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1、第第5章章 数组数组5.1 数组的概念数组的概念5.2 一维数组的定义和引用一维数组的定义和引用5.3 二维数组的定义和引用二维数组的定义和引用5.4 用数组名作函数参数用数组名作函数参数5.5 字符数组字符数组*5.6 C+处理字符串的方法处理字符串的方法字符串类与字符串类与字符串变量字符串变量概括地说：概括地说： 数组是有序数据的集合。要寻找一个数数组是有序数据的集合。要寻找一个数组中的某一个元素必须给出两个要素，即数组名和下组中的某一个元素必须给出两个要素，即数组名和下标。数组名和下标惟一地标识一个数组中的一个元素。标。数组名和下标惟一地标识一个数组中的一个元素。数组是有类型属性的。同一
2、数组中的每一个元素都必数组是有类型属性的。同一数组中的每一个元素都必须属于同一数据类型。一个数组在内存中占一片连续须属于同一数据类型。一个数组在内存中占一片连续的存储单元。如果有一个整型数组的存储单元。如果有一个整型数组a，假设数组的起假设数组的起始地址为始地址为2000，则该数组在内存中的存储情况如图，则该数组在内存中的存储情况如图5.1所示。所示。5.1 数组的概念数组的概念 图图5.1引入数组就不需要在程序中定义大量的变量，大大减引入数组就不需要在程序中定义大量的变量，大大减少程序中变量的数量，使程序精炼，而且数组含义清少程序中变量的数量，使程序精炼，而且数组含义清楚，使用方便，明确地反
3、映了数据间的联系。许多好楚，使用方便，明确地反映了数据间的联系。许多好的算法都与数组有关。熟练地利用数组，可以大大地的算法都与数组有关。熟练地利用数组，可以大大地提高编程和解题的效率，加强了程序的可读性。提高编程和解题的效率，加强了程序的可读性。C+用方括号来表示下标，如用用方括号来表示下标，如用s1,s2,s3 分别代表分别代表s1,s2,s3。定义一维数组的一般格式为定义一维数组的一般格式为类型标识符类型标识符 数组名常量表达式；数组名常量表达式；例如例如int a10;它表示数组名为它表示数组名为a，此数组为整型，有此数组为整型，有10个元素。个元素。说明：说明：(1) 数组名定名规则和
4、变量名相同，遵循标识符定名数组名定名规则和变量名相同，遵循标识符定名规则。规则。5.2 一维数组的定义和引用一维数组的定义和引用 5.2.1 定义一维数组定义一维数组(2) 用方括号括起来的常量表达式表示下标值，如下用方括号括起来的常量表达式表示下标值，如下面的写法是合法的：面的写法是合法的： int a10;int a2*5;int an*2; /假设前面已定义了假设前面已定义了n为常变量为常变量 (3) 常量表达式的值表示元素的个数，即数组长度。常量表达式的值表示元素的个数，即数组长度。例如，在例如，在“int a10;”中，中，10表示表示a数组有数组有10个元个元素素,下标从下标从0开
5、始开始,这这10个元素是：个元素是： a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7, a8,a9。注意最后一个元素是注意最后一个元素是a9而不是而不是a10。(4) 常量表达式中可以包括常量、常变量和符号常量，常量表达式中可以包括常量、常变量和符号常量，但不能包含变量。也就是说，但不能包含变量。也就是说，C+不允许对数组的大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。例如，下面这样定义数组是不行的：中变量的值。例如，下面这样定义数组是不行的：int n;cinn; /输入输入a数组的长度数组的长度int an; /企
6、图根据企图根据n的值决定数组的长度的值决定数组的长度 如果把第如果把第1，2行改为下面一行就合法了行改为下面一行就合法了:const int n=5;数组必须先定义，然后使用。只能逐个引用数组元素数组必须先定义，然后使用。只能逐个引用数组元素的值而不能一次引用整个数组中的全部元素的值。的值而不能一次引用整个数组中的全部元素的值。数组元素的表示形式为数组元素的表示形式为数组名下标数组名下标下标可以是整型常量或整型表达式。例如下标可以是整型常量或整型表达式。例如a0= a5+ a7- a2*35.2.2 引用一维数组的元素引用一维数组的元素例例5.1 数组元素的引用。数组元素的引用。#includ
7、e using namespace std;int main( )int i,a10; for (i=0;i=0;i-)coutai ; coutendl; return 0;运行结果如下：运行结果如下： 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0程序使程序使a0a9的值为的值为09，然后按逆序输出。，然后按逆序输出。(1) 在定义数组时分别对数组元素赋予初值。例如在定义数组时分别对数组元素赋予初值。例如int a10=0，1，2，3，4，5，6，7，8，9;(2) 可以只给一部分元素赋值。例如可以只给一部分元素赋值。例如int a10=0,1,2,3,4; (3) 如果想使一个数组中全部元素值为
8、如果想使一个数组中全部元素值为1，可以写成，可以写成int a10=1，1，1，1，1，1，1，1，1，1;不能写成不能写成 int a10=1*10;不能给数组整体赋初值。不能给数组整体赋初值。(4) 在对全部数组元素赋初值时，可以不指定数组长在对全部数组元素赋初值时，可以不指定数组长度。例如度。例如int a5=1，2，3，4，5;可以写成可以写成 int a=1，2，3，4，5;5.2.3 一维数组的初始化一维数组的初始化例例5.2 用数组来处理求用数组来处理求Fibonacci数列问题。数列问题。可以用可以用20个元素代表数列中的个元素代表数列中的20个数，从第个数，从第3个数开个数开
9、始，可以直接用表达式始，可以直接用表达式fi=fi-2+fi-1求出求出各数。各数。程序如下：程序如下：#include #include using namespace std;int main( ) int i; int f20=1,1; /f0=1,f1=1 for(i=2;i20;i+)5.2.4 一维数组程序举例一维数组程序举例 fi=fi-2+fi-1; /在在i的值为的值为2时，时，f2=f0+f1，依此类推依此类推 for(i=0;i20;i+) /此循环的作用是输出此循环的作用是输出20个数个数 if(i%5=0) coutendl; /控制换行，每行输出控制换行，每行输出5
