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C7

第七章数组

前面我们使用的整型、实型、字符型都属于基本类型的数据，C语言还提供了构造类型的数据，它们有：

数组类型、结构体类型、共用体类型。

构造类型数据是由基本类型数据按一定规则组成的，因此也称为“导出类型”。

数组是有序数据的集合。

数组中的每一个元素都属于同一个数据类型。

用一个统一的数组名和下标来唯一地确定数组中的元素。

７．１一维数组的定义和引用

７．１．１一维数组的定义

一维数组的定义方式为：

类型说明符数组名[常量表达式]；

例如：

inta[10];

它表示数组名为a，此数组有10个元素。

说明：

⑴数组名定名规则和变量名相同，遵循标识符定名规则。

⑵数组名后是听方括弧括起来的常量表达式。

⑶常量表达式表示元素的个数，即数组长度。

例如，在a[10]中，10表示a数组有10个元素，下标从0开始，这10个元素是：

a[0]，a[1]，a[2]，．．．．．．，a[8]，a[9]。

⑷常量表达式中可以包括常量和符号常量，不能包含变量。

也就是说，C不允许对数组的大小作动态定义。

7．1．2一维数组元素的引用

数组必须先定义，然后使用。

C语言规定只能逐个引用数组元素而不能一次引用整个数组。

数组元素的表示形式为

数组名[下标]

下标可以是整型常量或整型表达式。

例如：

a[0]=a[5]+a[7]-a[2*3]

例7．1数组元素的引用。

C7-1.C

main（）

{inti,a[10];

for（i=0;i<=9;i++）

a[i]=i;

for（i=9;i>=0;i--）

printf（"%d",a[i]）;

}

运行结果为：

9876543210

7．1．3一维数组的初始化

对数组元素的初始化可以用以下方法实现：

⑴在定义数组时对数组元素赋以初值。

例如：

inta[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}；

经过上面的定义和处始化之后，a[0]＝０，a[1]＝１，．．．．．．，a[8]=8，a[9]=9。

⑵可以只给一部分元素赋值。

例如：

inta[10]={0,1,2,3,4}；

定义a数组有10个元素，但花括弧内只提供5个初值，这表示只给前面5个元素赋初值，后5个元素值为0。

⑶如果想使一个数组中全部元素值为0，可以写成

inta[10]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}；

不能写成

inta[10]={0*10}；

⑷在对全部数组元素赋初值时，可以不指定数组长度。

例如：

inta[5]＝{1,2,3,4,5}；

可以写成

inta[]={1,2,3,4,5}；

系统据此自动定义a数组的长度为5。

但若被定义的数组长度与提供初值的个数不相同，则数组长度不能省略。

7．1．4一维数组程序举例

例7．2用数组来处理求Fibonacci数列问题。

C7-2.C

main（）

{inti;

intf[20]={1,1};

for（i=2;i<20;i++）

f[i]=f[i-2]+f[i-1];

for（i=0;i<20;i++）

{if（i%5==0）printf（"\n"）;

printf（"%12d",f[i]）;

}

}

运行结果为：

11235

813213455

89144233377610

9871597258441816765

例7．3用起泡法对10个数排序（由小到大）

98888885555

89555558444

55944444822

44492222280

22229000008

000009

第1次第2次第3次第4次第5次结果第1次第2次第3次第4次结果

C7-3.C

main（）

{inta[11],i,j,t;

printf（"input10numbers:

\n"）;

for（i=1;i<11;i++）

scanf（"%d",&a[i]）;

printf（"\n"）;

for（j=1;j<=9;j++）

for（i=1;i<=10-j;i++）

if（a[i]>a[i+1]）

{t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;}

printf（"thesortednumbers:

\n"）;

for（i=1;i<11;i++）

printf（"%d",a[i]）;

printf（"\n"）;

}

运行结果为：

input10numbers:

10481265-76100-45123

thesortednumbers:

-76-4501481265100123

7．2二维数组的定义和引用

7．2．1二维数组的定义

二维数组定义的一般形式

类型说明符数组名[常量表达式][常量表达式]

例如：

floata[3][4]，b[5][10]；

定义a为3×4（3行4列）的数组，b为5×10（5行10列）的数组。

注意，不能写成floata[3,4]，b[5,10]；

C语言中，二维数组中元素排列的顺序是：

按行存放，即在内存中先顺序存放第一行的元素，再存放第二行的元素。

a00a01a02a03a10a11a12a13a20a21a22a23

C允许使用多维数组。

例如，定义三维数组的方法是

floata[3][4][5]；

三维数组元素在内存中的排列顺序为：

a2

a1

a0

7．2．2二维数组的引用

二维数组的元素的表示形式为

数组名[下标][下标]

