C++课件第6章数组

1、第6章 数组,本章主要介绍数组的定义及应用，包括一维数组、多维数组和字符数组以及字符串处理函数等,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,2,数 组,C+除提供基本数据类型外，还提供了构造数据类型，如数组、结构体、共同体和类。 具有相同类型的若干个元素组成的有序集合称为数组。 如：int score30; 数组拥有一个公共的名字，称之为数组名。一个数组由若干个元素组成，数组内的每个元素的类型必须相同，它们在内存中占据的地址空间也是连续的,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,3,一维数组的定义,一维数组定义的一般形式为： 存储类别 数据类型 数组名常量表达式 如：

2、auto int a10; 或 static int a10; 则定义了一个包含十个元素的数组，分别为a0，a1，a2，a9。C+语言中数组的下标从0开始； 为下标运算符；“常量表达式”中不能包含变量；数组名的命名必须符合标识符的命名规则,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,4,一维数组的定义,对于数组定义应注意以下几点： 相同作用域内，数组名不能与其它变量名相同， 例如：void main() int a; float a10; /是错误的。 方括号中的常量表达式必须有确定的正整数值(不能为变量或实数)，可以是符号常量。 例如： #define FD 5 void main

3、() int a3+2, b7+FD; /是合法的。 但是下述说明方式是错误的： void main() int n=5; int an, b5.5; /是错误的。 允许在同一个类型说明中，说明多个数组和多个变量。 例如： int a, b, c, d, k110, k220,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,5,一维数组的初始化,1、一维数组的初始化：指在定义数组的同时，给数组元素赋值。如：int a5=1, 2, 3, 4, 5; 2、如果对全部数组元素赋初值，可以不指定数组长度。例如：int a =1,2,3,4,5; 和int a5=1,2,3,4,5; 相同 3、

4、可以只给部分数组元素赋初值。例如：int a10=0,1,2,3,4; 表示只给a0a4 5个元素赋值，而后5个元素自动赋0值。 4、当将数组定义为全局数组或静态数组时，如不给数组赋初值，则元素的值全部为0。 5、只能给元素逐个赋值，不能给数组整体赋值。例如：给数组元素全部赋1, 只能写为:int a5=1,1,1,1,1;而不能写为：int a5=1,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,6,一维数组的使用,只能逐个使用数组元素， 而不能一次使用整个数组。 例如：输出有10个元素的数组必须使用循环语句 for(i=0; i10; i+) coutai; 而不能用一个语句输出整

5、个数组，下面的写法是错误的； couta; 下面的程序也是错误的： int a5, b5=1,2,3,4,5; a=b; 同样，数组元素的赋值也只能逐个赋值。 int a3; a0=1; a1=2; a2=3; 或 for(int i=0;i3;i+) ai=i+1,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,7,一维数组应用实例(选择法排序,Visual C+程序设计基础,例：把一组无序的数据(如15, 8, 4, 13, 6, 1)放在数组a0 a5中，要求将其按升序排序(结果应为1, 4, 6, 8, 13, 15,a0 a1 a2 a3 a4 a5,初始状态,第1次,第2次,

6、a0a1, 交换,a0a2, 交换,第3次,a0a3, 不交换,第4次,a0a4, 不交换,第5次,a0a5, 交换,23.03.2021,8,一维数组应用实例(选择法排序,Visual C+程序设计基础,经过第1轮循环后，找到了最小的数1，并将其放到了a0中，下面将找次小的数，并将其放到a1中,a0 a1 a2 a3 a4 a5,第1轮后,第1次,第2次,a1a2, 交换,a1a3, 不交换,第3次,a1a4, 交换,第4次,a1a5, 交换,第1轮比较结束后的状态,第2轮开始,23.03.2021,9,一维数组应用实例(选择法排序,Visual C+程序设计基础,经过第2轮循环后，找到了次