10、个数据个数据 coutsetw(8)fi; /每个数据输出时占每个数据输出时占8列宽度列宽度 coutendl; /最后执行一次换行最后执行一次换行 return 0;运行结果如下：运行结果如下：（空一行）（空一行） 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610987 1597 2584 4181 6765例例5.3 编写程序，用起泡法对编写程序，用起泡法对10个数排序个数排序(按由小到大按由小到大顺序顺序)。起泡法的思路是：将相邻两个数比较，将小的调到前起泡法的思路是：将相邻两个数比较，将小的调到前头。见图头。见图5.2。然后进行第然后进行第2趟比较，
11、对余下的前面趟比较，对余下的前面5个数按上法进行个数按上法进行比较，见图比较，见图5.3。 图图5.2 图图5.3可以推知，如果有可以推知，如果有n个数，则要进行个数，则要进行n-1趟比较趟比较(和交和交换换)。在第。在第1趟中要进行趟中要进行n-1次两两比较，在第次两两比较，在第j趟中要趟中要进行进行n-j次两两比较。次两两比较。根据以上思路写出程序，今设根据以上思路写出程序，今设n=10，本例定义数组本例定义数组长度为长度为11，a0不用，只用不用，只用a1a10，以符以符合人们的习惯。从前面的叙述可知，应该进行合人们的习惯。从前面的叙述可知，应该进行9趟比趟比较和交换。较和交换。#inc
12、lude using namespace std;int main( ) int a11; int i,j,t; coutinput 10 numbers ：endl; for (i=1;iai; coutendl; for (j=1;j=9;j+) /共进行共进行9趟比较趟比较 for(i=1;iai+1) /如果前面的数大于后面的数如果前面的数大于后面的数 t=ai;ai=ai+1;ai+1=t; /交换两个数的位置，使小数上浮交换两个数的位置，使小数上浮 coutthe sorted numbers ：endl; for(i=1;i11;i+) /输出输出10个数个数 coutai ;
13、coutendl; return 0;运行情况如下：运行情况如下：input 10 numbers：3 5 9 11 33 6 -9 -76 100 123 the sorted numbers：-76 -9 3 5 6 9 11 33 100 123具有两个下标的数组称为二维数组。有些数据要依赖具有两个下标的数组称为二维数组。有些数据要依赖于两个因素才能惟一地确定，例如有于两个因素才能惟一地确定，例如有3个学生，每个个学生，每个学生有学生有4门课的成绩，显然，成绩数据是一个二维表，门课的成绩，显然，成绩数据是一个二维表，如书中表如书中表5.1所示。所示。想表示第想表示第3个学生第个学生第4门
14、课的成绩，就需要指出学生的门课的成绩，就需要指出学生的序号和课程的序号两个因素，在数学上以序号和课程的序号两个因素，在数学上以S3,4表示。表示。在在C+中以中以s34表示，它代表数据表示，它代表数据73。5.3 二维数组的定义和引用二维数组的定义和引用定义二维数组的一般形式为定义二维数组的一般形式为类型标识符类型标识符 数组名常量表达式常量表达式数组名常量表达式常量表达式例如例如float a34,b510；定义定义a为为34(3行行4列列)的单精度数组，的单精度数组，b为为510(5行行10列列)的单精度数组。注意不能写成的单精度数组。注意不能写成“float a3,4，b5,10;”。C
15、+对二维数组采用这样的定义方式，对二维数组采用这样的定义方式，使我们可以把二维数组看作是一种特殊的一维数组：使我们可以把二维数组看作是一种特殊的一维数组：它的元素又是一个一维数组。例如，可以把它的元素又是一个一维数组。例如，可以把a看作是看作是一个一维数组，它有一个一维数组，它有3个元素：个元素：a0,a1,a2，每个元素又是一个包含每个元素又是一个包含4个元素的一维数组，见图个元素的一维数组，见图5.4。a0,a1,a2是是3个一维数组的名字。个一维数组的名字。5.3.1 定义二维数组定义二维数组图图5.4上面定义的二维数组可以理解为定义了上面定义的二维数组可以理解为定义了3个一维数组，个一
16、维数组，即相当于即相当于float a04,a14,a24此处把此处把a0,a1,a2作一维数组名。作一维数组名。C+的的这种处理方法在数组初始化和用指针表示时显得很方这种处理方法在数组初始化和用指针表示时显得很方便，这在以后会体会到。便，这在以后会体会到。C+中，二维数组中元素排列的顺序是：按行存放，中，二维数组中元素排列的顺序是：按行存放，即在内存中先顺序存放第一行的元素，再存放第二行即在内存中先顺序存放第一行的元素，再存放第二行的元素。图的元素。图5.5表示对表示对a34数组存放的顺序。数组存放的顺序。图图5.5C+允许使用多维数组。有了二维数组的基础，再掌允许使用多维数组。有了二维数组
17、的基础，再掌握多维数组是不困难的。例如，定义三维数组的方法握多维数组是不困难的。例如，定义三维数组的方法是是float a234; 定义定义float型三维数组型三维数组a，它有它有234=24个元素。多维个元素。多维数组元素在内存中的排列顺序：第一维的下标变化最数组元素在内存中的排列顺序：第一维的下标变化最慢，最右边的下标变化最快。例如，上述三维数组的慢，最右边的下标变化最快。例如，上述三维数组的元素排列顺序为元素排列顺序为a000a001a002a003a010a011a012a013a020a021a022a023a100a101a102a103a110a111a112a113a120a
18、121a122a123二维数组的元素的表示形式为二维数组的元素的表示形式为数组名数组名 下标下标下标下标如如a23。下标可以是整型表达式，如下标可以是整型表达式，如a2-12*2-1。不要写成不要写成a2,3,a2-1,2*2-1形形式。式。数组元素是左值，可以出现在表达式中，也可以被赋数组元素是左值，可以出现在表达式中，也可以被赋值，例如值，例如b12=a23/2;在使用数组元素时，应该注意下标值应在已定义的数在使用数组元素时，应该注意下标值应在已定义的数组大小的范围内。常出现的错误是组大小的范围内。常出现的错误是5.3.2 二维数组的引用二维数组的引用int a34; /定义定义3行行4列
19、的数组列的数组 a34=15; /引用引用a34元素元素定义定义a为为34的数组，它可用的行下标值最大为的数组，它可用的行下标值最大为2，列，列坐标值最大为坐标值最大为3。最多可以用到。最多可以用到a23，a34就超过了数组的范围。就超过了数组的范围。请严格区分在定义数组时用的请严格区分在定义数组时用的a34和引用元和引用元素时的素时的a34的区别。前者的区别。前者a34用来定用来定义数组的维数和各维的大小，后者义数组的维数和各维的大小，后者a34中的中的3和和4是下标值，是下标值，a34代表某一个元素。代表某一个元素。可以用下面的方法对二维数组初始化：可以用下面的方法对二维数组初始化：(1)
