《C语言数组教案》PPT课件.ppt

1、第五章 构造数据类型 -数组和结构体,计算机与信息技术学院 靳小燕,内 容 提 要,数组类型； 常用算法：排序、查找等； 难点：二维数组应用 向函数传递一维数组和二维数组； 用字符数组存取字符串； 使用字符串处理函数处理字符串； 结构体,5.1 数组概述 5.2 一维数组 5.3 一维数组应用 5.4 二维数组 5.5 数组作函数的参数 5.6 字符数组与字符串 5.7 结构体,练习,数学黑洞问题,取任意一个4位数（4个数字均为同一个数的除外），把四个数字对调后组成一个最大的数和一个最小的数，两数相减得出一个新数，重复以上过程，至多7次，就会得到6174，且不再变化。 例子：以7642为例：7

2、642-24675175；7551-15575994；9954-45995355；5553-35551998；9981-18998082；8820-02888532；8532-23586174；7641-14676174,程序演示,运行结果,5.1 数组概述,构造数据类型之一 定义：数组是有序数据的集合 例如: int a30; 组成数组的数据称为数组的元素 数组的每个元素都属于同一个数据类型 每个数组要用一个统一的标识符标识 用处：保存大量同类型的相关数据 如矩阵运算，表格数据等,定义 引用 初始化 输入和输出 举例,5.2 一维数组,数据类型说明符 数组名常量表达式,合法标识符,例 int

3、 a6=1，3，5，7，9，11,编译时分配连续内存 内存字节数=数组元素的个数* sizeof(元素数据类型,数组名表示内存首地址，是地址常量,常量表达式中可以包括 符号常量和符号常量， 不能包括变量,定义,一维数组,引用,数组必须先定义，后使用 只能逐个引用数组元素 例如，定义数组 int a8，数组元素为： a2=1; ai+j;(i,j为整型变量,下标的值不要超过数组的范围,注意,一维数组,例5.2-1 #include void main() int a = 1, c = 2, b5, i; printf(%p,%p,%pn,b,初始化 初始化方式,在定义数组时，为数组元素赋初值(在

4、编译阶段使之得到初值,int a5=1,2,3,4,5;等价于：a0=1; a1=2; . a4=5,说明： 数组不初始化，其元素值为随机数 对static数组元素不赋初值，系统会自动赋以0值,当全部数组元素赋初值时，可不指定数组长度,如 int a5=6,2,3; 等价于： a0=6; a1=2;a2=3; a3=0; a4=0,static int a5; 等价于：a0=0; a1=0; a2=0; a3=0; a4=0,只给部分数组元素赋初值,int a=1,2,3,4,5,6; 编译系统根据初值个数确定数组的大小,输入和输出,C语言规定，对数组的使用只能逐个引用数组元素，不能一次引用整

5、个数组。同样，对数组的输入和输出也是依次对每个元素进行的。 例 输入10个数，并将它们输出,printf(please enter the data:n); for(i=0;i10;i+) scanf(%d,printf(output the data:n); for(i=0;i10;i+) printf(%d ,arrayi); printf(n);,输入,输出,定义,printf(min=%dn,min);,include void main() int i,min,x10,printf(enter data:n); for(i=0;i10;i+) scanf(%d,min=x0; for

6、(i=1;i10;i+) if(ximin) min=xi,输入,处理,输出,例5.2-2输入10个数，找出最小的算法： 1. 输入:for循环输入10个整数 2. 处理: (a) 先令min=x0 (b) 依次用xi和min比较(循环) 若ximin,令min=xi 3. 输出:min,应用举例,printf(min=%d no=%dn,min,no); return 0;,include int main() int i,min,x10,no,printf(enter data:n); for(i=0;i10;i+) scanf(%d,min=x0; for(i=1;i10;i+) if(

7、ximin) min=xi;no=i,例5.2-3输入10个数，找出最小和下标,算法1,有没有错误,include int main(void) int i, index, n; int a10; printf(“enter n: ); scanf(%d,算法2,例5.2-4 用数组求Fibonacci数列前20个数,include void main() int i; int f20=1,1; for(i=2;i20;i+) fi=fi-2+fi-1; for(i=0;i20;i+) if(i%5=0) printf(n); printf(%12d,fi);,排序 数据查找 数据统计分析,5

