《C语言程序设计教程课件(07662-7) 第6章 数组与字符串》由会员分享，可在线阅读，更多相关《C语言程序设计教程课件(07662-7) 第6章 数组与字符串（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1页 共67页,第 6 章 数组与字符串,概述 一维数组 数组排序 多维数组 数组的应用 字符串与字符数组 最常用的字符串库函数 实例老鼠走迷宫问题,第2页 共67页,6.1 概述,假设要处理100个学生的某一门课程的成绩，例如，将它们从高分到低分排序，并计算它们的平均分和不及格率。这是一个很简单的问题。但是，如果读者仅用前面所学的知识，试图写出一个程序来完成这一工作，还是相当复杂的。然而，这个问题如果用数组来求解简直是“小菜一碟”。数组是求解这一类问题的利器。事实上，就上面这个例子而言，我们可以定义一个名为grades的量，它不是代表某个学生的一门成绩，而是代表整个“组”（100个学生）的
2、同一门课程的成绩。学生个体只是这个“组”中的一个元素。我们称grades为数组，grades就是数组名。数组中的每一个元素都可以由一个被称为“下标”的数字来标明，以反映该学生的成绩存放在数组中的位置。,第3页 共67页,在数学中，带下标的变量ai写作C语言的等价形式是： ai 类似地，表达式 grades10 表示数组grades的中的第11个元素。注意，它的第1个元素是grades0。 由以上讨论可知，数组是C语言组织和描述较复杂的数据对象的基本工具之一。数组作为一种构造数据类型，它是由具有相同数据类型的一串元素组成的。,第4页 共67页,6.2 一维数组,一维数组的定义 数组名与指针 一维
3、数组的初始化 引用数组元素,第5页 共67页,6.2.1 一维数组的定义,程序员只有在定义了数组元素的类型和个数以后，编译器才会为该数组分配空间。如果要求编译器为名为grades的数组分配100个整数空间，使用如下定义语句： int grades100; 其中，方括号中的100表示数组最多可以有100个元素，即数组长度或称数组大小为100，它必须是一个整数或整型常量表达式；grades前面的int表示数组的元素类型。 一个数组中的所有元素都被分配在一片连续的内存空间中。在C语言中，表示数组元素位置的“下标”总是从0开始，即数组grades的第1个元素是grades0，它的最后一个元素是grad
4、es99，如图所示。,第6页 共67页,有100个元素的数组,第7页 共67页,也可以用同一条定义语句定义多个数组，并为这些数组的元素指定你所需要的任何数据类型。例如，语句： float x15,y10; 定义了元素类型为float的名为x和y的两个数组，它们的元素个数分别是15和10。 下面来详细地探讨图6-1中的数组grades。 在C语言中，封闭数组下标的一对方括号实际上被定义为运算符，它与圆括号具有相同的优先级。表达式grades0代表数组grades的第1个元素，它有一个确定的存储位置。读者可以根据需要给它赋值。例如： grades0 = 85;,第8页 共67页,其含义是数组gra
5、des的第1个元素所对应的那个学生的成绩是85分。事实上，我们可以通过类似下面的循环完成对100个学生成绩的输入： for(i = 0;i 100; +i) scanf(“%d“, gradesi); 细心的读者也许已经发现，本章开篇提到的计算100个学生的平均分和不及格率的问题，因为引进数组而变得非常简单。读者很快就会看到，排序也将不成问题。,第9页 共67页,6.2.2 数组名与指针,表达式grades0是一个左值，它的类型是整型。在C语言中，数组名不是变量而是一个地址常量，它的值是数组第1个元素的地址。也就是说，数组名grades的含义是grades0在内存中的存储位置。这也就意味着下列
6、等式成立： grades= 则下面两个赋值表达式不但是合法的，而且它们的结果也是一样的： p=&a0 p=a,第10页 共67页,因为表达式,第11页 共67页,我们说数组名是一个常量指针，但读者不要根据这个事实得出数组名和指针是一回事的结论。数组名与指针有太多的相似点，甚至很多时候，数组名可以作为指针使用。但是，我们也有太多的理由，证明数组名不是指针。 首先，数组名的内涵在于其表征的实体是一种数据结构，而且我们称这种数据结构为数组。下面例子证明了这一点。,第12页 共67页,【例】数组名不是指针。 #include int main() char aStr10; char *psz = aS
7、tr; printf(“%dn“, sizeof(aStr); printf(“%dn“, sizeof(psz); return(); ,第13页 共67页,在Win32系统中，指针长度为4。因此，如果数组名是指针，那么例子中的两个输出语句的输出都应该是4，但实际情况是，前者输出为10，后者输出才是4。这说明数组名所表征的实体是一种数据结构，这种数据结构即数组aStr所需的空间长度是10个字节。可见，数组名不是指针。 现在分析下面这两个语句： char aStr10; char *psz;,第14页 共67页,前者请求编译器预留10个字节的位置，并用名“aStr”表示，也就是说，有一个特定的
8、名为aStr的位置，可以存放10个字符，用户不能要求对数组aStr重新分配空间或改变大小，即用户不能改变aStr的值，可见数组名不是左值；后者请求预留一个名为psz指针的位置用来存放地址。这个指针几乎可以指向任何位置：指向任何字符或任何字符串，或什么也不指向。用户几乎可以随时随意重新改变指针的值，这说明指针是左值。由此可见，数组的属性和指针的属性大相径庭：当定义一个数组时，它同时也分配了一些存储空间，用于存储数组元素，当定义一个指针时，它只分配用于容纳指针本身的空间；数组名的值是不可变的，但指针的值是随时可变的。,第15页 共67页,如果把数组地址赋给指针，例如，执行语句： psz = aSt