20、 分行给二维数组赋初值。如分行给二维数组赋初值。如int a34=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12; 这种赋初值方法比较直观，把第这种赋初值方法比较直观，把第1个花括号内的数据个花括号内的数据赋给第赋给第1行的元素，第行的元素，第2个花括号内的数据赋给第个花括号内的数据赋给第2行行的元素的元素即按行赋初值。即按行赋初值。(2) 可以将所有数据写在一个花括号内，按数组排列可以将所有数据写在一个花括号内，按数组排列的顺序对各元素赋初值。如的顺序对各元素赋初值。如int a34=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12;效果与前相同。但以第效果与前相同。但以第1种方法
21、为好，一行对一行，种方法为好，一行对一行，界限清楚。用第界限清楚。用第2种方法如果数据多，写成一大片，种方法如果数据多，写成一大片，容易遗漏，也不易检查。容易遗漏，也不易检查。5.3.3 二维数组的初始化二维数组的初始化(3) 可以对部分元素赋初值。如可以对部分元素赋初值。如int a34=1，5，9;它的作用是只对各行第它的作用是只对各行第1列的元素赋初值，其余元素列的元素赋初值，其余元素值自动置为值自动置为0。赋初值后数组各元素为。赋初值后数组各元素为1 0 0 05 0 0 09 0 0 0 也可以对各行中的某一元素赋初值：也可以对各行中的某一元素赋初值：int a34=1,0，6,0,
22、0,11; 初始化后的数组元素如下：初始化后的数组元素如下：1 0 0 00 6 0 00 0 11 0这种方法对非这种方法对非0元素少时比较方便，不必将所有的元素少时比较方便，不必将所有的0都都写出来，只需输入少量数据。也可以只对某几行元素写出来，只需输入少量数据。也可以只对某几行元素赋初值：赋初值：int a34=1，5，6; 数组元素为数组元素为 1 0 0 05 6 0 00 0 0 0第第3行不赋初值。也可以对第行不赋初值。也可以对第2行不赋初值：行不赋初值：int a34=1，9;(4) 如果对全部元素都赋初值如果对全部元素都赋初值(即提供全部初始数据即提供全部初始数据)，则定义数
23、组时对第一维的长度可以不指定，但第二，则定义数组时对第一维的长度可以不指定，但第二维的长度不能省。如维的长度不能省。如int a34=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12;可以写成可以写成int a4=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12;系统会根据数据总个数分配存储空间，一共系统会根据数据总个数分配存储空间，一共12个数据，个数据，每行每行4列，当然可确定为列，当然可确定为3行。行。在定义时也可以只对部分元素赋初值而省略第一维的在定义时也可以只对部分元素赋初值而省略第一维的长度，但应分行赋初值。如长度，但应分行赋初值。如int a4=0，0，3，0，10;这样
24、的写法，能通知编译系统：这样的写法，能通知编译系统： 数组共有数组共有3行。数组行。数组各元素为各元素为 0 0 3 00 0 0 00 10 0 0C+在定义数组和表示数组元素时采用在定义数组和表示数组元素时采用a这这种两个方括号的方式，对数组初始化时十分有用，它种两个方括号的方式，对数组初始化时十分有用，它使概念清楚，使用方便，不易出错。使概念清楚，使用方便，不易出错。例例5.4 将一个二维数组行和列元素互换，存到另一个将一个二维数组行和列元素互换，存到另一个二维数组中。例如二维数组中。例如a=123 b=14456 2536程序如下：程序如下：#include using namespa
25、ce std;int main( ) int a23=1,2,3,4,5,6; int b32,i,j;5.3.4 二维数组程序举例二维数组程序举例 coutarray a：endl; for (i=0;i=1;i+) for (j=0;j=2;j+) coutaij ; bji=aij; coutendl; coutarray b：endl; for (i=0;i=2;i+) for(j=0;j=1;j+) coutbij ; coutendl; return 0;运行结果如下：运行结果如下： array a： 1 2 3 4 5 6 array b： 1 4 2 5 3 6例例5.5 有一
26、个有一个34的矩阵，要求编程序求出其中值最的矩阵，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。大的那个元素的值，以及其所在的行号和列号。开始时把开始时把a00的值赋给变量的值赋给变量max，然后让下然后让下一个元素与它比较，将二者中值大者保存在一个元素与它比较，将二者中值大者保存在max中，中，然后再让下一个元素与新的然后再让下一个元素与新的max比，直到最后一个元比，直到最后一个元素比完为止。素比完为止。max最后的值就是数组所有元素中的最最后的值就是数组所有元素中的最大值。大值。程序如下：程序如下： #include using namespace std;int ma
27、in( ) int i,j,row=0,colum=0,max; int a34=5,12,23,56,19,28,37,46,-12,-34,6,8; max=a00; /使使max开始时取开始时取a00的值的值 for (i=0;i=2;i+) /从第从第0行行第第2行行 for (j=0;jmax) /如果某元素大于如果某元素大于maxmax=aij; /max将取该元素的值将取该元素的值row=i; /记下该元素的行号记下该元素的行号icolum=j; /记下该元素的列号记下该元素的列号j coutmax=max,row=row,colum=columendl; return 0; 输
28、出结果为输出结果为 max=56，row=0，colum=3常量和变量可以用作函数实参，同样数组元素也可以常量和变量可以用作函数实参，同样数组元素也可以作函数实参，其用法与变量相同。数组名也可以作实作函数实参，其用法与变量相同。数组名也可以作实参和形参，传递的是数组的起始地址。参和形参，传递的是数组的起始地址。1. 用数组元素作函数实参用数组元素作函数实参由于实参可以是表达式，而数组元素可以是表达式的由于实参可以是表达式，而数组元素可以是表达式的组成部分，因此数组元素当然可以作为函数的实参，组成部分，因此数组元素当然可以作为函数的实参，与用变量作实参一样，将数组元素的值传送给形参变与用变量作实