7、小的数4，并将其放到了a1中，依此类推，经过5轮后即可完成排序工作,a0 a1 a2 a3 a4 a5,第5轮后最终结果为,for(i=0;iaj) temp=ai; ai=aj; aj=temp;,完成该选择法排序的程序段为,23.03.2021,10,一维数组应用实例(选择法排序,Visual C+程序设计基础,另一种快速的选择法排序算法为,a0 a1 a2 a3 a4 a5,初始状态,第1轮循环,第2轮循环,第3轮循环,第4轮循环,第5轮循环,将a0和最小的数a5交换,将a1和次小的数a2交换,下一步a2和a4交换,下一步a3和a4交换,23.03.2021,11,一维数组应用实例(选择

8、法排序,在a0至 an-1 中找出一个最小值，假定是 at，把at与a0交换，使得 a0最小； 再在 a1至 an-1 中找出一个最小值 at，把at与a1交换，使得 a1最小 依次类推，直到从 an-2和 an-1中找出最小值,Visual C+程序设计基础,一般情况下，对于N个数据的排序问题，该算法可描述为,for(i=0;iaj) t=j; if(t!=i) temp=ai; ai=at; at=temp;,23.03.2021,12,例：把一列无序数据(如15 8 4 13 6 1)放在数组a0a5中，要求按升序排列,一维数组应用实例(冒泡法排序,Visual C+程序设计基础,初始状

9、态,第1次：a0a1，交换a0和a1,第2次：a1a2，交换a1和a2,第3次：a2a3，交换a2和a3,第4次：a3a4，交换a3和a4,第5次：a4a5，交换a4和a5,这是第1轮排序后的结果，最大的数沉到了最下面，小数则向上移动,23.03.2021,13,经过第1轮5次比较，找出了最大的数15并将其保存到a5中，其它数上浮。在第2轮比较中，将a0a4按前述方法进行4次交换后，可得到第2个比较大的数13，存放于a4中。依此类推，可得到排序结果,一维数组应用实例(冒泡法排序,Visual C+程序设计基础,第1轮,第2轮,第3轮,第4轮,第5轮,23.03.2021,14,一般的，对于N个

10、数据的冒泡法排序，该算法可描述为,一维数组应用实例(冒泡法排序,Visual C+程序设计基础,a0与a1比较,若a0a1,两数交换；然后 a1与 a2比较，重复上述步骤。结果大数沉底，小数上升，an-1中为最大的数。 a0到 an-2，两两比较。 依次类推，直到从 a0和 a1中找出最大值沉底,for(i=0;iaj+1) t=aj; aj=aj+1; aj+1=t;,23.03.2021,15,二维数组的定义,格式： 类型说明 数组名常量表达式1常量表达式1 例如：int a23; 说明：定义了一个2行3列的二维数组，数组元素个数为(常量表达式1)*(常量表达式2)的值，即共有6个整型数据

11、，在内存开辟了连续24个字节存储单元。数组每一维的下标都从0开始。 对于二维数组，逻辑上可以把它看成是一个表格结构，第一个下标代表“行号”，第二个下标代表列号,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,16,二维数组的定义,在C+中，二维数组元素在内存中的存放方式为按行存放，称为行主顺序。C+语言把二维数组看成是一种特殊的一维数组，即由a0，a1两个元素组成，而a0、a1又是由一维数组组成。 例如上例中数据在内存中的存放顺序为： a：a0： a1： 必须强调的是，a0, a1不能当作下标变量使用，它们是数组名，不是一个单纯的下标变量,Visual C+程序设计基础,23.03.20

12、21,17,多维数组的定义,对于三维数组来说，可以依据二维数组的定义方法来定义：如 int a234; 其中第一个下标称为“页下标”，第二个下标称为“行下标”，第三个下标称为“列下标”。这个三维数组在内存中同样要占据连续的内存空间。上面定义的三维数组在内存中将先放第0页中的数组元素，然后放第一页中的数组元素，每页中的元素还是按“行主顺序”存放,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,18,二维(多维)数组的引用,对二维数组的引用可通过双重循环来实现。 例如要引用a34数组中的元素： for (i=0;iaij; 从键盘输入数据给数组元素,Visual C+程序设计基础,23.03

