研究式学习C程序设计(第二讲

1、研究式学习研究式学习-C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 2 2 页 什么是循环结构？什么是循环结构？ 循环语句循环语句 语法练习语法练习 编程练习编程练习研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 3 3 页 一维数组一维数组 概念的引入概念的引入 一维数组的定义、引用及初始化一维数组的定义、引用及初始化程序举例程序举例 二维数组二维数组研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 4 4 页数组数组问题的提出问题的提出l 在程序设计中，常常需要处理以在程序设计中，常常需要处理以整体形式整体形式出现出现

2、的一批数据，比如求一个班级（或学院）学生的某的一批数据，比如求一个班级（或学院）学生的某科成绩的平均分，这样需要存储所有学生的成绩科成绩的平均分，这样需要存储所有学生的成绩(90,85,67,77,(90,85,67,77,),),这样的数据在程序中如何处理？这样的数据在程序中如何处理？如果仍然用简单变量来存放，那么当这批数据的数如果仍然用简单变量来存放，那么当这批数据的数量较大时，程序将无法编写。量较大时，程序将无法编写。c语言使用了一种新的语言使用了一种新的数据类型数据类型数组，来处理这种数组，来处理这种有一定顺序关系且有一定顺序关系且以整体出现以整体出现的一组数据。的一组数据。问题：问题

3、：求某班学生某科成绩高于平均分的人数。求某班学生某科成绩高于平均分的人数。研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 5 5 页数组数组问题分析（问题分析（1 1） 假设有假设有n个学生，个学生，n个学生的学习成绩按学个学生的学习成绩按学号顺序排列（成绩分只取到整数位数）。要号顺序排列（成绩分只取到整数位数）。要完成题目要求，需要解决以下问题：完成题目要求，需要解决以下问题：如何存储如何存储n个学生的成绩（分数）个学生的成绩（分数）在此基础上如何求出平均分在此基础上如何求出平均分如何求出高于平均分的人数如何求出高于平均分的人数数组数组问题分析（问题分析（2 2）1 成绩存储形式

4、成绩存储形式 n n 个学生的成绩分数可视为一组个学生的成绩分数可视为一组n n个个类型相同类型相同的数据。的数据。在在C C语言中，允许用语言中，允许用一个名字来命名同类型的一组数据一个名字来命名同类型的一组数据，并把这样的数据类型称为并把这样的数据类型称为数组数组。例如例如score0,score1score0,score1scoreiscorei（0in0in）, ,其中其中scorescore 为为数组名数组名，i i为某个学生成绩数据存放数组为某个学生成绩数据存放数组scorescore中中的的顺序号顺序号，也称为，也称为下标表达式下标表达式。C C语言规定语言规定下标从下标从0 0

5、开始计开始计数数，因此数组，因此数组scorescore的最大下标为的最大下标为n-1n-1。1 成绩存储形式成绩存储形式 与使用普通（基本类型）变量一样，使用数组存放数与使用普通（基本类型）变量一样，使用数组存放数据之前，要对数组进行定义。存储据之前，要对数组进行定义。存储n个成绩数据的数组个成绩数据的数组score可以定义如下：可以定义如下： int score100; 这里，这里，score是是数组名数组名，而，而int表明数组表明数组类型类型，即所有数，即所有数组元素的数据类型都是组元素的数据类型都是int型。方括号中的型。方括号中的100是数组的是数组的大大小（长度）小（长度）。即数

6、组。即数组score有有100个元素。个元素。研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 7 7 页数组数组问题分析（问题分析（3 3） 2 成绩数据的输入成绩数据的输入 每一个数组元素可以存放一个成绩分数每一个数组元素可以存放一个成绩分数。要输入。要输入n n个个学生的成绩就应当执行学生的成绩就应当执行n n次输入函数：次输入函数：for（i=0 ;i100; i+）scanf(“%d”,“%d”,&scorei); 在上述语句中，在上述语句中，scanf函数将被执行函数将被执行100次，次，scorei表示下标为表示下标为i的元素的元素，当，当i从从0变到变到99时

7、，每次输入的数据时，每次输入的数据（成绩分数）被依次存入（成绩分数）被依次存入score0,score1,score99这这100个数组元素中。个数组元素中。 研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 8 8 页数组数组问题分析（问题分析（4 4） 3 求出平均分求出平均分 首先需要把首先需要把100个同学的分数累个同学的分数累加来，也就是把加来，也就是把100个数组元素的个数组元素的值相加后，再求平均值。值相加后，再求平均值。for（i=0 ;i100; i+）sumsum+scorei；averange=sum/100； 4 求出高于平均分的学生人数求出高于平均分的学生人