29、参一样，将数组元素的值传送给形参变量。量。5.4 用数组名作函数参数用数组名作函数参数例例5.6 用函数处理例用函数处理例5.5。算法和例算法和例5.5是一样的，今设一函数是一样的，今设一函数max_value，用来用来进行比较并返回结果。可编写程序如下：进行比较并返回结果。可编写程序如下： #include using namespace std;int main( ) int max_value(int x,int max); /函数声明函数声明 int i,j,row=0,colum=0,max int a34=5,12,23,56,19,28,37,46,-12,-34,6,8; /数
30、组初始化数组初始化 max=a00; for (i=0;i=2;i+) for (j=0;j=3;j+) max=max_value(aij,max); /调用调用max_value函数函数if(max=aij) /如果函数返回的是如果函数返回的是aij的值的值row=i; /记下该元素行号记下该元素行号i colum=j; /记下该元素列号记下该元素列号j coutmax=max,row=row,colum=colummax) return x; /如果如果xmax，函数返回值为函数返回值为xelse return max; /如果如果xmax，函数返回值为函数返回值为max 2. 用数组名
31、作函数参数用数组名作函数参数可以用数组名作函数参数，此时实参与形参都用数组可以用数组名作函数参数，此时实参与形参都用数组名（也可以用指针变量，见第名（也可以用指针变量，见第6章）。章）。例例5.7 用选择法对数组中用选择法对数组中10个整数按由小到大排序。个整数按由小到大排序。所谓选择法就是先将所谓选择法就是先将10个数中最小的数与个数中最小的数与a0对换对换;再将再将a1到到a9中最小的数与中最小的数与a1对换对换每比较一轮每比较一轮,找出一个未经排序的数中最小的一个。找出一个未经排序的数中最小的一个。共比较共比较9轮。轮。根据此思路编写程序如下：根据此思路编写程序如下：#include u
32、sing namespace std;int main( )void select_sort(int array,int n); /函数声明函数声明 int a10,i; coutenter the originl array：endl;for(i=0;iai; coutendl; select_sort(a,10); /函数调用，数组名作实参函数调用，数组名作实参 coutthe sorted array：endl; for(i=0;i10;i+) /输出输出10个已排好序的数个已排好序的数 coutai ; coutendl; return 0;void select_sort(int a
33、rray,int n) /形参形参array是数组名是数组名int i,j,k,t; for(i=0;in-1;i+)k=i; for(j=i+1;jn;j+) if(arrayjarrayk) k=j; t=arrayk;arrayk=arrayi;arrayi=t; 运行情况如下：运行情况如下： enter the originl array：6 9 -2 56 87 11 -54 3 0 77 /输入输入10个数个数the sorted array：-54 -2 0 3 6 9 11 56 77 87关于用数组名作函数参数有两点要说明：关于用数组名作函数参数有两点要说明：(1) 如果函数
34、实参是数组名，形参也应为数组名如果函数实参是数组名，形参也应为数组名(或或指针变量，关于指针见第指针变量，关于指针见第5章章)，形参不能声明为普通，形参不能声明为普通变量变量(如如int array;)。实参数组与形参数组类型应一致实参数组与形参数组类型应一致（现都为（现都为int型），如不一致，结果将出错。型），如不一致，结果将出错。(2) 需要特别说明的是：需要特别说明的是： 数组名代表数组首元素的地数组名代表数组首元素的地址，并不代表数组中的全部元素。因此用数组名作函址，并不代表数组中的全部元素。因此用数组名作函数实参时数实参时,不是把实参数组的值传递给形参，而只是不是把实参数组的值传递
35、给形参，而只是将实参数组首元素的地址传递给形参。将实参数组首元素的地址传递给形参。形参可以是数组名，也可以是指针变量，它们用来接形参可以是数组名，也可以是指针变量，它们用来接收实参传来的地址。如果形参是数组名，它代表的是收实参传来的地址。如果形参是数组名，它代表的是形参数组首元素的地址。在调用函数时，将实参数组形参数组首元素的地址。在调用函数时，将实参数组首元素的地址传递给形参数组名。这样，实参数组和首元素的地址传递给形参数组名。这样，实参数组和形参数组就共占同一段内存单元。见图形参数组就共占同一段内存单元。见图5.6。图图5.6在用变量作函数参数时，只能将实参变量的值传给形在用变量作函数参数
36、时，只能将实参变量的值传给形参变量，在调用函数过程中如果改变了形参的值，对参变量，在调用函数过程中如果改变了形参的值，对实参没有影响，即实参的值不因形参的值改变而改变。实参没有影响，即实参的值不因形参的值改变而改变。而用数组名作函数实参时而用数组名作函数实参时,改变形参数组元素的值将改变形参数组元素的值将同时改变实参数组元素的值。在程序设计中往往有意同时改变实参数组元素的值。在程序设计中往往有意识地利用这一特点改变实参数组元素的值。识地利用这一特点改变实参数组元素的值。实际上，声明形参数组并不意味着真正建立一个包含实际上，声明形参数组并不意味着真正建立一个包含若干元素的数组，在调用函数时也不对
37、它分配存储单若干元素的数组，在调用函数时也不对它分配存储单元，只是用元，只是用array这样的形式表示这样的形式表示array是一维数是一维数组名，以接收实参传来的地址。因此组名，以接收实参传来的地址。因此array中方中方括号内的数值并无实际作用，编译系统对一维数组方括号内的数值并无实际作用，编译系统对一维数组方括号内的内容不予处理。形参一维数组的声明中可以括号内的内容不予处理。形参一维数组的声明中可以写元素个数，也可以不写。写元素个数，也可以不写。函数首部的下面几种写法都合法，作用相同。函数首部的下面几种写法都合法，作用相同。void select_sort(int array10,int
38、 n) /指定元素个数与实参数组相同指定元素个数与实参数组相同void select_sort(int array,int n) /不指定元素个数不指定元素个数void select_sort(int array5,int n) /指定元素个数与实参数组不同指定元素个数与实参数组不同在学习第在学习第6章时可以进一步知道，章时可以进一步知道，C+实际上只把形实际上只把形参数组名作为一个指针变量来处理，用来接收从实参参数组名作为一个指针变量来处理，用来接收从实参传过来的地址。前面提到的一些现象都是由此而产生传过来的地址。前面提到的一些现象都是由此而产生的。的。3. 用多维数组名作函数参数用多维数组
