C语言中的数组(数组、字符数组)--C语言05

C语言中的数组

数组就是在内存中连续的相同类型的变量空间。同一个数组所有的成员都是相同的数据类型，同时所有的成员在内存中的地址是连续的。

数组属于构造数据类型，一个数组可以分解为多个数组元素：这些数组元素可以是基本数据类型或构造类型。；

按数组元素类型的不同，数组可分为：数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等类别。

通常情况下，数组元素下标的个数也称为维数，根据维数的不同，可将数组分为一维数组、二维数组、三维数组等等

将二维及以上的数组称为多维数组

一、一维数组

一维数组的定义和初始化：[数据类型] 数组名[常量表达式]={元素1,元素2,元素3,...};

　　数组名字符合标识符的书写规定(数字、英文字母、下划线及其组合)，数组名不能与其它变量名相同，同一作用域内是唯一的，数组名是一个地址的常量，代表数组中首元素的地址。

　　方括号[]中常量表达式表示数组元素的个数；定义数组时[]内最好是常量，使用数组时[]内即可是常量，也可以是变量

　　注意：下标从0开始计算；例如：int a[3];3个元素分别为a[0],a[1],a[2];

　　常量表达式和元素至少有一个需要明确给出；如果常量表达式未给出，那么元素必须明确给出，反之亦然

例如：int a[10];//定义了一个数组，名字叫a，有10个成员，每个成员都是int类型，这里常量表达式明确给出，10个元素没有明确，所以10个元素值都是默认值0；

　　　　　int b[]={1,2,3};//定义了一个数组，名字叫b，有3个成员，每个成员都是int类型，这里常量表达式没有明确给出，3个元素明确给出，所以3个元素值分别是1，2，3

　　　　　int c[10] = { 0 };//所有的成员都设置为0

　　　　　int d[10] = { 1, 2, 3 };//初始化前三个成员，后面所有元素都设置为0

　　　　　int e[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };//定义一个数组，同时初始化所有成员变量；

　　　sizeof(e);//数组占用内存的大小，10个int类型，10 * 4  = 40；

　　　sizeof(e[0]);//数组第0个元素占用内存大小，第0个元素为int，4

　　注意：sizeof(数组名)/sizeof(数组名[0])=数组中元素的个数;

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[] = {  1, -3, 3,- 4, 5, -6, 7, -8, -9, 2 };//定义一个数组，同时初始化所有成员变量

    int i = 0;
    int max = a[0];
    for (i = 1; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++)
    {
        if (a[i] > max)
        {
            max = a[i];
        }
    }
    printf("数组中最大值为：%d\n", max);

    return 0;
}

一维数组的求最值程序

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[] = {  1, -3, 3,- 4, 5, -6, 7, -8, -9, 2 };//定义一个数组，同时初始化所有成员变量

    int i = 0;
    int j = sizeof(a) / sizeof(a[0]) -1;
    int tmp;

    while (i < j)
    {
        tmp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = tmp;
        i++;
        j--;
    }

    for (i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++)
    {
        printf("%d ", a[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

一维数组的逆置程序

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[] = {  1, -3, 3,- 4, 5, -6, 7, -8, -9, 2 };
    int i = 0;
    int j = 0;
    int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
    int tmp;
    //1、流程
    //2、试数
        for (i = 0; i < n-1; i++)
    {
        for (j = 0; j < n - i -1 ; j++)//内循环的目的是比较相邻的元素，把大的放到后面
        {
            if (a[j]  > a[j + 1])
            {
                tmp = a[j];
                a[j] = a[j+1];
                a[j+1] = tmp;
            }
        }
    }

    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        printf("%d ", a[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

冒泡法排序

 二、二维数组

  在内存中并不存在二维数组，二维数组实际的硬件存储器是连续编址的，也就是说内存中只有一维数组，即放完一行之后顺次放入第二行，和一维数组存放方式是一样的。

  二维数组在概念上是二维的：其下标在两个方向上变化，对其访问一般需要两个下标。

　　二维数组的定义和初始化

　　　　类型说明符 数组名[常量表达式1][常量表达式2]

