《C语言程序设计与数据结构》课件第07章数组

C语言程序设计与数据结构第7章数组C语言程序设计与数据结构要求：掌握一维数组的定义及应用；掌握二维数组的的定义及应用应用；掌握字符数组及字符串处理函数的应用；掌握数组在函数中的应用及常用的查找、排序方法。重点：一维数组及二维数组的应用；数组在函数中的应用及常用的排序方法。C语言程序设计与数据结构主要内容7.1一维数组7.2二维数组7.3字符数组7.4数组在函数中的应用7.5折半查找7.6数组元素排序7.7典型习题分析解答C语言程序设计与数据结构7.1一维数组7.1.1一维数组的定义与初始化7.1.1.1一维数组的定义一维数组的定义格式为：类型说明符数组名[常量表达式]；说明：(1)数组的类型指数组元素的取值类型。对于上例，即说明该数组a中的10个元素都是整型。(2)数组名必须是合法标识符，也就是说必须符合标识符的命名规则；(3)数组名不能与同一程序中的其它变量同名；(4)若用方括号中的整数n来表示数组元素的总数，则数组的第一个元素的下标为0（称为数组下标的下界），最后一个为n-1（称为数组下标的上界）。对于上例，数组中含有10个元素，分别是：a[0],a[1],a[2],……,a[9]。(5)不能在方括号中用变量来表示元素的个数。(6)允许在同一个说明中，说明相同类型的多个数组和多个变量。(7)可以使用在编译预处理#define中定义的符号常量。C语言程序设计与数据结构7.1.1.2一维数组的初始化初始化赋值的一般形式为：类型说明符数组名[常量表达式]={值，值……值}；其中在{}中的各数据值即为各元素的初值，各值之间用逗号间隔。例如：inta[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};说明：（1）可以只给部分元素赋初值。当{}中值的个数少于元素个数时，只给前面部分元素赋值。例如：inta[10]={0,1,2,3,4};表示只给a[0]～a[4]这5个元素赋值，而后5个元素自动赋0值。（2）能给元素逐个赋值，但不能给数组整体赋值。例如给十个元素全部赋1值，只能写为：inta[10]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};而不能写为：inta[10]=1;（3）如给全部元素赋值，则在数组说明中，可以不给出数组元素的个数。例如：inta[5]={1,2,3,4,5};可写为：inta[]={1,2,3,4,5};C语言程序设计与数据结构7.1.2一维数组元素的引用数组元素引用的一般形式为：数组名[下标]其中的下标只能为整型常量或整型表达式。如果为小数时，C编译将自动取整。例如，a[6],b[i+j],b[i++]都是合法的数组元素。数组元素通常也称为下标变量。必须先定义数组，才能使用下标变量。在Ｃ语言中只能逐个地使用下标变量，而不能一次引用整个数组。例如，单独使用一个下标变量：inta[10];a[7]=6;C语言程序设计与数据结构7.1.3一维数组元素的赋值数组定义之后，如果不对其进行初始化，则其值可通过赋值语句获或者可从键盘、文件等读取获得。现以从键盘接收数据为例：【例7.1】从键盘输入十个数据给数组a赋值，然后把数组a的值复制到数组b中。main(){inta[10],b[10],i;for(i=0;i10;i++)scanf(%d,&a[i]);for(i=0;i10;i++)b[i]=a[i];for(i=0;i10;i++)printf(%d,b[i]);}C语言程序设计与数据结构7.1.4顺序查找顺序查找即为从数组的一端开始，逐个进行数组元素的值和给定值x的比较，若某个元素的值和给定值x相等，则查找成功；反之，若直至最后一个数组元素，其值和给定值x都不相等，则表明数组中没有所查的数据，查找不成功。【例7.2】已知存放在a数组中的数据两两不相同，在a数组中查找和x值相同的元素的位置。若找到，输出该值和其在a数组中的位置；若没找到，输出相应的提示信息。#defineN100main(){inta[N],x,n,i,flag=-1;printf(Inputn:\n);scanf(%d,&n);for(i=0;in;i++)scanf(%d,&a[i]);printf(Inputx:\n);scanf(%d,&x);C语言程序设计与数据结构for(i=0;in;i++)if(a[i]==x){flag=i;break;}if(flag!=-1)printf(%dindexis%d,x,flag+1);elseprintf(%ddonntbefounded!\n,x);对于上例，也可以通过设监视哨的方法对数组倒着查找，代码见课本。C语言程序设计与数据结构7.2二维数组二维数组：数组元素是双下标变量的数组。二维数组的数组元素可以看作是排列为行列的形式（矩阵）。二维数组也用统一的数组名标识，第一个下标表示行，第二个下标表示列。下标从0开始。7.2.1二维数组的定义与初始化7.2.1.1二维数组的定义二维数组定义的一般形式是：类型说明符数组名[常量表达式1][常量表达式2]；其中常量表达式1表示第一维下标的长度，常量表达式2表示第二维下标的长度。例如：inta[3][4];说明了一个三行四列的数组，数组名为a，其下标变量的类型为整型。该数组的下标变量共有3×4个，即：a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3]a[1][0],a[1][1],a[1][2],a[1][3]a[2][0],a[2][1],a[2][2],a[2][3]如何在一维存储器中存放二维数组，可有两种方式：一种是按行排列，即放完一行之后顺次放入第二行。另一种是按列排列，即放完一列之后顺次放入第二列。在Ｃ语言中，二维数组是按行排列的。C语言程序设计与数据结构7.2.1.2二维数组的初始化二维数组可按行分段赋值，也可按行连续赋值。