13、.2021,19,二维(多维)数组的初始化,对二维数组进行初始化的方式有： 1、分行赋初值 例如：int a23=1,3,5,2,4,6; 2、按数组在内存中的排列顺序赋初值 例如：int a23=1,2,5,2,4,6; 在对二维数组赋初值时(全部数据)，可以省略对第一维长度的说明，这时第一维的长度由所赋初值的行数所决定，但第二维不能省略。 例如：int a23=1,3,5,2,4,6; 可以表示为：int a 3=1,3,5,2,4,6; 和 int a 3=1,3,5,2,4,6; 3、可以对部分元素赋初值 例如：int a23=1,2; 或 int a23=1,0,4 则未赋初值的其余

14、元素值自动为0,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,20,二维(多维)数组实例,例：要求输出如下的杨辉三角(要求输出10行) 1 1 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 1 1 5 10 10 5 1 1 615 20 15 6 1 1 7 21 35 35 21 7 1 1 8 28 56 70 56 28 8 1 1 9 36 84 126 126 84 36 9 1,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,21,数组和函数,数组可以作为函数的参数进行数据传送。数组用作函数参数有两种形式，一种是数组元素作函数参数； 另一种是数组名作函数参数。 数

15、组元素作函数实参 数组元素作为函数实参使用与普通变量作函数参数是完全相同的，在发生函数调用时， 把作为实参的数组元素的值传送给形参，实现单向的值传送,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,22,数组和函数,数组名作为函数参数 1、数组名作函数参数时，要求形参和实参都必须是类型相同的数组，当形参和实参不一致时，即会发生错误。 2、数组名作函数参数时，不是进行值的传送，而是地址的传送，也就是说把实参数组的首地址赋予形参数组名。形参数组名取得该首地址之后，也就等于有了实在的数组。实际上是形参数组和实参数组为同一数组，共同拥有一段内存空间。 3、当用数组名作函数参数时， 由于形参和实参

16、为同一数组， 因此当形参数组发生变化时，实参数组也随之变化。 4、在函数形参表中，允许不给出形参数组最高维大小,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,23,Visual C+程序设计基础,程序中的函数p( )用于计算,主函数利用函数完成计算,int p(int a, int x, int b, int y, int n) int i, s; for(_; in; i+) s+=_; return s;,int d=2,3,5,4,9,10,8; int v=7,6,3,2,5,1,8,9,3,4; int w=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,void main(voi

17、d) cout“ns1=“_; cout“ns2=“_;,a*xi+b*yi,i=0,s=0,p(1,d,2,v,8,p(3,v,4,w,10,23.03.2021,24,字 符 数 组,字符数组：用于存放字符型数据的数组称为字符数组。它的定义形式和元素的引用方法与一般的数组相同。 例如：char ch10; 字符数组初始化： 1、将字符逐个赋给数组中的各元素。 如：char c5=c, h, i, n, a; 或：char c =c, h, i, n, a; 2、直接用字符串常量给数组赋值。如： char c6=“china”; 或者 char c = “china”; 此时数组长度为6，系

18、统自动在china的末尾加字符串结束标志0。 字符串结束标志(0)：它占内存，但不计入串的长度。 例如：cout“please input 10 number:”; 在执行cout函数时，每输出一个字符，则检测下一个字符是否为0，若是则停止输出,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,25,字 符 数 组,字符数组的引用： 1、可以引用字符数组里的单个元素； 2、引用整个字符串 例如：char c5; cinc ; coutc; 注意：用cin输入时，是以空格或回车作为字符串的结束的 对二维(多维)数组的初始化 char c215= H,o,w, ,a,r,e,y,o,u, I,