8、.3 一维数组应用,排序 排序的方法很多，主要有： 冒泡法 选择法 比较交换法 希尔法 插入法 例5.3-1 用冒泡法对n个整数按从小到大的顺序排列,冒泡法,排序过程： 比较第一个数与第二个数，若a0a1，则交换；然后比较第二个数与第三个数,若a1a2,则交换；依次类推，直至第n-1个数和第n个数比较为止。第一轮结束时，结果最大的数被安置在最后一个位置上。 对前n-1个数进行第二轮排序，结果使次大的数被安置在第n-1个元素位置 重复上述过程，共经过n-1趟冒泡排序后，排序结束； 算法的整体思路是让大的数不断地往下沉，小的数不断地往上冒，所以叫“冒泡排序法,int a5 n=5 a0 a1 a2

9、 a3 a4 第一轮 21 13 90 32 -1,13 21 90 32 -1,13 21 32 90 -1,第二轮,13 21 90 32 -1,13 21 32 -1 90,include #define N 5 void main() int aN , i , j , temp; printf(请输入5个数:n); for( i = 0 ; i N ; i+) scanf(%d,for( i=1; i aj+1 ) temp=aj; aj=aj+1; aj+1=temp;,选择法,基本思想：将第一个元素与第二个到第n个中最小者ap交换(如果apa0)，这时n个数中最小的数已调到最前面，

10、这是第一轮的处理结果。依次类推,int a5 n=5 a0 a1 a2 a3 a4 第一轮 21 13 90 32 -1,1 13 90 32 21,第二轮,1 13 90 32 21,for(i=0;iN-1;i+) p=i; for(j=i+1;jN;j+) if(ajap) p=j; if(p!=i) med=ap; ap=ai; ai=med;,include #define N 5 void main() int aN,i ,j ,med,p,temp; printf(请输入10个数:n); for( i = 0 ; i N ; i+) scanf(%d,例5.3-2,例5.3-3

11、输入5个整数，将它们存入数组a中，再输入1个数x，然后在数组中查找x，如果找到，输出相应的下标，否则，输出“Not Found”。 输入：2 9 8 10 6 9 输出：1 输入：2 9 8 10 6 7 输出：Not Found,数据查找-线性查找,折半查找,include int main( ) int i, flag, x; int a5; printf(“Enter 5 integers: ); for(i = 0; i 5; i+) scanf(%d,例5.3-4 折半查找,基本思路是：对已排好序的数列， 先检索中间的一个数据，看它是 否为所需的数据，如果不是， 则判断要找的数据是在

12、中间数的 哪一边 ，然后继续查找,0,1,8,4,7,5,3,6,2,9,10,11,12,13,14,下标,include #define N 50 int main( ) void bi_search(int a,int n, int x); int i, x,n; int aN; printf(“Enter n: ); scanf(%d,void bi_search(int a,int n, int x) /函数定义 int mid, top, bot, find; top = 0; bot = n-1; find = 0; do mid =( top + bot ) / 2; if(

13、x = amid ) printf(找到了%3d,是 a%d,x,mid); printf(n); find = 1; else if( x amid ) top = mid + 1; while( top = bot,数据统计分析,在实际应用中，经常要对大量的数据进行统计、分析和分类等，下面将介绍用数组统计所搜集到的数据。 例5.3-5 在某一次歌唱比赛中，20名评委给某个参赛选手打分，分数等级从110共10个等级，1表示最低，10表示最高，统计打分结果,include #define N 20 void main() int i,j,k=0; int score20=1,2,6,4,10,

14、9,8,3,4,6,7,8,9,5,9,7,8,7,8,5; int frequency11=0; /*存放统计结果*/ for( i= 0; i N; i+) k= scorei; +frequencyk; /*进行统计*/ printf(“ 等级 频率”)； for( j=1; j11;j+) printf(“%4d%12d n”, j， frequencyj”)；,二维数组的定义 二维数组的初始化 二维数组的引用 二维数组元素在内存中的排列顺序 应用举例,5.4 二维数组,定义方式： 数据类型数组名常量表达式常量表达式,数组元素的存放顺序 内存是一维的 二维数组：按行存放,行数,列数,元

15、素个数=行数*列数,二维数组理解,每个元素ai由包含4个元素 的一维数组组成,二维数组a是由3个元素组成,1,3,5,7,9,二维数组元素的引用 形式： 数组名下标下标 二维数组元素的初始化 int a23=1,2,3,4,5,6; int a23=1,2,3,4,5,6; int a23=1,2,4; int a23=1,4,5,二维数组元素在内存中的排列顺序,按行存放 二维数组的元素在数组中的排列顺序可以计算出来，设一个mn的数组a，数组元素aij 在数组中的排列顺序为in+j+1。 例如: 34数组a，元素a22在数组的排列顺序为24+2+1=11即数组中的第11个元素,例 5.4-1将