39、名作函数参数如果用二维数组名作为实参和形参，在对形参数组声如果用二维数组名作为实参和形参，在对形参数组声明时，必须指定第二维明时，必须指定第二维(即列即列)的大小，且应与实参的的大小，且应与实参的第二维的大小相同。第一维的大小可以指定，也可以第二维的大小相同。第一维的大小可以指定，也可以不指定。如不指定。如int array310; /形参数组的两个维都指定形参数组的两个维都指定或或 int array10; /第一维大小省略第一维大小省略二者都合法而且等价。但是不能把第二维的大小省略。二者都合法而且等价。但是不能把第二维的大小省略。下面的形参数组写法不合法：下面的形参数组写法不合法：int
40、array; /不能确定数组的每一行有多少列元素不能确定数组的每一行有多少列元素int array3; /不指定列数就无法确定数组的结构不指定列数就无法确定数组的结构在第二维大小相同的前提下，形参数组的第一维可以在第二维大小相同的前提下，形参数组的第一维可以与实参数组不同。例如，实参数组定义为与实参数组不同。例如，实参数组定义为int score510; 而形参数组可以声明为而形参数组可以声明为int array310; /列数与实参数组相同，行数不同列数与实参数组相同，行数不同int array810;这时形参二维数组与实参二维数组都是由相同类型和这时形参二维数组与实参二维数组都是由相同类型
41、和大小的一维数组组成的，实参数组名大小的一维数组组成的，实参数组名score代表其首代表其首元素元素(即第一行即第一行)的起始地址，系统不检查第一维的大的起始地址，系统不检查第一维的大小。小。如果是三维或更多维的数组，处理方法是类似的。如果是三维或更多维的数组，处理方法是类似的。例例5.8 有一个有一个的矩阵，求矩阵中所有元素中的的矩阵，求矩阵中所有元素中的最大值。要求用函数处理。最大值。要求用函数处理。解此题的算法已在例解此题的算法已在例5.5中介绍。中介绍。程序如下：程序如下：#include using namespace std;int main( )int max_value(int
42、 array4); int a34=11,32,45,67,22,44,66,88,15,72,43,37; coutmax value is max_value(a)endl; return 0;int max_value(int array4)int i,j,max; max=array00; for( i=0;i3;i+) for(j=0;jmax) max=arrayij; return max;运行结果如下：运行结果如下：max value is 88 读者可以将读者可以将max_value函数的首部改为以下几种情况，函数的首部改为以下几种情况，观察编译情况：观察编译情况：int m
43、ax_value(int array) int max_value(int array3)int max_value(int array34)int max_value(int array1010)int max_value(int array12)用来存放字符数据的数组是字符数组，字符数组中的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。字符数组具有数组的共同属一个元素存放一个字符。字符数组具有数组的共同属性。由于字符串应用广泛，性。由于字符串应用广泛，C和和C+专门为它提供了专门为它提供了许多方便的用法和函数。许多方便的用法和函数。5.5 字符数组字符数组定义字符数组
44、的方法与前面介绍的类似。例如定义字符数组的方法与前面介绍的类似。例如char c10;c0=I;c1= ;c2=a;c3=m;c4= ;c5=h;c6=a;c7=p;c8=p; c9=y;上面定义了上面定义了c为字符数组，包含为字符数组，包含10个元素。在赋值以个元素。在赋值以后数组的状态如图后数组的状态如图5.7所示。所示。图图5.75.5.1 字符数组的定义和初始化字符数组的定义和初始化对字符数组进行初始化，最容易理解的方式是逐个字对字符数组进行初始化，最容易理解的方式是逐个字符赋给数组中各元素。如符赋给数组中各元素。如char c10=I, ,a,m, ,h,a,p,p,y;把把10个字
45、符分别赋给个字符分别赋给c0c9这这10个元素。个元素。如果花括号中提供的初值个数大于数组长度，则按语如果花括号中提供的初值个数大于数组长度，则按语法错误处理。如果初值个数小于数组长度，则只将这法错误处理。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，其余的元素自动定些字符赋给数组中前面那些元素，其余的元素自动定为空字符。如果提供的初值个数与预定的数组长度相为空字符。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。如值个数确定数组长度。如char c=I, ,a,m, ,h,a
46、,p,p,y;也可以定义和初始化一个二维字符数组，如也可以定义和初始化一个二维字符数组，如char diamond55= , ,*, , *， ，*，*， ， ， ，*， ，*， ，*， ， ，*;只能对字符数组的元素赋值，而不能用赋值语句对整只能对字符数组的元素赋值，而不能用赋值语句对整个数组赋值。如个数组赋值。如char c5;c=C,h,i,n,a; /错误，不能对整个数组一次赋值错误，不能对整个数组一次赋值c0=C; c1=h;c2=i;c3=n;c4=a; /对数组元素赋值，正对数组元素赋值，正确确如果已定义了如果已定义了a和和b是具有相同类型和长度的数组，且是具有相同类型和长度的数
47、组，且b数组已被初始化，请分析：数组已被初始化，请分析： a=b; /错误，不能对整个数组整体赋值错误，不能对整个数组整体赋值a0=b0; /正确，引用数组元素正确，引用数组元素 5.5.2 字符数组的赋值与引用字符数组的赋值与引用例例5.9 设计和输出一个钻石图形。设计和输出一个钻石图形。 #include using namespace std;void main( )char diamond5= , ,*, ,*, ,*,*, , , ,*, ,*, ,*, , ,*; int i,j; for (i=0;i5;i+) for (j=0;j5;j+)coutdiamondij; /逐个引
48、用数组元素，每次输出一个字符逐个引用数组元素，每次输出一个字符coutendl;运行结果为运行结果为 * * * * * * *用一个字符数组可以存放一个字符串中的字符。如用一个字符数组可以存放一个字符串中的字符。如char str12=I, ,a,m, ,h,a,p,p,y;用一维字符数组用一维字符数组str来存放一个字符串来存放一个字符串I am happy中的字符。字符串的实际长度中的字符。字符串的实际长度(10)与数组长度与数组长度(12)不不相等，在存放上面相等，在存放上面10个字符之外，系统对字符数组最个字符之外，系统对字符数组最后两元素自动填补空字符后两元素自动填补空字符0。为了
