利用数组处理批量数据
cnblogs 2024-10-23 08:09:06 阅读 51
数组是一组有序数据的集合。数组中各数据的排列有一定规律,下标代表数据在数组中的序号
用一个数组名和下标来唯一的确定数组中的元素
数组中的每一个元素都属于同一个数据类型。不能把不同类型的数据放在同一个数组中
将数组和循环结合起来,可以有效的处理大批量的数据
怎样定义和引用一维数组
一维数组是数组中最简单的,它的元素只需要用数组名加一个下标,就能唯一的确定
怎样定义一维数组
要使用数组,必须在程序中先定义数组,即通知计算机:由哪些数据组成数组,数组中有多少元素,属于哪个数据类型。否则计算机不会自动的把这一批数据作为数组处理。
定义一维数组的一般形式:<code>类型符 数组名[常量表达式]
数组名的命名规则和变量名相同,遵循标识符命名规则
在定义数组时,需要指定数组中元素的个数,方括号中的常量表达式用来表示元素的个数,即数组长度
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语言不允许对数组的大小作动态定义,即数组的大小不依赖于程序运行过程中变量的值。
//如果在被调用的函数(不包括主函数)中定义数组,其长度可以是变量或非常量表达式,如:
void func (int n)
{
int a[2 * n]; //合法,n 的值从实参传来
}
//在调用 func 函数时,形参 n 从实参得到值。这种情况称为“可变长数组”,允许在每次调用 func 函数时,n 有不同的值
//但是在执行函数时,n 的值是不可变的,数组长度是固定的
//如果指定数组为静态(static)存储方式,则不能用“可变长数组”
怎样引用一维数组元素
在定义数组并对其中各元素赋值后,就可以引用数组中的元素。只能引用数组元素而不能一次整体调用整个数组全部元素的值
引用数组元素的表示形式:数组名[下标]
“下标”可以是整型常量或整形表达式
//定义数组时用到的“数组名[常量表达式]”和引用数组元素时用的“数组名[下标]”形式相同,但是含义不同
int a[10]; //定义数组时指定数组包含10个元素
t = a[6]; //a数组中序号为6的元素
例:对10个数组元素依次赋值为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,要求按逆序输出
//对10个数组元素依次赋值为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,要求按逆序输出
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int arr[10];
for (int i = 0; i < 10; i++)
arr[i] = i;
for (int i = 9; i >= 0; i--)
printf("%d\t", arr[i]);
printf("\n");
return 0;
}
运行结果:
数组元素的下标是从0开始的
一维数组的初始化
为了使程序简洁,常在定义数组的同时,给各数组元素赋值,这称为数组的初始化。可以用“初始化列表”方法实现数组的初始化
- 在定义数组时,对全部数组元素赋予初值<code>int a[10] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 }将数组中元素的初值顺序放在一堆花括号内,数据间用逗号分隔 。花括号内的数据就称为“初始化列表”
- 可以只给数组中的一部分元素赋值
int a[10] = { 0, 1, 2, 3, 4 }
定义数组有10个元素,但括号内只提供5个初值,这表示只给前面5个元素赋初值,系统自动给后面5个元素赋初值为0 - 如果想使一个数组中全部元素值为0,可以写成
int a[10] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }
或者int a[10] = { 0 } //未赋值的部分元素自动设为0
- 在对全部数组元素赋初值时,由于数据的个数已经确定,因此可以不指定数组长度
int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 }
可以写成int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }
如果数组长度与提供初值的个数不一致时,则方括号中的数组长度不能省略
如果在定义数值型数组时,指定了数组的长度并对之初始化,凡未被“初始化列表”指定初始化的数组元素,系统会自动把它们初始化为0(如果是字符型数组,则初始化为‘\0’,如果是指针型数组,则初始化为NULL,即空指针)
怎样定义和引用二维数组
二维数组通常称为矩阵。把二维数组写成行和列的排列形式,可以有助于形象化的理解二维数组的逻辑结构
怎样定义二维数组
二维数组定义的一般形式为:类型说明符 数组名[常量表达式][常量表达式];
C语言对二维数组采用这样的定义方式,使得二维数组可以被看作是一种特殊的一维数组:它的元素又是一个一维数组。
C语言中,二维数组中元素排列的顺序是按行存放的,即在内存中先顺序存放第一行的元素,接着再存放第二行的元素...