8、数 用平均分与各数组元素逐一比较，并记下大于平均用平均分与各数组元素逐一比较，并记下大于平均分的数组元素的个数。分的数组元素的个数。for（i=0 ;iaverange) count+；i=0: sum=0+score0 i=1: sum=score0+score1i=2: sum= +score2i=3: sum= +score3.i=99: sum= +score99 研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 9 9 页#define N 10main() int i, count, sum, average; int scoreN;count=0; sum=0;prin

9、tf（Input %d scores: N);for (i=0; iN; i+ ) scanf (%d, &scorei ) ; /* 输入输入N个学生的成绩个学生的成绩 */sum+=scorei ; /* 求总分求总分 */average=sum/N;/* 求平均分求平均分 */for (i=0 ; iaverage ) /* 比较当前成绩是否高于平均分比较当前成绩是否高于平均分 */count+;/* 若高于平均分若高于平均分,计数器加计数器加1 */printf(naverage=%d, conut=%d, average, count ); 程序程序Input 10 scor

10、es: 70 80 68 92 88 76 96 60 56 90 average=77 ,count= 5 研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 1010 页一维数组的概念一维数组的概念 数组用于组织具有数组用于组织具有顺序关系顺序关系的一组的一组同类型同类型数据数据。 数组是一种数组是一种整体定义整体定义，个别使用个别使用的数据结构。的数据结构。 数组中每个变量被称为数组中每个变量被称为数组元素数组元素，数组元素数组元素用用数组名加写在方括号中的序号来标识数组名加写在方括号中的序号来标识 。顺序号也顺序号也称为称为下标下标。只需要一个下标便可识别一个数组元素。只需要一

11、个下标便可识别一个数组元素的数组称一的数组称一维数组维数组。 与使用普通（基本类型）变量一样，与使用普通（基本类型）变量一样，使用数组使用数组存放数据之前，要对数组进行定义存放数据之前，要对数组进行定义。 研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 1111 页一维数组的定义一维数组的定义一维数组定义的一般形式为：一维数组定义的一般形式为： 类型名类型名 数组名数组名常量表达式常量表达式例如：例如：intint a a 1010 ；其中：其中：（1）数组名取名要符合标识符取名规则）数组名取名要符合标识符取名规则（2）数组名后只能用）数组名后只能用方括号方括号（3）常量表达式表示

12、元素个数，即数组长度。常量表达式表示元素个数，即数组长度。其中只可包含其中只可包含常量或符号常量常量或符号常量，不可包含变量，不可包含变量。 1、定义了一个名为、定义了一个名为a的一维数组的一维数组。2、方括号中的、方括号中的10规定了规定了a数组长度数组长度为为10，即有，即有10个元素，它个元素，它们分别是们分别是a0、a1、a2、a3、a7、a8、a9。3、类型名类型名int规定了规定了a数组中数组中每个元素都是整型每个元素都是整型，在每个元，在每个元素中只能存放整型数。素中只能存放整型数。4、每个元素只有一个下标，、每个元素只有一个下标，C语句规定数组第一个元素的语句规定数组第一个元素

13、的下标为下标为0（下标的下限），因此，（下标的下限），因此，a数组数组最后一个元素的下标最后一个元素的下标是是4（下标的上限）。（下标的上限）。5、C编译程序将为编译程序将为a数组在内存中开辟数组在内存中开辟10个连续个连续的存储单元，的存储单元，各元素按照各元素按照下标递增的顺序存放下标递增的顺序存放，如下所示：，如下所示：a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8a9a研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 1212 页一维数组的引用一维数组的引用只能只能逐个引用数组元素逐个引用数组元素，而，而不能一次引用整个数组不能一次引用整个数组（字符数组除（字符数组除外

14、）。引用形式如下：外）。引用形式如下： 数组名数组名下标表达式下标表达式其中，下标可以是整型表达式。例如定义了其中，下标可以是整型表达式。例如定义了b数组：数组： int b100; 则则b0、bi、bi+k都是对都是对b数组元素的合法引用，其中数组元素的合法引用，其中0, i, i+k, 称为下标表达式。由于定义了称为下标表达式。由于定义了b数组有数组有100个元素，因此下个元素，因此下标标表达式必须大于等于零并小于表达式必须大于等于零并小于100。 注意：注意：bi+k中，中，i+k只是只是一个下标表达式。一个下标表达式。要建立以下概念：要建立以下概念：1 一个数组元素实质上就是一个数组元

15、素实质上就是一个同类型变量。一个同类型变量。因此，对基本因此，对基本数据类型的变量能进行的运算或操作，也适用于同类型数组元数据类型的变量能进行的运算或操作，也适用于同类型数组元素。素。2 一个数组不能整体引用一个数组不能整体引用。例如不能用。例如不能用b代表代表b0到到b99这这100个元素。个元素。 C语言中语言中，数组名是一地址常量数组名是一地址常量。它代表整个数组它代表整个数组的首地址的首地址。关于这方面的内容将在第六章指针中详细讨论。关于这方面的内容将在第六章指针中详细讨论。研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 1313 页一维数组的初始化一维数组的初始化在定义数