49、测定字符串的实际长度，为了测定字符串的实际长度，C+规定了一个规定了一个“字符字符串结束标志串结束标志”，以字符，以字符0代表。在上面的数组中，代表。在上面的数组中，第第11个字符为个字符为0，就表明字符串的有效字符为其，就表明字符串的有效字符为其前面的前面的10个字符。也就是说，遇到字符个字符。也就是说，遇到字符0就表示就表示字符串到此结束，由它前面的字符组成字符串。字符串到此结束，由它前面的字符组成字符串。5.5.3 字符串和字符串结束标志字符串和字符串结束标志对一个字符串常量，系统会自动在所有字符的后面加对一个字符串常量，系统会自动在所有字符的后面加一个一个0作为结束符。例如字符串作为结
50、束符。例如字符串I am happy共有共有10个字符，但在内存中它共占个字符，但在内存中它共占11个字节，最后一个字节，最后一个字节个字节0是由系统自动加上的。是由系统自动加上的。在程序中往往依靠检测在程序中往往依靠检测0的位置来判定字符串是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。否结束，而不是根据数组的长度来决定字符串长度。当然，在定义字符数组时应估计实际字符串长度，保当然，在定义字符数组时应估计实际字符串长度，保证数组长度始终大于字符串实际长度。如果在一个字证数组长度始终大于字符串实际长度。如果在一个字符数组中先后存放多个不同长度的字符串，则应使数符数组中先后存
51、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。组长度大于最长的字符串的长度。说明：说明： 0只是一个供辨别的标志。只是一个供辨别的标志。如果用以下语句输出一个字符串：如果用以下语句输出一个字符串：coutstr; /用字符数组名输入字符串用字符数组名输入字符串coutstr; /用字符数组名输出字符串用字符数组名输出字符串在运行时输入一个字符串，如在运行时输入一个字符串，如China 在内存中，数组在内存中，数组str的状态如图的状态如图5.9所示，在所示，在5个字符的个字符的后面自动加了一个结束符后面自动加了一个结束符0。5.5.4 字符数组的输入输出字符数组的输入输出图图5
52、.9输出时，逐个输出字符直到遇结束符输出时，逐个输出字符直到遇结束符0，就停止，就停止输出。输出结果为输出。输出结果为China如前所述，字符数组名如前所述，字符数组名str代表字符数组第一个元素代表字符数组第一个元素的地址，执行的地址，执行“coutstr;”的过程是从的过程是从str所指向所指向的数组第一个元素开始逐个输出字符，直到遇到的数组第一个元素开始逐个输出字符，直到遇到0为止。为止。请注意：请注意：(1) 输出的字符不包括结束符输出的字符不包括结束符0。(2) 输出字符串时，输出字符串时，cout流中用字符数组名，而不是流中用字符数组名，而不是数组元素名。数组元素名。 (3) 如果
53、数组长度大于字符串实际长度，也只输出到如果数组长度大于字符串实际长度，也只输出到遇遇0结束。结束。(4) 如果一个字符数组中包含一个以上如果一个字符数组中包含一个以上0，则遇，则遇第一个第一个0时输出就结束。时输出就结束。(5) 用用cin从键盘向计算机输入一个字符串时，从键盘从键盘向计算机输入一个字符串时，从键盘输入的字符串应短于已定义的字符数组的长度，否则输入的字符串应短于已定义的字符数组的长度，否则会出现问题。会出现问题。C+提供了提供了cin流中的流中的getline函数，用于读入一行字符函数，用于读入一行字符(或一行字符中前若干个字符或一行字符中前若干个字符)，使用安全又方便，请，使
54、用安全又方便，请参阅第参阅第13章章13.3.2节。节。由于字符串使用广泛，由于字符串使用广泛，C和和C+提供了一些字符串函提供了一些字符串函数，使得用户能很方便地对字符串进行处理。几乎所数，使得用户能很方便地对字符串进行处理。几乎所有版本的有版本的C+都提供下面这些函数，它们是放在函数都提供下面这些函数，它们是放在函数库中的，在库中的，在string和和string.h头文件中定义。如果程序头文件中定义。如果程序中使用这些字符串函数，应该用中使用这些字符串函数，应该用#include命令把命令把string.h或或string头文件包含到本文件中。下面介绍几头文件包含到本文件中。下面介绍几种
55、常用的函数。种常用的函数。5.5.5 字符串处理函数字符串处理函数1. 字符串连接函数字符串连接函数 strcat其函数原型为其函数原型为strcat(char,const char);strcat是是string catenate（字符串连接）的缩写。该函字符串连接）的缩写。该函数有两个字符数组的参数，函数的作用是：将第二个数有两个字符数组的参数，函数的作用是：将第二个字符数组中的字符串连接到前面字符数组的字符串的字符数组中的字符串连接到前面字符数组的字符串的后面。第二个字符数组被指定为后面。第二个字符数组被指定为const，以保证该数以保证该数组中的内容不会在函数调用期间修改。连接后的字符
56、组中的内容不会在函数调用期间修改。连接后的字符串放在第一个字符数组中，函数调用后得到的函数值，串放在第一个字符数组中，函数调用后得到的函数值，就是第一个字符数组的地址。例如就是第一个字符数组的地址。例如char str130=Peoples Republic of ;char str2=China;cout字符串字符串2，函数值为一正整数。，函数值为一正整数。(3) 如果字符串如果字符串1str2) cout0) coutyes;4. 字符串长度函数字符串长度函数strlen函数原型为函数原型为strlen(const char);strlen是是string length（字符串长度）的缩写
57、。它是测字符串长度）的缩写。它是测试字符串长度的函数。其函数的值为字符串中的实际试字符串长度的函数。其函数的值为字符串中的实际长度，不包括长度，不包括0在内。如在内。如char str10=China;coutstrlen(str);输出结果不是输出结果不是10，也不是，也不是6，而是，而是5。以上是几种常用的字符串处理函数，除此之外还有其以上是几种常用的字符串处理函数，除此之外还有其他一些函数。他一些函数。例例5.10 有有3个字符串个字符串,要求找出其中最大者。要求用函要求找出其中最大者。要求用函数调用。数调用。程序如下：程序如下：#include #include using names