用矩阵形式表示二维数组,是逻辑上的概念,能形象的表示出行列关系。而在内存中,各元素是连续存放的,不是二维的,是线性的。
C语言还允许使用多维数组,多维数组元素在内存中排列的顺序为:第一维的下标变化最慢,最右边的下标变化最快
怎样引用二维数组的元素
二维数组元素的表示形式:数组名[下标][下标]
下标应是整型表达式
数组元素可以出现在表达式中,也可以被赋值
在引用数组元素中,下标值应在已定义的数组大小的范围内。
二维数组的初始化
可以用“初始化列表”对二维数组初始化
- 分行给二维数组赋初值:
int a[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,把第一个花括号内的数据给第一行的元素,第二个花括号内的数据给第二行的元素...即按行赋值 - 可以将所有数据写在一个花括号内,按数组元素在内存中的排列顺序对各元素赋初值:
int a[3][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };
效果和第一种方法相同,但是这种不直观,容易遗漏,不易检查 - 可以对部分元素赋初值:
int a[3][4] = { { 1 }, { 5 }, { 9 } };
未赋值元素自动赋0,对非0元素少时方便 - 如果对全部元素都赋初值(即提供全部初始数据),则定义数组时对第1维度的长度可以不指定,但是第2维度的长度不能省
int a[3][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };
可以写成int a[][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };
- 在定义时也可以只对部分元素赋初值而省略第1维长度,但应分行赋初值
int a[][4] = { { 1, 2, 3, 4 }, {}, { 9, 10, 11, 12 }};
C语言在定义数组和表示数组时采用 a[][] 这种两个方括号的方式,对数组初始化时十分有用,概念清楚,使用方便,不易出错
二维数组程序举例
例:将一个二维数组行和列的元素互换,存到另一个二维数组中
<code>
//将一个二维数组行和列的元素互换,存到另一个二维数组中
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int arr_a[2][3] = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } };
int arr_b[3][2] = { 0 };
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
for (int j = 0; j < 2; j++)
arr_b[i][j] = arr_a[j][i];
}
printf("arr_a\n");
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
for (int j = 0; j < 3; j++)
printf("%d\t", arr_a[i][j]);
printf("\n");
}
printf("\narr_b\n");
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
for (int j = 0; j < 2; j++)
printf("%d\t", arr_b[i][j]);
printf("\n");
}
return 0;
}
运行结果:
例:有一个 3 * 4 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
<code>
//有一个 3 * 4 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
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int arr[3][4] = { { 1, 2, 3, 4 }, {9, 8, 7, 6 }, { -10, 10, -5, 2 } };
int iMax = arr[0][0], iCol = 0, iRow = 0;
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
for (int j = 0; j < 4; j++)
(iMax > arr[i][j]) ? (iMax = iMax) : (iMax = arr[i][j], iRow = i, iCol = j);
}
printf("iMax = %d\niRow = %d\niCol = %d\n", iMax, iRow, iCol);
return 0;
}
运行结果:
字符数组
字符型数据是以字符的ASCII代码存储在存储单元中的,一般占一个字节
由于ASCII代码也属于整数形式,因此在C99标准中,把字符类型归纳为整型类型中的一种
C语言没有字符串类型,字符串是存放在字符型数组中
怎样定义字符数组
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
定义字符数组的方法与定义数值型数组的方法类似
由于字符型数据是以整数形式(ASCII代码)存放的,因此可以用整型数组它存放字符数据
字符数组的初始化
对字符数组初始化,最容易理解的方式是用“初始化列表”,把各个字符依次赋值给数组中各元素<code>char c[10] = { 'I', ' ', 'a', 'm', ' ', 'h', 'a', 'p', 'p', 'y' };
如果在定义字符数组时不进行初始化,则数组中各元素的值是不可预料的。
如果花括号中提供的初值个数(即字符个数)大于数组长度,则出现语法错误。
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,其余的元素自动定位空字符(即'\0'
)
如果提供的初值个数与预定的数组长度相同,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
怎样引用字符数组中的元素
可以引用字符数组中的一个元素,得到一个字符
例:输出一个已知的字符串
//输出一个已知的字符串
#include <stdio.h>
int main(void)
{
char arrCh[] = { 'I', ' ', 'a', 'm', ' ', 'a', ' ', 's', 't', 'u', 'd', 'e', 'n', 't', '.' };