二维数组的初始化的几种常见形式：（1）分行给二维数组所有元素赋初值例如：inta[2][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8}};（2）不分行给二维数组所有元素赋初值例如：inta[2][4]={1,2,3,4,5,6,7,8};（3）给二维数组所有元素赋初值，二维数组第一维的长度可以省略（编译程序可计算出长度）例如：inta[][4]={1,2,3,4,5,6,7,8};或：inta[][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8}};（4）对部分元素赋初值例如：inta[2][4]={{1,2},{5}};C语言程序设计与数据结构7.2.2二维数组元素的引用定义了二维数组后，就可以引用该数组的所有元素。引用形式：数组名[下标1][下标2]例如：a[1][2]表示a数组第二行第三列的元素。下标变量和数组说明在形式中有些相似，但这两者具有完全不同的含义。数组说明的方括号中给出的是某一维的长度，即可取下标的最大值；而数组元素中的下标是该元素在数组中的位置标识。C语言程序设计与数据结构7.2.3二维数组元素的赋值同一维数组一样，若二维数组定义之后，不对其进行初始化，则其值可通过赋值语句获得，或者可从键盘、文件等读取获得。现以从键盘接收数据为例：【例7.3】通过键盘给3×3的二维数组输入数据，第一行赋1，2，3，第二行赋10，20，30，第三行输入100，200，300，然后输出此二维数组。main(){inta[3][3],i,j;for(i=0;i3;i++)for(j=0;j3;j++)scanf(%d,&a[i][j]);for(i=0;i3;i++){for(j=0;j3;j++)printf(%4d,a[i][j]);printf(\n);}}C语言程序设计与数据结构7.3字符数组用来存放字符型数据的数组称为字符数组。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、初始化字符数组的定义与前面介绍的数值数组定义相同。其定义格式为：char数组名[下标总数];例如：charc[10]={‘c’,‘’,‘p’,‘r’,‘o’,‘g’,‘r’,‘a’,’m’};赋值后各元素的值为：c[0]的值为‘c’，c[1]的值为‘’，c[2]的值为‘p’，……，c[8]的值为‘m’，其中c[9]未赋值，系统自动赋予’\0’值。当对全体元素赋初值时也可以省去长度说明。例如：charc[]={‘c’,‘’,‘p’,‘r’,‘o’,‘g’,‘r’,‘a’,’m’};这时C数组的长度自动定为9。另外，我们还可以将一个字符串赋给一个字符数组。字符串，是指若干有效字符的序列。如：”a”,”abc”。注意：由于系统在存储字符串常量时，会在串尾自动加上1个结束标志，所以无需人为地再加1个。C语言程序设计与数据结构7.3.2字符串处理函数字符串标准函数的原型在头文件string.h中。1.输出字符串──puts()函数（1）调用方式：puts(字符数组)（2）函数功能：把字符数组中所存放的字符串，输出到标准输出设备中去，并用‘\n’取代字符串的结束标志‘\0’。所以用puts()函数输出字符串时，不要求另加换行符。（3）使用说明:①字符串中允许包含转义字符，输出时产生一个控制操作。②该函数一次只能输出一个字符串，而printf()函数也能用来输出字符串，且一次能输出多个。【例7.5】下列程序的输出结果是:#includestdio.hmain(){charc[]=BASIC\ndBASE;puts(c);}运行结果为：BASICdBASEC语言程序设计与数据结构2．输入字符串──gets()函数（1）调用方式：gets(字符数组)（2）函数功能：从标准输入设备(stdin)──键盘上，读取1个字符串（可以包含空格），并将其存储到字符数组中去。（3）使用说明1）gets()读取的字符串，其长度没有限制，编程者要保证字符数组有足够大的空间，存放输入的字符串。2）该函数输入的字符串中允许包含空格，而在scanf()函数中使用%s接收字符串时，空格做为字符串的结束标志。【例7.6】#includestdio.hmain(){charst[15];printf(inputstring:\n);gets(st);puts(st);}输入：cprogram显示：cprogramC语言程序设计与数据结构3．字符串比较──strcmp()函数（1）调用方式：strcmp(字符串1,字符串2)其中“字符串”可以是串常量，也可以是1维字符数组。（2）函数功能：比较两个字符串的大小。如果：字符串1=字符串2，函数返回值等于0；字符串1字符串2，函数返回值负整数；字符串1字符串2，函数返回值正整数。（3）使用说明①如果一个字符串是另一个字符串从头开始的子串，则母串为大。②不能使用关系运算符“＝＝”来比较两个字符串，只能用strcmp()函数来处理。【例7.7】#includestring.hmain(){intk;charst1[15],st2[]=CLanguage;printf(inputastring:\n);gets(st1);k=strcmp(st1,st2);if(k==0)printf(st1=st2\n);if(k0)printf(st1st2\n);if(k0)printf(st1st2\n);}C语言程序设计与数据结构4.拷贝字符串──strcpy()函数（1）调用方式：strcpy(字符数组1,字符数组2)（2）函数功能：将“字符数组2”完整地复制到“字符数组1”中，字符数组中原有内容被覆盖。（3）使用说明:①字符数组必须定义得足够大，以便容纳复制过来的字符串。复制时，连同结束标志'\0'一起复制。②不能用赋值运算符“＝”将一个字符串直接赋值给一个字符数组，只能用strcpy()函数来处理。【例7.8】#includestring.hmain(){charst1[15],st2[]=CLanguage;strcpy(st1,st2);puts(st1);printf(\n);}运行结果为：CLanguageC语言程序设计