16、一个2*3矩阵转置,应用举例,例5.4-2求二维数组中最大元素值及其行列号,include void main() int a34=1,2,3,4, 5,8,0,6, -1,2,-5,2; int i,j,row=0,colum=0,max,printf(max=%d,row=%d, colum=%dn,max,row,colum);,max=a00; for(i=0;imax) max=aij; row=i; colum=j;,include #define MONTHS 12 int main() int days2MONTHS = 31,28,31,30,31,30,31,31,30,3

17、1,30,31, 31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31; int year, month; doprintf(Input year,month:);scanf(%d,%d,例5.4-3 输入某年某月，输出该年的该月有多少天,练习 #include void main() int a55, i, j; for(i=0; ij) aij=i+j; else if (ij) aij=i-j; else aij=0,for(i=0;i5;i+) for(j=0;j5;j+) printf(“%4d”,aij); printf(“n”,0 -1 -2 -3 -4 0 -

18、1 -2 -3 3 0 -1 -2 4 5 0 -1 4 5 6 7 0,5.5 数组作函数的参数,数组元素作为函数的实参 数组名作为函数的参数,数组元素作为函数的实际参数,数组名表示数组在内存中存放的起始地址（首地址），即数组第一个元素的地址。 数组元素的引用与一般变量的引用是一样的，传递的是数组元素的值，属于“值传递”方式。 例5.5-1 设a4和b4分别保存了A班和B班四门课程的平均成绩，现要统计出A班有几门课程的平均成绩高于B班。(自学,int better(int ave1,int ave2) if(ave1ave2) return(1); else return(-1,值传递,in

19、lcude void main( ) int i,k=0; int a4=56,88,89,98,b4=60,55,66,77; for(i=0;i0) k=k+1; printf(A班有%d门课程的平均成绩高于B班n,k,C语言中的数组名表示数组在内存中存放的起始地址（首地址），也是第一个元素的地址。 数组名作为函数的参数传递的是数组的起始地址，属于“传地址”，是一种双向传递的方式。 例如： int a5; a 为首地址,数组名作为函数的实际参数,例5.5-2 编写函数，求5个学生英语课的平均成绩,float pj(int b,int n) float ave,sum=0.0; int i;

20、 for(i=0;in;i+) sum=sum+bi; ave=sum/n; return(ave,include void main( ) float pj(int b,int n); int i,a5; float aver; printf(“ enter the datan); for(i=0;i5;i+) scanf(%d,地址传递,65 93 74 82 81,a0 a1 a2 a3 a4,a0 a1 a2 a3 a4,b0 b1 b2 b3 b4,65 93 74 82 81,开始,调用,起始地址 2000,起始地址 2000,练习：编写函数bubble（int b,int n）对

21、n个整数进行从小到大排序，在主函数中输入n个数，调用函数bubble，将排序后的结果在主函数中输出,include #define N 20 void main() void bubble(int ,int) ; int aN,i; printf(tern:n); scanf(%d,for(i=0; in; i+) printf(%d ,ai); void bubble(int b,int n) for( i=1; i ;i+) for(j=0;j ;j+) if( ) temp=bj; bj=bj+1; bj+1=temp;,字符数组的定义及初始化 用字符数组存放字符串 字符串的输入输出 用

22、于字符串处理的函数 应用举例,5.6 字符数组,定义 char str20； 初始化 逐个为数组中各元素指定初值字符。 char str5 =w，e，l，l，0; 对一个字符数组指定一个字符串初值。 char str =morning； char str = morning,定义及初始化,什么是字符串？ 字符串是用一对双引号括起来的字符序列，这些字符可以是一般的可显示字符，也可以是某些特殊的控制字符； 无字符串变量，用字符数组处理字符串; 字符串结束标志：0。 C语言中没有字符串变量，字符串存放在一个字符型数组中。因此为了存放字符串，常常在程序中定义字符数组。 例如： char c10,逐个字

23、符I/O： %c 整个字符串I/O： %s,include void main() char str10; gets(str); puts(str); /也可用scanf(),但有限制,include void main() char str10; int i; for(i=0;i5;i+) scanf(“%c”,scanf(,int i;scanf(%d, 不能读入带空格的字符串，gets()可以 这种用法很不安全。当用户的输入多于10个（含10个），str数组将越界。 scanf被公认为最易遭到黑客攻击的函数之一,演示,gets(,字符串输入函数gets()也没有提供限制输入字符串长度的方