58、pace std;int main( ) void max_string(char str30,int i); /函数声明函数声明int i; char country_name330; for(i=0;icountry_namei; /输入输入3个国家名个国家名 max_string(country_name,3); /调用调用max_string函数函数 return 0;5.5.6 字符数组应用举例字符数组应用举例void max_string(char str30,int n) int i; char string30; strcpy(string,str0); /使使string的值
59、为的值为str0的值的值 for(i=0;i0) /如果如果stristringstrcpy(string,stri); /将将stri中的字符串复制到中的字符串复制到string coutendlthe largest string is： stringendl;运行结果如下：运行结果如下：CHINA GERMANY FRANCH the largest string is： GERMANY用字符数组来存放字符串并不是最理想和最安全的方用字符数组来存放字符串并不是最理想和最安全的方法。法。C+提供了一种新的数据类型提供了一种新的数据类型字符串类型字符串类型(string类型类型)，在使用方法
60、上，它和，在使用方法上，它和char、int类型类型一样，可以用来定义变量，这就是字符串变量一样，可以用来定义变量，这就是字符串变量用用一个名字代表一个字符序列。一个名字代表一个字符序列。实际上，实际上，string并不是并不是C+语言本身具有的基本类型，语言本身具有的基本类型，它是在它是在C+标准库中声明的一个字符串类，用这种类标准库中声明的一个字符串类，用这种类可以定义对象。每一个字符串变量都是可以定义对象。每一个字符串变量都是string类的一类的一个对象。个对象。*5.6 C+处理字符串的方法处理字符串的方法字符串类字符串类与字符串变量与字符串变量1. 定义字符串变量定义字符串变量和其
61、他类型变量一样，字符串变量必须先定义后使用，和其他类型变量一样，字符串变量必须先定义后使用，定义字符串变量要用类名定义字符串变量要用类名string。如如string string1； /定义定义string1为字符串变量为字符串变量string string2=China; /定义定义string2同时对其初始化同时对其初始化应当注意：应当注意： 要使用要使用string类的功能时，必须在本文件类的功能时，必须在本文件的开头将的开头将C+标准库中的标准库中的string头文件包含进来，即头文件包含进来，即应加上应加上#include /注意头文件名不是注意头文件名不是string.h5.6.
62、1 字符串变量的定义和引用字符串变量的定义和引用2. 对字符串变量的赋值对字符串变量的赋值在定义了字符串变量后，可以用赋值语句对它赋予一在定义了字符串变量后，可以用赋值语句对它赋予一个字符串常量，如个字符串常量，如string1=Canada;既可以用字符串常量给字符串变量赋值，也可以用一既可以用字符串常量给字符串变量赋值，也可以用一个字符串变量给另一个字符串变量赋值。如个字符串变量给另一个字符串变量赋值。如 string2=string1; /假设假设string2和和string1均已定义为字符串变量均已定义为字符串变量不要求不要求string2和和string1长度相同，假如长度相同，假
63、如string2原来是原来是China，string1原来是原来是Canada，赋值后赋值后string2也变成也变成Canada。在定义字符串变量时不需在定义字符串变量时不需指定长度，长度随其中的字符串长度而改变。指定长度，长度随其中的字符串长度而改变。可以对字符串变量中某一字符进行操作，如可以对字符串变量中某一字符进行操作，如 string word=Then; /定义并初始化字符串变量定义并初始化字符串变量wordword2=a; /修改序号为修改序号为2的字符，修改后的字符，修改后word的值为的值为Than3. 字符串变量的输入输出字符串变量的输入输出可以在输入输出语句中用字符串变量
64、名，输入输出字可以在输入输出语句中用字符串变量名，输入输出字符串，如符串，如cin string1; /从键盘输入一个字符串给字符串变量从键盘输入一个字符串给字符串变量string1cout(大于大于)、=(大于或等于大于或等于)、=(小于或等于小于或等于)等关系运算等关系运算符来进行字符串的比较。符来进行字符串的比较。使用这些运算符比使用使用这些运算符比使用5.5.5节中介绍的字符串函数直节中介绍的字符串函数直观而方便。观而方便。不仅可以用不仅可以用string定义字符串变量，也可以用定义字符串变量，也可以用string定定义字符串数组。如义字符串数组。如string name5; /定义一
65、个字符串数组，它包含定义一个字符串数组，它包含5个字符串元素个字符串元素string name5=Zhang,Li,Fun,Wang,Tan; /定义一个字符串数组并初始化定义一个字符串数组并初始化此时此时name数组的状况如图数组的状况如图5.11所示。所示。图图5.115.6.3 字符串数组字符串数组可以看到：可以看到： (1) 在一个字符串数组中包含若干个在一个字符串数组中包含若干个(现为现为5个个)元素，元素，每个元素相当于一个字符串变量。每个元素相当于一个字符串变量。(2) 并不要求每个字符串元素具有相同的长度，即使并不要求每个字符串元素具有相同的长度，即使对同一个元素而言，它的长度
66、也是可以变化的，当向对同一个元素而言，它的长度也是可以变化的，当向某一个元素重新赋值，其长度就可能发生变化。某一个元素重新赋值，其长度就可能发生变化。(3) 在字符串数组的每一个元素中存放一个字符串，在字符串数组的每一个元素中存放一个字符串，而不是一个字符，这是字符串数组与字符数组的区别。而不是一个字符，这是字符串数组与字符数组的区别。如果用字符数组存放字符串，一个元素只能存放一个如果用字符数组存放字符串，一个元素只能存放一个字符，用一个一维字符数组存放一个字符串。字符，用一个一维字符数组存放一个字符串。(4) 每一个字符串元素中只包含字符串本身的字符而每一个字符串元素中只包含字符串本身的字符
67、而不包括不包括0。可见用字符串数组存放字符串以及对字符串进行处理可见用字符串数组存放字符串以及对字符串进行处理是很方便的。是很方便的。在定义字符串数组时怎样给数组分配存储空间呢？实在定义字符串数组时怎样给数组分配存储空间呢？实际上，编译系统为每一个字符串变量分配际上，编译系统为每一个字符串变量分配4个字节，个字节，在这个存储单元中，并不是直接存放字符串本身，而在这个存储单元中，并不是直接存放字符串本身，而是存放字符串的地址。在本例中，就是把字符串是存放字符串的地址。在本例中，就是把字符串Zhang的地址存放在的地址存放在name0，把字符串把字符串Li 的地址存放在的地址存放在name1，把字