for (int i = 0; i < 15; i++)
printf("%c", arrCh[i]);
printf("\n");
return 0;
}
运行结果:
字符串和字符串结束标志
在C语言中,是将字符串作为字符数组来处理的
C语言规定了一个“字符串结束标志”,以字符<code>'\0'作为结束标志,在遇到字符'\0'
时,表示字符串结束,把它前面的字符组成一个字符串
C系统在用字符数组存储字符串常量时会自动加一个'\0'
作为结束符
有了结束标志'\0'
后,字符数组的长度就显得不那么重要了。在程序中往往依靠检测'\0'
的位置来判定字符串是否结束,而不是根据数组的长度来决定字符串长度。
如果在一个字符数组中先后存放多个不同长度的字符串,则应使数组长度大于最长的字符串的长度
'\0'
代表ASCII码为 0 的字符,从ASCII码表中可以查到,ASCII码为 0 的字符不是一个可以显示的字符,而是一个“空操作符”,即它什么也不做。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
可以用字符串常量来使字符数组初始化char c[] = { "I am happy" };
等价于char c[] = "I am happy";
等价于char c[] = { 'I', ' ', 'a', 'm', ' ', 'h', 'a', 'p', 'p', 'y', '\0' };
字符数组并不要求它的最后一个字符为'\0'
,甚至可以不包含'\0'
,是否需要加'\0'
完全根据需要决定
由于系统在处理字符串常量存储时会自动加一个'\0'
,因此为了使处理方法一致,便于测定字符串的实际上度,以及在程序中作相应的处理,在处理字符数组中也常常人为的加上一个'\0'
字符数组的输入和输出
字符数组的输入输出可以有两种方法:
- 逐个字符输入输出,用格式符
"%c"
输入或输出一个字符 - 将整个字符串一次输入输出,用
"%s"
格式符,意思是对字符串的输入输出
输出的字符中不包括结束符'\0'
用"%s"
格式符输出字符串时,printf 函数中的输出项是字符串数组名,而不是数组元素名
如果数组长度大于字符串的实际长度,也只输出到遇'\0'
结束
如果一个字符串数组中包含一个以上'\0'
则遇到第一个'\0'
时输出结束
可以用 scanf 函数输入一个字符串scanf("%s", c);
c 是已定义的字符数组名,输入的字符串应短于已定义的字符数组的长度
//如果利用一个 scanf 函数输入多个字符串,则应在输入时以空格分隔
char str1[5], str2[2], str3[5];
scanf("%s %s %s", str1, str2, str3);
scanf 函数中的输入项如果是字符数组名,不要再加地址符&
因为在C语言中数组名代表该数组的起始地址
使用字符串处理函数
在C函数库中提供了一些用来专门处理字符串的函数
puts 函数--输出字符串的函数
一般形式:puts(字符数组)
其作用是将一个字符串(以'\0'
结束的字符序列)输出到终端
用 puts 函数输出的字符串中可以包含转义字符
char str[] = "China";
puts(str);
//输出 China
gets 函数--输入字符串的函数
一般形式:gets(字符数组)
其作用是从终端输入一个字符串得到字符数组,并且得到一个函数值。该函数值是字符数组的起始地址
char str[1024];
gets(str);
//在终端获取字符串存储在 str 中
一般利用 gets 函数的目的是向字符数组输入一个字符串,而不大关心其函数值
puts 和 gets 函数只能输出或输入一个字符串
strcat 函数--字符串连接函数
其一般形式:strcat(字符数组1, 字符数组2)
其作用是把两个字符数组中的字符串连接起来,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
char str1[100] = "People's Republic of ";
char str2[] = "China";
printf("%s", strcat(str1, str2));
//输出 People's Republic of China
字符数组1必须足够大,以便容纳连接后的新字符串
连接前两个字符串的后面都有'\0'
连接时将字符串1后面的'\0'
取消,只在新字符串最后保留'\0'
strcpy 和 strncpy 函数--字符串复制函数
其一般形式:strcpy(字符数组1, 字符数组2)
其作用是将字符串2复制到字符数组1中去
char str1[10], str2[] = "China";
strcpy(str1, str2);
//str1 = "China"
字符数组1必须定义的足够大,以便容纳被赋值的字符串2;字符数组1的长度不应小于字符串2的长度
“字符数组1”必须写成数组名的形式,“字符数组2”可以是字符数组名,也可以是一个字符串常量
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,只能用 strcpy 函数将一个字符串复制到另一个字符数组中去。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
可用用 strncpy 函数将字符串2中前面n个字符赋值到字符数组1中去
strcmp 函数--字符串比较函数
其一般形式:strcmp(字符串1, 字符串2)
其作用是比较字符串1和字符串2
字符串比较的规则是:将两个字符串自左向右逐个字符相比(按ASCII码值大小比较)直到出现不同的字符或遇'\0'
为止
如果全部字符相同,则认为两个字符串相等
若出现不相同的字符,则以第一对不相同的字符的比较结果为准
比较的结果由函数值返回:
- 如果字符串1=字符串2,则返回0
- 如果字符串1>字符串2,则函数值是一个正整数
- 如果字符串1<字符串2,则函数值是一个负整数
strlen 函数--测字符串长度的函数
其一般形式:strlen(字符数组)
它是测试字符串长度的函数,函数值为字符串中的实际长度(不包括'\0'
在内)
strlwr 函数--转换为小写的函数
其一般形式:strlwr(字符串)
其作用是将字符串中大写字母换成小写字母
strupr 函数--转换为大写的函数
其一般形式:strupr(字符串)
其作用是将字符串中小写字母换成大写字母
在使用字符串处理函数时,应当在程序文件的开头用#include <string.h>
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