19、a,m, ,a, ,s; 或 char c 15=“How are you”,”Iam a s”; 或 char c 15=“How are you”,”Iam a s,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,26,字符数组的输入输出,Visual C+程序设计基础,逐个字符的输入输出。这种输入输出的方法，通常是使用循环语句来实现的。如： char str10; coutstri;/A . A行将输入的十个字符依次送给数组str中的各个元素,定义,赋值,23.03.2021,27,字符数组的输入输出,Visual C+程序设计基础,把字符数组作为字符串输入输出。对于一维字符数组的

20、输入，在cin中仅给出数组名；输出时，在cout中也只给出数组名,void main (void ) char s150, s260; cout s1; cin s2; cout “n s1 = “ s1; cout “n s2 = “ s2 “n”;,输入：abcd string,cin只能输入一个单词，不能输入一行单词,数组名,数组名,输出到0为止,23.03.2021,28,字符数组的输入输出,Visual C+程序设计基础,当要把输入的一行作为一个字符串送到字符数组中时，则要使用函数cin.getline( )。这个函数的第一个参数为字符数组名，第二个参数为允许输入的最大字符个数,ci

21、n.getline(数组名, 数组空间数,char s180; . cin.getline(s1, 80,首先开辟空间,23.03.2021,29,字符数组的输入输出,Visual C+程序设计基础,void main (void ) char s381; cout”输入一行字符串:”; cin.getline(s3,80); cout”s3=”s3n;,当输入行中的字符个数小于80时，将实际输入的字符串（不包括换行符）全部送给s3；当输入行中的字符个数大于80时，只取前面的80个字符送给字符串,定义,从键盘接收一行字符,输出到0为止,23.03.2021,30,字符串处理函数,C+语言的函数

22、库中提供了一批用于处理字符串的函数，程序中可以通用这些函数来处理字符串，使用时应包含头文件string.h。 1、字符串拷贝函数 strcpy 格式： strcpy (字符数组名1,字符数组名2或字符串) 功能：把字符数组2或字符串复制到字符数组1 要求：字符数组1原来的内容被覆盖掉了，因此字符数组1必须足够大到存放字符数组2或字符串。 例如： char str10; strcpy(str, ”Hello”); 说明：该函数实质上是给字符串赋值的另一种形式。像str1=“china”或str1=str2这样的表达式都是不合法的,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,31,字符串

23、处理函数,2、字符串连接函数strcat (注：catenate：连接) 格式： strcat (字符数组名1,字符数组名2或字符串) 功能：将两个字符串合并成一个字符串，合并后的字符串放在字符数组1中 例：str120=“string”; str2=“function”;strcat(str1, str2); 结果：str1字符串为：stringfunction 作用：该函数把str2所指字符串的内容连接到str1字符串的后面，自动删去str1字符串后的0。为了进行这项操作，要求str1字符串后面有足够的空间来容纳str2字符串的内容,Visual C+程序设计基础,23.03.2021,3

24、2,程序中对两个字符串相等的判断不能使用下列语句： if (str1= =str2),字符串处理函数,3、字符串比较函数strcmp 格式：strcmp(字符串1，字符串2)； 作用：对两个字符串自左向右按照各字符的ASCII进行比较，直到出现不同字符或者遇到0时退出比较，退出时： 函数返回值为0：表示两个字符串相同； 函数值为一正整数：表示字符串1字符串2，这个值为两个字符串不相同字符的ASCII码值的差 函数值为一负整数：表示字符串1字符串2,Visual C+程序设计基础,而应为：if (strcmp(str1, str2)= =0),如果str1、str2是两个字符数组名，而且都赋了值，则下面的语句都是合法的： strcmp(str1,str2); strcmp(“Japan”,”China”); strcmp(str1,“China”,23.03.2021,33,字符串处理函数,4、字符串比较函数strncmp 格式：strncmp(字符数组名1或字符串1,字符数组名2或字符串2,n) 功能：比较前n个字符的大小，若字符串长度小于n，则与strcmp函数相同。 char c=BASIC“; cc10=“BASICCPP”; strncmp(cc,c,5); /结果为0 5、求字符串长度函数strlen 格式： strlen (字符数组名或字符串) 功能：求出字符数组