68、符串把字符串Fun的地址存放在的地址存放在name2图图5.11只是一个示意图。只是一个示意图。在字符串变量中存放的是字符串的指针在字符串变量中存放的是字符串的指针(字符串的地字符串的地址址)。例例5.11 输入输入3个字符串，要求将字母按由小到大的顺个字符串，要求将字母按由小到大的顺序输出。序输出。#include #include using namespace std;int main( )string string1,string2,string3,temp; coutstring1string2string3; /输入输入3个字符串个字符串 if(string2string3) te
69、mp=string2;string2=string3;string3=temp; /使串使串2串串3 if(string1=string2) coutstring1 string2 string3endl; /如果串如果串1串串2，则串，则串1串串2串串35.6.4 字符串运算举例字符串运算举例 else if(string1=string3) coutstring2 string1 string3endl; /如果串如果串1串串2，且串，且串1串串3，则串，则串2串串1串串3 else coutstring2 string3 string1endl; /如果串如果串1串串2，且串，且串1串串
70、3，则串，则串2串串3串串1运行情况如下：运行情况如下： please input three strings： China U.S.A. Germany China Germany U.S.A.例例5.12 一个班有一个班有n个学生，需要把每个学生的简单材个学生，需要把每个学生的简单材料料(姓名和学号姓名和学号)输入计算机保存。然后可以通过输入输入计算机保存。然后可以通过输入某一学生的姓名查找其有关资料。当输入一个姓名后，某一学生的姓名查找其有关资料。当输入一个姓名后，程序就查找该班中有无此学生，如果有，则输出他的程序就查找该班中有无此学生，如果有，则输出他的姓名和学号，如果查不到，则输出姓
71、名和学号，如果查不到，则输出“本班无此人本班无此人”。为解此问题，可以分别编写两个函数，函数为解此问题，可以分别编写两个函数，函数input_data用来输入用来输入n个学生的姓名和学号，函数个学生的姓名和学号，函数search用来查找要找的学生是否在本班。用来查找要找的学生是否在本班。程序可编写如下：程序可编写如下： #include #include using namespace std;string name50,num50; /定义两个字符串数组，分别存放姓名和学号定义两个字符串数组，分别存放姓名和学号int n; /n是实际的学生数是实际的学生数int main( )void in
72、put_data( ); /函数声明函数声明 void search(string find_name); /函数声明函数声明 string find_name; /定义字符串变量，定义字符串变量，find_name是要找的学生是要找的学生 coutn; /输入学生数输入学生数 input_data( ); /调用调用input_data函数，输入学生数据函数，输入学生数据 coutfind_name; /输入要找的学生的姓名输入要找的学生的姓名 search(find_name); /调用调用search函数，寻找该学生姓名函数，寻找该学生姓名 return 0;void input_dat
73、a( ) /函数首部函数首部int i; for (i=0;in;i+) coutinput name and NO. of student i+1nameinumi; /输入输入n个学生的姓名和学号个学生的姓名和学号 void search(string find_name) /函数首部函数首部int i; bool flag=false; for(i=0;in;i+) if(namei=find_name) /如果要找的姓名与本班某一学生姓名相同如果要找的姓名与本班某一学生姓名相同 coutnamei has been found, his number is numiendl; /输出姓
74、名与学号输出姓名与学号flag=true;break; if(flag=false) coutcant find this name;/如找不到，输出如找不到，输出“找不到找不到”的信息的信息运行情况如下：运行情况如下：please input number of this class：5 input name and number of student 1：Li 1001 input name and number of student 2：Zhang 1002 input name and number of student 3：Wang 1003 input name and numbe
75、r of student 4：Tan 1004 input name and number of student 5：Fun 1005 please input name you want find：Wang Wang has been found，his number is 1003请考虑：请考虑： (1) 程序第程序第3行定义全局变量时，数组的大小不指定行定义全局变量时，数组的大小不指定为为50，而用变量，而用变量n，即即string namen,numn;n在运行时输入，行不行？为什么？在运行时输入，行不行？为什么？(2) search函数函数for循环中最后有一个循环中最后有一个bre
76、ak语句，它语句，它起什么作用？不要行不行？起什么作用？不要行不行？(3) 如果不使用全局变量，把变量如果不使用全局变量，把变量n和数组和数组name，num都作为局部变量，通过虚实结合的方法在函数间都作为局部变量，通过虚实结合的方法在函数间传递数据，这样行不行？请思考并上机试一下。传递数据，这样行不行？请思考并上机试一下。通过以上两个例子可以看到，用通过以上两个例子可以看到，用string定义字符串变定义字符串变量，简化了操作，把原来复杂的问题简单化了，这是量，简化了操作，把原来复杂的问题简单化了，这是C+对对C的一个发展。的一个发展。归纳起来，归纳起来，C+对字符串的处理有两种方法：对字符串的处理有两种方法： 一种一种是用字符数组的方法，这是是用字符数组的方法，这是C语言采取的方法，语言采取的方法， 一一般称为般称为Cstring方法；一种是用方法；一种是用string类定义字符类定义字符串变量，称为串变量，称为string方法。显然，方法。显然，string方法概念清楚，方法概念清楚，使用方便，最好采用这种方法。使用方便，最好采用这种方法。C+保留保留C-string方方法主要是为了与法主要是为了与C兼容，使以前用兼容，使以前用C写的程序能用于写的程序能用于C+环境。环境。