如a[2][3]。

下标可以是整型表达式。

数组元素可以出现在表达式中，也可以被赋值，例如：

b[1][2]=a[2][3]/2

在使用数组元素时，应该注意下标值应在已定义的数组大小的范围内。

常出现的错误是

inta[3][4]；

．

．

．

a[3][4]=3；

定义a为3×4的数组，它可用的行下标值最大为2，列下标值最大为3。

用a[3][4]超过了数组的范围。

7．2．3二维数组的初始化

可以用下面的方法对二维数组初始化：

⑴　分行给二维数组赋初值。

如

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

这种赋初值方法比较直观，把第1个花括弧内的数据给第1行的元素，第2个花括弧内的数据赋给第2行的元素．．．．．．即按行赋初值。

⑵　可以将所有数据写在一个花括弧内，按数组排列的顺序对各元素赋初值。

如：

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

效果与前相同。

⑶　可以对部分元素赋初值。

Inta[3][4]={{1},{5},{9}}；

它的作用是只对各行第1列的元素赋初值，其余元素值自动为0。

赋初值后数组各元素为

1000

5000

9000

也可以对各行中的某一元素赋初值：

inta[3][4]={{1},{0,6},{0,0,11}}；

初始化后的数组元素为：

1000

0600

00110

也可以只对某几行元素赋初值，如：

inta[3][4]={{1},{},{9}}；

　　　　⑷　如果对全部元素都赋初值，则定义数组时不我待对第一维的长度可以不指定，但第二维的长度不能省。

如：

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

与下面的定义等价：

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

也可以只对部分元素赋初值而省略第一维的长度，但应分行赋初值，如：

inta[][4]={{0,0,3},{},{0,10}}；

数组各元素为

0030

0000

01000

7．2．4二维数组程序举例

例7．4将一个二维数组行和列元素互换，存到另一个数组中。

例如：

12314

a=456b=25

36

C7-4.C

main（）

{inta[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};

intb[3][2],i,j;

printf（"arraya:

\n"）;

for（i=0;i<=1;i++）

{for（j=0;j<=2;j++）

{printf（"%5d",a[i][j]）;

b[j][i]=a[i][j];

}

printf（"\n"）;

}

printf（"araayb:

\n"）;

for（i=0;i<=2;i++）

{for（j=0;j<=1;j++）

printf（"%5d",b[i][j]）;

printf（"\n"）;

}

}

运行结果为：

arraya:

123

456

araayb:

14

25

36

例7．5有一个3x4的矩阵，要求编程序求出其中值最大的那个元素的值，以及其所在的行号和列号。

C7-5.C

main（）

{inti,j,row=0,colum=0,max;

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

max=a[0][0];

for（i=0;i<=2;i++）

for（j=0;j<=3;j++）

if（a[i][j]>max）

{max=a[i][j];row=i;colum=j;}

printf（"max=%d,row=%d,colum=%d\n",max,row,colum）;

}

运行结果为：

max=10,row=2,colum=1

7．3字符数组

用来存放字符数据的数组是字符数组。

字符数组中的一个元素存放一个字符。

7．3．1字符数组的定义

定义方法与前面介绍的类似。

例如：

charc[10]；或intc[10]；

c[0]=‘I’；c[1]=‘’；c[2]=‘a’；．．．．．．c[8]=‘p’；c[9]=‘y’；

可以用整型数组来存放字符型数据，但浪费存储空间。

7．3．2字符数组的初始化

对字符数组的初始化，最容易理解的方式是逐个字符赋给数组中各元素。

如：

charc[10]={‘I’，‘’，‘a’，‘m’，‘’，‘h’，‘a’，‘p’，‘p’，‘y’}；

如果花括弧中提供的初值个数（即字符个数）大于数组长度，则按语法错误处理。

如果初值个数小于数组长度，则只将这些字符赋给数组中前面那些元素，其余的元素自动定为空字符（即‘\0’）。

在定义时可以省略数组长度，系统会自动根据初值个数确定数组长度。

如：

charc[]={‘I’，‘’，‘a’，‘m’，‘’，‘h’，‘a’，‘p’，‘p’，‘y’}；

数组c的长度自动定为10。

用这种方式可以不必人工去数字符的个数，尤其在赋初值的字符个数较多时，比较方便。

也可以定义和初始化一个二维字符数组。

7．3．3字符数组的引用

可以引用字符数组中的一个元素，得到一个字符。

例7．6输出一个字符串。

C7-6.C

main（）

{charc[10]={'I','','a','m','','a','','b','o','y'};

inti;

for（i=0;i<10;i++）

printf（"%c",c[i]）;

printf（"\n"）;