　数组名是一个地址的常量，代表数组中首元素的地址。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。 命名规则同一维数组

　例如：int a[3][4];//定义了一个三行四列的数组，数组名为a其元素类型为整型，该数组的元素个数为3×4个。

　　　　二维数组a是按行进行存放的，先存放a[0]行，再存放a[1]行、a[2]行，并且每行有四个元素，也是依次存放的。

　　　　int a[3][4] = {{ 1, 2, 3, 4 },{ 5, 6, 7, 8, },{ 9, 10, 11, 12 }};//分段赋值

　　　　　　int a[3][4] = { 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12  };//连续赋值

　　　　　　int a[3][4] = { 1, 2, 3, 4  };//只给部分元素赋初值，未初始化则为0

　　　　int a[3][4] = {0};//所有的成员都设置为0

　　　　　　int a[][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};//[]中不定义元素个数，定义时必须初始化（这一点和一维数组一样）

#include <stdio.h>

int main()
{
    //定义了一个二维数组，名字叫a
    //二维数组是本质上还是一维数组，此一维数组有3个元素
        //每个元素又是一个一维数组int[4]
    int a[3][4] = { 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12  };

    //数组名为数组首元素地址，二维数组的第0个元素为一维数组
    //第0个一维数组的数组名为a[0]
    printf("a = %p\n", a);
    printf("a[0] = %p\n", a[0]);
    
    //测二维数组所占内存空间，有3个一维数组，每个一维数组的空间为4*4
    //sizeof(a) = 3 * 4 * 4 = 48
    printf("sizeof(a) = %d\n", sizeof(a));

    //测第0个元素所占内存空间，a[0]为第0个一维数组int[4]的数组名，4*4=16
    printf("sizeof(a[0]) = %d\n", sizeof(a[0]) );

    //测第0行0列元素所占内存空间，第0行0列元素为一个int类型，4字节
    printf("sizeof(a[0][0]) = %d\n", sizeof(a[0][0]));

    //求二维数组行数
    printf("i = %d\n", sizeof(a) / sizeof(a[0]));

    // 求二维数组列数
    printf("j = %d\n", sizeof(a[0]) / sizeof(a[0][0]));

    //求二维数组行*列总数
    printf("n = %d\n", sizeof(a) / sizeof(a[0][0]));

    return 0;
}

对二维数组名操作的简单程序

三、多维数组

多维数组的定义与二维数组类似，其语法格式具体如下：

　　数组类型修饰符 数组名 [n1][n2]…[nn];

#include <stdio.h>

int main()
{
    //int a[3][4][5] ;//定义了一个三维数组，有3个二维数组int[4][5]
    int a[3][4][5] = { { { 1, 2, 3, 4, 5 }, { 6, 7, 8, 9, 10 }, { 0 }, { 0 } }, { { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 } }, { { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 } } };

    int i, j, k;
    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (j = 0; j < 4; j++)
        {
            for (k = 0; k < 5; k++)
            {
                //添加访问元素代码
                printf("%d, ", a[i][j][k]);
            }
            printf("\n");
        }
    }
    return 0;
}

三维数组的简单例子

C语言中的字符数组和字符串

一、字符数组和字符串的区别

C语言中没有字符串这种数据类型，可以通过char的数组来替代(也可用char *类型的指针来代替)；

字符串一定是一个char的数组，但char的数组未必是字符串；

数字0(和字符‘\0’等价)结尾的char数组就是一个字符串，但如果char数组没有以数字0结尾，那么就不是一个字符串，只是普通字符数组，所以字符串是一种特殊的char的数组。

#include <stdio.h>

int main()
{
    char c1[] = { ‘c‘, ‘ ‘, ‘p‘, ‘r‘, ‘o‘, ‘g‘ }; //普通字符数组
    printf("c1 = %s\n", c1); //乱码，因为没有’\0’结束符