24、法，容易引起缓冲区溢出，给黑客攻击以可乘之机。 对输入字符串长度有限制的函数调用 fgets(buf, sizeof (buf), stdin,在中定义了若干专门的字符串处理函数 strcpy(str1, str2): 串复制 strlen(str): 串长度 返回字符串的实际长度，不包括0 strcat(str1, str2): 串连接 strcmp(str1, str2): 串比较,字符串不能直接整体复制,str1=str2 /*错误*,例如： char str112=“Turbo ”; char str2=“c+”; printf(“%s”, strcpy(str1,str2); 输出结

25、果： c,例如： char str112=“Turbo ”; char str2=“c+”; printf(“%s”, strcat(str1,str2); 输出结果： Turbo c,例如： char str112=“Turbo C”; i=strlen(str1); printf(“%d”, i); 输出结果： 7,功能：比较两个字符串 比较规则：对两串从左向右逐个字符比较（ASCII码）， 直到遇到不同字符或0为止 返值：返回int型整数， a. 若字符串1 字符串2， 返回正整数 c. 若字符串1= 字符串2， 返回零 说明：字符串比较不能用“=”,必须用strcmp,字符串比较函数

26、strcmp (字符串1,字符串2,例5.6-1 统计一行字符中字母、空格、数字及其他字符的个数 #include void main() char str80; int alphabet=0,digit=0 ,space=0 , other=0, i=0; gets ( str ); for ( i = 0 ; stri != 0; i+ ) if (A= 0) +digit; else +other; printf(“有%d个字母，%d个空格，%d个数字，%d个其他字符：n”, alphabet, space, digit, other);,例5.6-2 #include void mai

27、n( ) char str36=“China”,”Japan”,”Korea”; str05= ; printf(“%sn”,str0);,str0,str1,str2,例5.6-3 按国名确定奥运会入场次序,问题分析： 一个国家名实际上就是一个字符串，可用一维数组来表示，而多个字符串就需要用二维字符数组来表示，因此为表示奥运参赛国的国名，可定义如下二维数组： char name15015,include #include #define MAX_LEN 15 /* 字符串最大长度 */ #define N 150 /* 字符串个数 */ void SortString(char strMAX

28、_LEN, int n); int main() int i, n; char nameNMAX_LEN; /* 定义二维字符数组 */ printf(How many countries?); scanf(%d,什么作用,* 函数功能：冒泡法实现字符串按字典顺序排序 */ void SortString(char strMAX_LEN, int n) int i, j; char tempMAX_LEN; for (i=0; i 0) strcpy(temp,strj); strcpy(strj,strj+1); strcpy(strj+1,temp);,结构体类型的定义 结构体变量的定义和

29、引用 结构体变量的初始化 应用举例,5.7 结构体类型,构造一个结构体类的数据类型的一般形式： struct 结构类型名 类型标识符 成员名; 类型标识符 成员名; : : 类型标识符 成员名;,例如： struct student char number10; char name20; char gender; int age; float score20; char addr30;,定义 先构造结构体类的数据类型，后定义具有这种构造的变量。 struct 结构体类型名 类型标识符 成员名; : 类型标识符 成员名; 变量名1,变量名2,例如： struct student char num

30、ber10; char name20; char gender; int age; float score20; char addr30; stud1,stud2,引用 对结构体变量的使用是通过对其成员的引用来实现的。引用结构体成员的一般形式如下： 结构体变量名成员名 例如 : stud1.age 其中的圆点符号称为成员运算符，它的运算级别最高,struct stud long num; char name20; char gender; char addr30; stud1=9708,”Liwei,F,144BeijingRoad,include struct student char na

31、me20; float s3; float ave; stu3=“li”, 70,80,90,0, “wang”,83,94,75,0, “zhang”,92,86,89,0; void main ( ) int i; for ( i=0; i3; i+) stui.ave=(stui.s0+ stui.s1+ stui.s2)/3; printf(“%s,%5.2fn”, , stui.ave); 输出结果是,li,80.00 wang,83.00 zhang,89.00,例5.7-1 输入3个学生的信息并输出。 #include #include struct stud

32、long num; char name20; char gender; int age; float score;,include #include void main() struct stud student3; int i; char ch; char numstr20; for( i = 0 ; i 3 ; i+) /*输入*/ printf(n输入第%d个学生的数据:n,i); gets(numstr);studenti.num = atol(numstr); gets(); studenti.gender = getchar(); ch = getchar(); gets(numstr); studenti.age = atoi(numstr); gets(numstr); studenti.score = atof(numstr);,printf(nnumtname gender age scoren); for( i = 0 ; i 3 ; i+) printf(%ld%-15s%3c%6d %6.2fn,studenti.num, ,studenti.gender,studenti.age, studenti.score);,