16、组的同时给数组赋初值，称为初始化在定义数组的同时给数组赋初值，称为初始化 。1、对数组的全部元素赋初值、对数组的全部元素赋初值。如：。如： int a5=0,1,2,3,4 /*依次把花括弧中数据赋给依次把花括弧中数据赋给a0到到a4*/ 对数组全部元素赋初值时，可不指定长度。例如：对数组全部元素赋初值时，可不指定长度。例如： int a =1,2,3,4,5,6,7,8 编译系统按初值个数确定该数组长度。上数组等价于：编译系统按初值个数确定该数组长度。上数组等价于： int a8=1,2,3,4,5,6,7,82、对数组的部分元素赋初值。对数组的部分元素赋初值。如：如： int a5=1,2

17、,3;初值个数为初值个数为3少于数组元素个数少于数组元素个数5，表示只给数组前三个元素赋，表示只给数组前三个元素赋值，后两个元素值，后两个元素a3,a4编译系统给赋初值编译系统给赋初值0。3、如果程序中没有为如果程序中没有为静态数组赋初值静态数组赋初值，则编译系统自动为其，则编译系统自动为其赋初值赋初值0。研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 1414 页一维数组一维数组应用举例应用举例 例例 1 1 一维数组的定义和引用。一维数组的定义和引用。 main() int a5=9; /* 定义整数型数组定义整数型数组a并初始化并初始化*/ int i; a1=8; /* 给

18、数组给数组a的第二个元素赋值的第二个元素赋值 */ for(i=2;i4;i+) /* 对数组对数组a的第的第3,4两个元素赋值两个元素赋值 */ ai=9-i; printf(“输入数组第五个元素输入数组第五个元素的值：的值：”); scanf(“%d”,&a4); /* 从键盘输入第从键盘输入第5个元素的值个元素的值 */ printf(“该数组五个元素的值分别为：该数组五个元素的值分别为：”); for(i=0;i5;i+) printf(“%3d”,ai) ; 程序运行结果为：程序运行结果为： 输入数组第五个元素的值：输入数组第五个元素的值：5该数组五个元素的值分别为：该数组五

19、个元素的值分别为： 9 8 7 6 5程序程序研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 1515 页一维数组一维数组应用举例应用举例例例 2 2 输入输入100100个整型数据，找出其中最大值并显示出来。个整型数据，找出其中最大值并显示出来。 main()int buffer100,max,i; for(i=0;i100;i+) scanf(“%d”,&bufferi); max=buffer0; for(i=1;i100;i+) if(max bufferi) max= bufferi; printf(“max=%dn”, max);输入数组元素输入数组元素找最大找

20、最大输出最大值输出最大值max赋初值赋初值研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 1616 页一维数组一维数组应用举例应用举例例例 2 2 找出一维整型数组中具有最小值的元素及其所在位置。找出一维整型数组中具有最小值的元素及其所在位置。 main()main() intint a5=9,8,11,6,22a5=9,8,11,6,22; ; int int i,k,min; i,k,min; min= min=a0a0/ /* * 将数组中第一个元素的值作为比较基准将数组中第一个元素的值作为比较基准 * */ / k=0; /k=0; /* * 将将a0a0下标值赋给变量下标

21、值赋给变量k k * */ / for(i=1; i5;i+) / for(i=1; iif(minaiai) /) /* *的最小值和最小值对应下标的最小值和最小值对应下标 * */ / min=min=aiai; k=i; k=i; printfprintf(数组中最小值的元素下标为数组中最小值的元素下标为d, d, 其值是：其值是：%4%4d d ,k,min);,k,min); 程序程序程序运行结果为：程序运行结果为：数组中最小值的元素下标数组中最小值的元素下标为为 3, 其值是：其值是：6研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 1717 页一维数组一维数组应用举例

22、应用举例 例例3 将数组中数据按将数组中数据按逆序存放逆序存放后输出，不允许再另外开辟新数组。后输出，不允许再另外开辟新数组。 分析：逆序存放数组的算法为：假设数组有分析：逆序存放数组的算法为：假设数组有n个元素，则第个元素，则第一个元素与最后一个元素交换，第二个元素与倒数第二个元素一个元素与最后一个元素交换，第二个元素与倒数第二个元素交换，依次类推直到交换交换，依次类推直到交换n/2次后，逆序存放完成。当次后，逆序存放完成。当n为偶数为偶数时进行两两交换；当时进行两两交换；当n为奇数时，中间那个数不用交换。如图所为奇数时，中间那个数不用交换。如图所示。示。a0,a1, a2,a0,a1, a