    //以‘\0’(‘\0’就是数字0)结尾的字符数组是字符串
    char c2[] = { ‘c‘, ‘ ‘, ‘p‘, ‘r‘, ‘o‘, ‘g‘, ‘\0‘}; 
    printf("c2 = %s\n", c2);

    //字符串处理以‘\0’(数字0)作为结束符，后面的‘h‘, ‘l‘, ‘l‘, ‘e‘, ‘o‘不会输出
    char c3[] = { ‘c‘, ‘ ‘, ‘p‘, ‘r‘, ‘o‘, ‘g‘, ‘\0‘, ‘h‘, ‘l‘, ‘l‘, ‘e‘, ‘o‘, ‘\0‘};
    printf("c3 = %s\n", c3);

    return 0;
}

字符数组注意事项

 二、字符串的初始化

　　C语言没有字符串类型，通过字符数组模拟C语言字符串，以字符‘\0’(数字0结尾)

#include <stdio.h>
int main()
{
    //不指定长度, 没有0结束符，有多少个元素就有多长
    char buf[] = { ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘ };
    printf("buf = %s\n", buf);    //乱码

    //指定长度，后面没有赋值的元素，自动补0
    char buf2[100] = { ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘ };
        char buf[1000]={“hello”};
    printf("buf2 = %s\n", buf2);

    //所有元素赋值为0
    char buf3[100] = { 0 };

    //char buf4[2] = { ‘1‘, ‘2‘, ‘3‘ };//数组越界

    char buf5[50] = { ‘1‘, ‘a‘, ‘b‘, ‘0‘, ‘7‘ };
    printf("buf5 = %s\n", buf5);

    char buf6[50] = { ‘1‘, ‘a‘, ‘b‘, 0, ‘7‘ };
    printf("buf6 = %s\n", buf6);

    char buf7[50] = { ‘1‘, ‘a‘, ‘b‘, ‘\0‘, ‘7‘ };
    printf("buf7 = %s\n", buf7);

    //使用字符串初始化，编译器自动在后面补0，常用
    char buf8[] = "agjdslgjlsdjg";

    //‘\0‘后面最好不要连着数字，有可能几个数字连起来刚好是一个转义字符
    //‘\ddd‘八进制字义字符，‘\xdd‘十六进制转移字符
    // \012相当于\n
    char str[] = "\012abc";
    printf("str == %s\n", str);

    return 0;
}

C语言字符数组初始化例子及注意事项

三、字符串的输入输出（我也写了关于单个字符的，printf函数就不介绍了太基础）

由于字符串采用了‘\0‘标志，字符串的输入输出将变得简单方便。

1、scanf()从标准输入读取格式化输入

#include <stdio.h>

int main()
{
    char str;
        int a;

           //接收一个字符
    scanf("%c", &str);//这里第二个参数一定是变量的地址，而不是变量名
    printf("ch3 = %c\n", str);

    printf("请输入a的值：");
    scanf("%d", &a);//接受一个整型数
    printf("a = %d\n", a);

    return 0;
}

scanf例子

我没有写接收字符串的例子，定义一个字符数组就可以接受字符串，当然char *指针也可以，注意使用%s格式符

2、getchar() 从标准输入 stdin 获取一个字符（一个无符号字符）。

int main()
{
    printf("请输入ch1的字符：");
    char ch1 = getchar();
    printf("ch1 = %c\n", ch1);

    return 0;
}

getchar()例子

　　3、gets()

/*
#include <stdio.h>
char *gets(char *s);
功能：从标准输入读入字符，并保存到s指定的内存空间，直到出现换行符或读到文件结尾为止。
参数：
    s：字符串首地址
返回值：
    成功：读入的字符串
    失败：NULL
*/
#include<stdio.h>

int main()
{
        char str[100];
    printf("请输入str: ");
    gets(str);
    printf("str = %s\n", str);
        return 0;
 }

gets()函数介绍

gets(str)与scanf(“%s”,str)的区别：

　　gets(str)允许输入的字符串含有空格

　　scanf(“%s”,str)不允许含有空格

注意：由于scanf()和gets()无法知道字符串s大小，必须遇到换行符或读到文件结尾为止才接收输入，因此容易导致字符数组越界(缓冲区溢出)的情况。

　　4、fgets()