}

运行结果为：

Iamaboy

7．3．4字符串和字符串结束标志

为了测定字符串的长度，C语言规定了一个“字符串结束标志”，以字符“\0”代表。

如果有一个字符串，其中第10个字符为“\0”，则此字符串的有效字符为9个。

也就是说，在遇到字符“\0”时，表示字符串结束，由它前面的字符组成字符串。

系统对字符串常量也自动加一个“\0”作为结束符。

例如“CProgram”共有9个字符，但在内存中占10个字节，最后一个字节“\0”是由系统自动加上的。

“\0”代表ASCII码为0的字符，它不是一个可以显示的字符，而是一个“空操作符”，即它什么也不干。

用它来作为字符串结束标志不会产生附加的操作或增加有效字符，只起一个供辨别的标志。

对C语言处理字符串的方法有以上的了解后，我们再对字符数组初始化的方法补充一种方法，可以用字符串常量来使字符数组初始化。

例如：

charc={“Iamhappy”}；

也可以省略花括弧，直接写成

charc=“Iamhappy”；

显然，这种方法直观、方便、符合人们的习惯。

数组c的长度是11，而不是10。

因为字符串常量的最后由系统自动加上一个“\0”。

7．3．5字符数组的输入输出

字符数组的输入输出可以有两种方法：

⑴逐个字符输入输出。

用格式符“%c”输入或输出一个字符。

⑵将整个字符串一次输入或输出。

用“%s”格式符，意思是输出字符串（String）。

例如：

charc[]={“China”}；

printf（“%s”，c）；

注意：

⑴用“%s”格式符输出字符串时，printf函数中的输出项是字符数组名，而不是数组元素名。

写成下面这样是不对的：

printf（“%s”，c[0]）；

⑵可以用scanf函数输入一个字符串。

例如：

scanf（“%s”，c）；

例题：

C7-35.C

main（）

{charc1[]="Iamhappy",c2[10];

printf（"inputc2[10]:

"）;scanf（"%s",c2）;

printf（"%s\n",c1）;printf（"%s\n",c2）;

}

运行结果为：

inputc2[10]:

aaabbb!

Iamhappy

aaabbb!

7．3．6字符串处理函数

在C的函数库中提供了一些用来处理字符串的函数，使用方便。

1．puts（字符数组）

其作用是：

将一个字符串输出到终端。

2．gets（字符数组）

其作用是：

从终端输入一个字符串到字符数组。

3．strcat

strcat是STRingCATenate（字符串连接）的缩写。

其作用是：

连接两个字符数组中的字符串，把字符串2接到字符串1的后面，结果放在字符数组1中，函数调用后得到一个函数值——字符数组1的地址。

字符数组1必须足够大，以便容纳连接后的新字符串。

4．strcpy（字符数组1，字符串2）

strcpy是STRingCoPY（字符串复制）的缩写。

它是“字符串复制函数”。

作用是将字符串2复制到字符数组1中去。

说明：

⑴字符数组1必须定义得足够大，以便容纳被复制的字符串。

⑵字符数组1必须写成数组名形式（如str1），字符串2可以是字符数组名，也可以是一个字符串常量。

⑶复制时连同字符串后面的‘\0’一起复制到字符数组1中。

⑷不能用赋值语句将一个字符串常量或字符数组直接给一个字符数组。

如下面两行都是不合法的：

str1={“China”}；

str1=str2；

而只能用strcpy函数处理。

用赋值语句只能将一个字符赋给一个字符型变量或字符数组元素。

如下面是合法的：

chara[5],c1,c2；

c1=’A’；c2=’B’；

a[0]=’C’；a[1]=’h’；a[2]=’i’；a[3]=’n’；a[4]=’a’；

　　⑸可以用strcpy函数将字符串2中前面若干个字符复制到字符数组1中去。

例如：

strcpy（str1,str2,2）；

作用是将str2中前面2个字符复制到str1中去，取代str1中最前面2个字符。

5．strcmp（字符串1，字符串2）

strcmp是STRingCoMPare（字符串比较）的缩写。

作用是比较字符串1和字符串2。

例如：

strcmp（str1，str2）；

strcmp（“China”，“Korea”）；

strcmp（str1，“Beijing”）；

比较的结果由函数值带回。

⑴如果字符串1=字符串2，函数值为0。

⑵如果字符串1>字符串2，函数值为一正整数。

⑶如果字符串1<字符串2，函数值为一负整数。

注意：

对两个字符串比较，不能用以下形式：

if（str1==str2）printf（“yes”）；

而只能用if（strcmp（str1，str2）==0）printf（“yes”）；

6．strlen（字符数组）

strlen是STRingLENgth（字符串长度）的缩写。

它是测试字符串长度的函数。

函数的值为字符串中的实际长度，不包括‘\0’在内。

7．strlwr（字符串）

strlwr是STRingLoWeRcase（字符串小写）的缩写。

函数的作用是将字符串中大写字母换成小写字母。

8．strupr（字符串）

strupr是STRingUppeRcase（字符串大写）的缩写。

函数的作用是将字符串中小写字母换成大写字母。

7．3．7字符数组应用举例

例7．8输入一行字符，统计其中有多少个单词，单词之间用空格分隔开。

C7-8.C

#include"stdio.h"

main（）

{inti,num=0,word=0;

charc,string[]={"Iamaboy"};

for（i=0;（c=string[i]）!

='\0';i++）

if（c==''）word=0;

elseif（word==0）

{word=1;num++;}

printf（"Thereare%dwordsintheline.\n\n",num）;

}

运行结果为：

Thereare4wordsintheline.

例7．9有3个字符串，要求找出其中最大者。

C7-9.C

main（）

{charstring[20],str[3][20];inti;

for（i=0;i<3;i++）

gets（str[i]）;

if（strcmp（str[0],str[1]）>0）strcpy（string,str[0]）;

elsestrcpy（string,str[1]）;

if（strcmp（str[2],string）>0）strcpy（string,str[2]）;

printf（"\nThelargeststringis:

\n%s\n",string）;

}