數(shù)組名);功能：計算字符串的實際長度（不包括結束符'\0'）。函數(shù)的返回值為字符串的實際長度。例如：charstr[80]="Iamastudent";//字符數(shù)組的長度為80printf("\n長度=%d",strlen(str));//輸出結果：長度=146.3.3字符串處理函數(shù)

3.字符串連接函數(shù)——strcat()格式如下：

strcat(目地字符數(shù)組名，源字符數(shù)組名)；功能：把源字符數(shù)組中的字符串連接到目地字符數(shù)組的后面，并刪除目地字符數(shù)組中的字符串結束符'\0'。6.3.4字符數(shù)組的應用

例6-3案例：

有三個字符串，將字符串1復制到字符串3中，并輸出；然后將字符串1和字符串2連接起來，并輸出連接后的字符串及其長度。6.3.4字符數(shù)組的應用

例6-3流程圖：開始定義數(shù)組str1、str2并初始化定義字符數(shù)組str3、變量len輸出數(shù)組str3結束復制str1到str3輸出str1長度求出str1長度輸出數(shù)組str1連接str1到str26.3.4字符數(shù)組的應用

例6-3程序代碼：#include<stdio.h>#include<string.h>voidmain(){ charstr1[12]="Hello"; charstr2[12]="World"; charstr3[12]; intlen; /*復制str1到str3*/ strcpy(str3,str1);//str3內(nèi)容"Hello" printf("strcpy(str3,str1):%s\n",str3);//"Hello" /*連接str1和str2*/ strcat(str1,str2); printf("strcat(str1,str2):%s\n",str1);//"HelloWorld" /*連接后，str1的總長度*/ len=strlen(str1);// printf("strlen(str1):%d\n",len);//10 getchar();}6.3.4字符數(shù)組的應用

例6-3程序執(zhí)行結果：說明：（1）#include<string.h>是字符串頭文件，使用的字符串函數(shù)包含在其中。（2）程序中往往依靠檢測'\0'的位置來判定字符串是否結束，而不是根據(jù)數(shù)組的長度來決定字符串長度。因此，字符串長度不會統(tǒng)計'\0',字符數(shù)組長度會統(tǒng)計。注意：（1）字符數(shù)組實際上是一系列字符的集合，也就是字符串（String）。在C語言中，沒有專門的字符串變量，沒有string類型，通常就用一個字符數(shù)組來存放一個字符串。（2）在定義字符數(shù)組時應估計實際字符串長度，保證數(shù)組長度始終大于字符串實際長度，否則，在輸出字符數(shù)組時可能出現(xiàn)未知字符。（3）定義字符數(shù)組時，如果給的字符個數(shù)比數(shù)組的長度小，則系統(tǒng)會默認將剩余的元素空間，全部設置為‘\0’,比如charstr[6]=“ab”,str內(nèi)存布局就是[a][b][\0][\0][\0][\0]。拓展案例

例6-4案例：

在學生成績管理系統(tǒng)中，經(jīng)常會將學生的考試成績保持在一個數(shù)組中，然后對成績按從大到小的順序排列。編寫一個程序，使用冒泡排序法將學生成績按照降序排列。拓展案例

例6-4流程圖：開始定義數(shù)組array[COUNT]定義變量i,j,tempj>i循環(huán)輸入學生考試成績結束i=0i<COUNT-1輸入數(shù)組元素arr[i]i++YNNY循環(huán)輸出學生考試成績j=COUNT-1j--交換array[j]和array[j-1]

array[j]>array[j-1]YN宏定義COUNT為10拓展案例

例6-4程序代碼：#include<stdio.h>#defineCOUNT10voidmain(){ intarray[COUNT]; inti,j,temp; printf("請輸入學生的考試成績："); for(i=0;i<COUNT;i++) { scanf("%d",&array[i]); } printf("學生的考試成績是："); for(i=0;i<COUNT;i++) { printf("%d",array[i]); } printf("\n"); for(i=0;i<COUNT-1;i++) { for(j=COUNT-1;j>i;j--) { if(array[j]>array[j-1]) { temp=array[j]; array[j]=array[j-1]; array[j-1]=temp; } } } printf("排序后的考試成績是："); for(i=0;i<COUNT;i++) { printf("%d",array[i]); } printf("\n");}拓展案例

例6-4程序執(zhí)行結果：說明：（1）冒泡排序的基本思想是：【以降序排序為例】依次從后向前（從下標較大的元素開始）比較待排序相鄰元素的值，若發(fā)現(xiàn)后面元素的值大于前面元素的值則交換，使值較大的元素逐漸從后向前移動，就像水底的氣泡一樣逐濺向上冒。（2）排序過程：①比較最后一個元素值與倒數(shù)第二個元素值，若a[9]>a[9-1]，則交換；然后比較倒數(shù)第二個元素值與倒數(shù)第三個元素值；依次類推，直至第1個元素值和第2個元素值比較為完為止——第一趟冒泡排序，結果最大的數(shù)被安置在第一個元素位置上，如圖6-5所示，為10個數(shù)的第一趟冒泡過程。②對后n-1個數(shù)進行第二趟冒泡排序，結果使次大的數(shù)被安置在