/*
#include <stdio.h>
char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
功能：从stream指定的文件内读入字符，保存到s所指定的内存空间，直到出现换行字符、读到文件结尾或是已读了size - 1个字符为止，最后会自动加上字符 ‘\0‘ 作为字符串结束。
参数：
    s：字符串
    size：指定最大读取字符串的长度（size - 1）
    stream：文件指针，如果读键盘输入的字符串，固定写为stdin
返回值：
    成功：成功读取的字符串
    读到文件尾或出错： NULL
*/
#include <stdio.h>

int main()
{
   FILE *fp;
   char str[60];

   /* 打开用于读取的文件 */
    //我们有一个文本文件 file.txt，这个函数我放到之后的对文件操作那里写
   fp = fopen("file.txt" , "r");
   if(fp == NULL) {
      perror("打开文件时发生错误");
      return(-1);
   }
   if( fgets (str, 60, fp)!=NULL ) {
      /* 向标准输出 stdout 写入内容 */
      puts(str);//输出str字符串，在输出完成后自动输出一个‘\n‘,后面有写这个函数
   }
   fclose(fp);//关闭文件
    //对文件操作必须用打开和关闭这两个函数
   
   return(0);
}

fgets()函数介绍

fgets()在读取一个用户通过键盘输入的字符串的时候，同时把用户输入的回车也做为字符串的一部分。通过scanf和gets输入一个字符串的时候，不包含结尾的“\n”，但通过fgets结尾多了“\n”。fgets()函数是安全的，不存在缓冲区溢出的问题。

　　5、puts()

/*
#include <stdio.h>
int puts(const char *s);
功能：标准设备输出s字符串，在输出完成后自动输出一个‘\n‘。
参数：
    s：字符串首地址
返回值：
    成功：非负数
    失败：-1
*/
#include <stdio.h>

int main()
{
        //看一下区别
    printf("hello world");
    puts("hello world");

    return 0;
}

puts()函数介绍

　　6、fputs()

/*
#include <stdio.h>
int fputs(const char * str, FILE * stream);
功能：将str所指定的字符串写入到stream指定的文件中， 字符串结束符 ‘\0‘  不写入文件。 
参数：
    str：字符串
    stream：文件指针，如果把字符串输出到屏幕，固定写为stdout
返回值：
    成功：0
    失败：-1
*/
#include <stdio.h>

int main ()
{
   FILE *fp;

   fp = fopen("file.txt", "w+");

   fputs("这是 C 语言。", fp);
   fputs("这是一种系统程序设计语言。", fp);

   fclose(fp);
   
   return(0);
}

fputs()函数介绍

fputs()是puts()的文件操作版本，但fputs()不会自动输出一个‘\n‘。

　　7、strlen()

/*
#include <string.h>
size_t strlen(const char *s);
功能：计算指定指定字符串s的长度，不包含字符串结束符‘\0’
参数：
s：字符串首地址
返回值：字符串s的长度，size_t为unsigned int类型
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main ()
{
   char str[50];
   int len;

    //把 This is a function of C language 所指向的字符串复制到 str
   strcpy(str, "This is a function of C language");
   len = strlen(str);
   printf("|%s| 的长度是 |%d|\n", str, len);
   
   return(0);
}

strlen()函数介绍

#include <stdio.h>

int main()
{
    char str1[] = "abcdef";
    char str2[] = "123456";
    char dst[100];

    int i = 0;
    while (str1[i] != 0)
    {
        dst[i] = str1[i];
        i++;
    }

    int j = 0;
    while (str2[j] != 0)
    {
        dst[i + j] = str2[j];
        j++;
    }
    dst[i + j] = 0; //字符串结束符

    printf("dst = %s\n", dst);

    return 0;
}

字符串追加的程序