9、r; 表达式psz5和aStr5访问的是同一个元素，但实现访问的途径不同：当编译器遇到表达式psz5时，它生成代码找到指针psz的位置，取出其中的指针值，在指针上加“5”形成最终的访问位置；当它遇到表达式aStr5时，它生成代码直接从aStr开始跳过“5”个元素便是最终的访问位置。可见，尽管访问的是同一存储位置，但本质的区别在于数组aStr和指针psz一旦在表达式中出现就会按照不同的方法计算，无论它们是否带有下标。,第16页 共67页,6.2.3 一维数组的初始化,读者对下面两个语句的含义应该非常明确： int a; Int b = 10; 前者定义变量a，但通常情况下，a的值是不确定的；后者
10、定义变量b，并将其值初始化为10。数组也可以像变量b一样，在定义它的同时将其初始化，但初始化的方法不同。因为数组不同于简单变量b，它往往包含许多值。具体做法是，在初始化时，从第一个元素开始列出其初值。所列出的值用逗号分隔，所有这些值放在一对花括号中。如下面的例子所示： int nCounter5 = 1,2,3,4,5;,第17页 共67页,将这一对花括号组成的初值序列称为初始化列表。上面这个语句中，初始化列表给出的值逐个赋值给数组的各个元素，即将1赋值给nCounter0，2赋值给nCounter1等。它相当于下列语句： nCounter0 = 1; nCounter1 = 2; nCoun
11、ter2 = 3; nCounter3 = 4; nCounter4 = 5;,第18页 共67页,对数组初始化时，若初始化列表中所列初始数据个数少于数组元素个数，剩余的那部分元素被置为0；若所列初始值个数超出数组元素个数，则会出错。例如，语句： int nCounter5=1,2,3,4,5,6; 是错误的。因为编译器没有办法把6个整数存放到5个整数位置中。但下面的语句却合法： int nCounter5=4,5,6;,第19页 共67页,它把3个整数存放到数组前3个元素位置，最后两个元素则被初始化为0。 利用“剩余的元素被自动初始化为0”这一特性，可以用下面的语句将具有100个元素的数组初
12、始化为0： int a100=0; 该语句初始化列表中唯一的“0”用于将数组的第一个元素初始化为0。因为初始化列表中初始值的个数比数组元素的个数少，所以剩下的99个元素被自动初始化为0。,第20页 共67页,有些编译器允许用逗号表示相应数组元素的初值为0，如下面的例子： Int nCounter5 = ,2,8; 我们不提倡这种方法，因为它是不可移植的。这个语句所产生的效果相当于下列语句： nCounter0 = 0; nCounter1 = 2; nCounter2 = 0; nCounter3 = 8; nCounter4 = 0;,第21页 共67页,特别地，ANSI C允许这样定义数组
13、： int nCounter =1,2,3,4,5,6; 在这个定义语句中没有指定数组长度，但这难不倒编译器，它会把数组长度设置为初始化列表中的数据个数。因此，这种定义语句必须带有初始化列表，以便编译器确认该数组元素的个数。显然，如果一个数组的初始化列表需要经常修改，那么这种技巧尤其有用。,第22页 共67页,最后，我们考虑下面这几个定义语句： char aStr1 = “Hello“; char aStr2 = H, e, l, l, o, 0 ; char aStr3 = H, e, l, l, o ; char *psz = “Hello“; 这几个语句告诉了我们如何初始化字符数组。第一
14、个语句中的“Hello”看上去是一个字符串常量，但它不是，它实际上是第二个语句中的初始化列表的另一种简便写法。,第23页 共67页,注意，第二个语句的初始化列表的最后加了一个零，它是串结束符。因此，前两个语句完成的是同一项工作。aStr2 和aStr3是两个类型不同的数组，前者用来存储一个字符串，后者用来存储一串字符。最后一个语句将指针psz初始化为指向一个真正的字符串常量。第一个语句与最后一个语句也是不同的，二者的区别分别如图（a）和图（b）所示。,第24页 共67页,指针与数组,第25页 共67页,6.2.4 引用数组元素,通过改变数组下标变量的值，可以很容易地顺序访问数组中的所有元素。例
15、如，语句： for( i=0; i100; +i ) nSun=nSum+gradesi; 将顺序访问数组grades的前100个元素。当该循环结束时，变量nSum将包括grades数组中前100个元素值的累加和（假设在循环前nSum的值为0）。 在方括号内除了使用整型常量外，也可以使用整型表达式来引用数组中的具体元素。所以，如果确定变量low = 0和 high = 99，那么表达式： grades（low + high）/2 指的是数组元素grades49，因为(0 + 99)/2的结果是49。,第26页 共67页,【例】一个存在问题的程序段。 int a5 = 1,2,3,4,5; for( k = 0; k 6; k+ ) ak += ak; printf( “a%d = %d n“, k, a k ); 输出结果为： a0=2 a1=4 a2=6 a3=8 a4=10 a5=一个不确定的值,第27页 共67页,6.3 数组排序,在这里先介绍其中较初等的“简单选择排序”（Simple Selection Sort）法。 假设要求对n个整数序列： a0,a1,an-1 按升序排序，即排序完后，对任意的i满足：ai-1ai。简单选择排序的基本思想是，第i次在n-i+1（i=1，2，n-1）个整数序列中选取值最小的那个数作为有序序列中的第i个整数。不失一
