数组(C语言)(详细过程!!!)

OKkankan 2024-06-22 11:05:02 阅读 52

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数组的概念

一维数组  

sizeof计算数组元素个数 

二维数组

C99中的变⻓数组


数组的概念

数组是⼀组相同类型元素的集合。 数组分为⼀维数组和多维数组,多维数组⼀般比较多见的是二维数组。

从这个概念中我们就可以发现2个有价值的信息:(1)数组中存放的是1个或者多个数据,但是数组元素个数不能为0。  (2)数组中存放的多个数据,类型是相同的。 

一维数组

1. 在学习一维数组之前我们先了解它的语法结构:type  arr_name[常量值]。存放在数组的值被称为数组的元素,数组在创建的时候可以指定数组的大小和数组的元素类型。type 指定的是数组中存放数据的类型,可以是: char 、 short 、 int 、 float 等,也可以自定义的类型; ar r_name 指的是数组名的名字,这个名字根据实际情况,起的有意义就行; [   ] 中的常量值是用来指定数组的大小的,这个数组的大小是根据实际的需求指定就行。

2. 一维数组的创建和初始化

创建:例如现在我们要计算20个人的数学成绩,int math[20],这个就可以表示20个人的数学成绩,类型是int整型,另外要跟大家说的是int [20]和int [5]的类型是不一样的,是因为元素的个数是不同的,大家要记住这一点。

初始化:数组的初始化分为两种,一种是完全初始化,一种是不完全初始化,下面这张图给大家解释:

我们要注意的是在给数组初始化的时候一般后面使用大括号{  }的,我们可以选择完全初始化和不完全初始化,这就要看我们如何使用数组,下面给大家讲解如何使用一维数组。

3. 一维数组的使用

(1)第一我们要认识数组下标,C语言规定数组是有下标的,下标是从0开始的,假设数组有n个元素,最后⼀个元素的下标是n-1,下 标就相当于数组元素的编号,如下:

在C语言中数组的访问提供了⼀个操作符 [  ] ,这个操作符叫:下标引用操作符。 有了下标访问操作符,我们就可以轻松的访问到数组的元素了,比如我们访问下标为2的元素,我们就可以使arr[2] ,想要访问下标是3的元素,就可以使⽤ arr[3] ,如下代码:

int main(){int a[6] = { 1,2,3,4,5,6 };printf("%d\n", a[2]);printf("%d\n", a[3]);return 0;}

(2)第二就是如何打印数组的内容,只要我们产⽣数组所有元素的下标就可以了,那我们使用for循环产⽣0~9的下标,接下来使用下标访 问就行了。 如下代码:

#include <stdio.h> int main() { int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int i = 0; for(i=0; i<10; i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; }

(3)第三就是对数组的输入,明白了数组的访问,当然我们也根据需求,自己给数组输⼊想要的数据,如下:

#include <stdio.h>int main(){ int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int i=0; for(i=0;i<10;i++) { scanf("%d",&arr[i]; } for(i=0;i<10;i++) { printf("%d",arr[i]); } return 0;}

那么这个代码就是我们可以自己输入数组的元素,然后再打印出来。

(4)第四是一维数组在内存中的储存,有了前⾯的知识,我们其实使用数组基本没有什么障碍了,如果我们要深入了解数组,我们最好能了 解⼀下数组在内存中的存储。 依次打印数组元素的地址,如下代码:

#include <stdio.h> int main() { int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int i = 0; for(i=0; i<10; i++) { printf("&arr[%d] = %p\n ", i, &arr[i]); } return 0; }

从输出的结果我们分析,数组随着下标的增⻓,地址是由⼩到⼤变化的,并且我们发现每两个相邻的 元素之间相差4(因为⼀个整型是4个字节)。所以我们得出结论:数组在内存中是连续存放的。这就 为后期我们使用指针访问数组奠定了基础。

sizeof计算数组元素个数 

在遍历数组的时候,我们经常想知道数组的元素个数,那C语言中有办法使用程序计算数组元素个数 吗? 答案是有的,可以使用sizeof。 sizeof 中C语⾔是⼀个关键字,是可以计算类型或者变量大小的,其实 sizeof也是可以计算数组的大小的。 如下代码:

#include <stido.h> int main() { int arr[10] = {0}; printf("%d\n", sizeof(arr)); return 0; }

这里输出的结果是40,计算的是数组所占内存空间的总大小,单位是字节。 我们又知道数组中所有元素的类型都是相同的,那只要计算出⼀个元素所占字节的个数,数组的元素 个数就能算出来。这里我们选择第⼀个元素算大小就可以 ,也就是用所有字节除上一个一个元素的字节就可以得到元素的个数。

#include <stido.h> int main() { int arr[10] = {0}; int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); printf("%d\n", sz); return 0; }

  这里输出的10就是有多少个元素 ,也就是我们所要求的元素个数。

二维数组

学习了一维数组,下面给大家讲解二维数组,如果我们把⼀维数组做为数组的元 素,这时候就是⼆维数组,⼆维数组作为数组元素的数组被称为三维数组,⼆维数组以上的数组统称 为多维数组。其实二维数组的用法与一维数组的用法也有很多相同之处,下面给大家一一讲解: 

1.二维数组的创建和初始化

(1) 语法:type arr_name[ 常量值 1][ 常量值 2] ;例如: int arr[3][5]; double data[2][8]; 3表示数组有3行,5表示每一行有5个元素int表示数组的每个元素是整型类型, arr是数组名,可以根据自己的需要指定名字,data数组意思基本⼀致。

(2)初始化:二维数组的初始化也有完全初始化和不完全初始化,稍有不同的是怎么去初始化,下面给大家附上一张图一次性说清楚:

 2.二维数组的使用

(1)⼆维数组的下标 :当我们掌握了⼆维数组的创建和初始化,那我们怎么使⽤⼆维数组呢? 其实⼆维数组访问也是使⽤下标的形式的,二维数组是有行和列的,只要锁定了行和列就能唯⼀锁定 数组中的⼀个元素。 C语⾔规定,⼆维数组的行是从0开始的,列也是从0开始的,如下所示:

#include <stdio.h> int main() { int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7}; printf("%d\n", arr[2][4]); return 0; } //根据上图也就知道输出的结果是7

(2)二维数组的输入和输出:访问⼆维数组的单个元素我们知道了,那如何访问整个⼆维数组呢? 其实我们只要能够按照⼀定的规律产⽣所有的⾏和列的数字就⾏;以上⼀段代码中的arr数组为例, 行的选择范围是0~2,列的取值范围是0~4,所以我们可以借助循环实现⽣成所有的下标。

  

(3)二维数组在内存中的存储:像⼀维数组⼀样,我们如果想研究⼆维数组在内存中的存储⽅式,我们也是可以打印出数组所有元素 的地址的。代码如下: 

从输出的结果来看,每⼀⾏内部的每个元素都是相邻的,地址之间相差4个字节,跨⾏位置处的两个元 素(如:arr[0][4]和arr[1][0])之间也是差4个字节,所以⼆维数组中的每个元素都是连续存放的。

C99中的变长数组

在C99标准之前,C语⾔在创建数组的时候,数组大小的指定只能使⽤常量、常量表达式,或者如果我 们初始化数据的话,可以省略数组大小。 如:

这样的语法限制,让我们创建数组就不够灵活,有时候数组⼤了浪费空间,有时候数组⼜⼩了不够⽤ 的。 C99中给⼀个变长数组(variable-lengtharray,简称VLA)的新特性,允许我们可以使用变量指定数组大小。 请看下⾯的代码:

  上⾯⽰例中,数组 arr 就是变长数组,因为它的长度取决于变量 n 的值,编译器没法事先确定,只 有运行时才能知道 n 是多少。 变⻓数组的根本特征,就是数组⻓度只有运⾏时才能确定,所以变⻓数组不能初始化。它的好处是程 序员不必在开发时,随意为数组指定⼀个估计的⻓度,程序可以在运⾏时为数组分配精确的⻓度。有 ⼀个⽐较迷惑的点,变⻓数组的意思是数组的大小是可以使用变量来指定的,在程序运⾏的时候,根 据变量的⼤⼩来指定数组的元素个数,而不是说数组的大小是可变的。数组的⼤⼩⼀旦确定就不能再 变化了。



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