C语言:一维、二维数组详解
敲代码的奥豆 2024-08-31 12:35:01 阅读 62
目录
一、数组的概念
二、一维数组创建和初始化
2.1 数组创建
2.2 数组的初始化
2.3 数组的类型
三、一维数组的使用
3.1 数组的下标
3.2 数组的输入与输出
四、⼀维数组在内存中的存储
五、sizeof计算数组元素个数
六、二维数组
6.1 二维数组的概念
6.2 二维数组的创建
6.3 二维数组的初始化
不完全初始化
完全初始化
按照行初始化
初始化时省略行,但是不能省略列
6.4 二维数组的使用
⼆维数组的下标
⼆维数组的输入和输出
6.5 ⼆维数组在内存中的存储
一、数组的概念
数组是⼀组相同类型元素的集合;从这个概念中我们就可以发现2个有价值的信息:
• 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。
• 数组中存放的多个数据,类型是相同的。
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。
二、一维数组创建和初始化
2.1 数组创建
⼀维数组创建的基本语法如下:
<code>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
• arr_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。
比如:我们现在想存储某个班级的20⼈的数学成绩,那我们就可以创建⼀个数组,如下:
int math[20];
当然我们也可以根据需要创建其他类型和大小的数组:
char ch[8];
double score[10];
2.2 数组的初始化
有时候,数组在创建的时候,我们需要给定⼀些初始值值,这种就称为初始化的。 那数组如何初始化呢?数组的初始化⼀般使用大括号,将数据放在大括号中。
//完全初始化
int arr[5] = {1,2,3,4,5};
//不完全初始化
int arr2[6] = {1};//第⼀个元素初始化为1,剩余的元素默认初始化为0
//错误的初始化 - 初始化项太多
int arr3[3] = {1, 2, 3, 4};
2.3 数组的类型
数组也是有类型的,数组算是⼀种自定义类型,去掉数组名留下的就是数组的类型。
如下:
int arr1[10];
int arr2[12];
char ch[5];
arr1数组的类型是 int [10]
arr2数组的类型是 int[12]
ch 数组的类型是 char [5]
三、一维数组的使用
3.1 数组的下标
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:
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
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7的元素,我们就 可以使用 arr[7] ,想要访问下标是3的元素,就可以使⽤ arr[3] ,如下代码:
<code>#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
printf("%d\n", arr[7]);
printf("%d\n", arr[3]);
return 0;
}
3.2 数组的输入与输出
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;
}
接下来,如果想要访问整个数组的内容,那怎么办呢? 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。
#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;
}
四、⼀维数组在内存中的存储
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:
#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,数组随着下标的增长,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。
五、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 也可以计算数组的大小。
比如:
<code>#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。
#include <stido.h>
int main()
{
int arr[10] = {0};
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
printf("%d\n", sz);
return 0;
}
这里的结果是:10,表示数组有10个元素,以后在代码中需要数组元素个数的地方就不用固定写了,使用上面的计算,不管数组怎么变化,计 算出的大小也就随着变化了。
六、二维数组
6.1 二维数组的概念
前面学习的数组被称为⼀维数组,数组的元素都是内置类型的,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。
6.2 二维数组的创建
我们如何定义⼆维数组呢?语法如下:
<code>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。
6.3 二维数组的初始化
在创建变量或者数组的时候,给定⼀些初始值,被称为初始化, 那⼆维数组如何初始化呢?像⼀维数组⼀样,也是使用大括号初始化的。
不完全初始化
int arr1[3][5] = {1,2};
int arr2[3][5] = {0};
完全初始化
<code>int arr3[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
按照行初始化
<code>int arr4[3][5] = { {1,2},{3,4},{5,6}};
初始化时省略行,但是不能省略列
<code>int arr5[][5] = {1,2,3};
int arr6[][5] = {1,2,3,4,5,6,7};
int arr7[][5] = { {1,2}, {3,4}, {5,6}};
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:
<code>int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
图中最右侧绿色的数字表示行号,第⼀行蓝色的数字表示列号,都是从0开始的,比如,我们说:第2行,第4列,快速就能定位出7。
<code>#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;
}
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。
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
int i = 0;//遍历⾏
//输⼊
for(i=0; i<3; i++) //产⽣⾏号
{
int j = 0;
for(j=0; j<5; j++) //产⽣列号
{
scanf("%d", &arr[i][j]); //输⼊数据
}
}
//输出
for(i=0; i<3; i++) //产⽣⾏号
{
int j = 0;
for(j=0; j<5; j++) //产⽣列号
{
printf("%d ", arr[i][j]); //输出数据
}
printf("\n");
}
return 0;
}
6.5 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:
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[3][5] = { 0 };
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < 3; i++)
{
for (j = 0; j < 5; j++)
{
printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
}
}
return 0;
}
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。
如下图所示:
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