23、2, an-3,an-2,an-1 an-3,an-2,an-1交换for(i=0;in/2;i+) t=ai;ai=an-i-1; an-i-1=t；程序清单看教科书例4.3程序程序研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 1818 页二维数组二维数组问题的提出问题的提出问题问题：某小组有：某小组有3人，要求计算每人考试成绩总人，要求计算每人考试成绩总分，期末考试成绩如下分，期末考试成绩如下 ：学号语文数学总分外语 24001 24002 2400397.287.578.687.792.381.993.690.791.9研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲)

24、 第 1919 页二维数组二维数组问题分析问题分析 学生成绩表是一个由学生成绩表是一个由3行和行和5列组成的表格或矩阵。其中列组成的表格或矩阵。其中每一行记录一个学生各科成绩及总分。而每一列是某门课成每一行记录一个学生各科成绩及总分。而每一列是某门课成绩或总分。存储这样由绩或总分。存储这样由3行行5列共列共15个数据组成的表格个数据组成的表格,可以可以使用二维数组。所谓使用二维数组。所谓二维数组二维数组，是，是指数组中的每个元素都有指数组中的每个元素都有两个下标两个下标。其中第一个下标为。其中第一个下标为行下标行下标。第二个下标为。第二个下标为列下标列下标。由于数组只能存储相同类型的数据，在本

25、题中，把学号及各由于数组只能存储相同类型的数据，在本题中，把学号及各门课成绩定义为实型，都能兼顾。门课成绩定义为实型，都能兼顾。 假设用二维数组假设用二维数组a a来存储数据：来存储数据： float a35; float a35;float a35; a数组的逻辑结构可视为具有如下形式的3行4列的矩阵（或表格）： 第第0列列 第第1列列 第第2列列 第第3列列 第第4列列第第0 行行 a00 a01 a02 a03 a04第第1行行 a10 a11 a12 a13 a14第第2行行 a20 a21 a22 a23 a24研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 2020 页

26、main() int i,j; float s35= 24001,97.2,87.7,93.6,0, 24002,87.5,91.3,90.7,0, 24003,78.6,81.9,91.9,0 ; printf(“n No. YW MT EN TOTALn”); printf(“-n”); for (i=0; i3; i+ ) printf (“n%6.0f”,si0);/* 输出学生学号输出学生学号 */ for (j=1; j4; j+) si4+=sij; /* 求第求第i个学生总分个学生总分 */ printf (“%6.1f”,sij); /* 输出单科成绩输出单科成绩 */ pr

27、intf (“%6.1f”,si4); /* 输出第输出第i个学生总分个学生总分 */ 二维数组二维数组程序程序运行结果为：运行结果为：No. YW MH EN TOTAL 24001 97.2 87.7 93,6 278.5 24002 87.5 91.3 90.7 269.5 24003 78.6 81.9 91.9 252.4程序程序研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 2121 页l 如果数组中每个元素都需要如果数组中每个元素都需要两个下标两个下标来标识，则称这来标识，则称这样的数组为样的数组为二维数组二维数组。在逻辑上可把二维数组看成是具有。在逻辑上可把二维数组

28、看成是具有行和列的一张表格和一个矩阵。行和列的一张表格和一个矩阵。一一 二维数组的定义二维数组的定义在在C语言中，二维数组的定义语句形式如下：语言中，二维数组的定义语句形式如下： 类型名类型名 数据名数据名常量表达式常量表达式1常量表达是常量表达是2其中，常量表达式其中，常量表达式1（为第一维的大小）看为表格（或矩阵）（为第一维的大小）看为表格（或矩阵）的行数。常量表达式的行数。常量表达式2（为第二维的大小）看为是表格（或矩（为第二维的大小）看为是表格（或矩阵）的列数。例如有下定义：阵）的列数。例如有下定义： int a34 int a34； 定义了二维整型数组定义了二维整型数组a，a数组中共

29、有数组中共有3*4（12）个）个元素。元素。a数组的元素数组的元素在内存中占在内存中占12个连续的存储单元个连续的存储单元，元素存储的顺序是：元素存储的顺序是：按行存放按行存放，即在内存中先顺序存即在内存中先顺序存放第一行元素，在存放第二行放第一行元素，在存放第二行如下顺序：如下顺序： a00 a01 a02 a03 a10 a11 a12 a13 a20 a21 a22 a23二维数组二维数组概念及定义概念及定义研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 2222 页二维数组二维数组概念及定义概念及定义 在在C语言中，可以把一个二维数组看作是一种语言中，可以把一个二维数组看作

30、是一种特殊的一维特殊的一维数组数组，它们，它们每个元素又是一个一维数组每个元素又是一个一维数组。例如，以上数组可以。例如，以上数组可以看成是由看成是由a0、a1、a2三个元素组成的一维数组，其中每个三个元素组成的一维数组，其中每个元素又是由元素又是由4个整型元素组成的一维数组。个整型元素组成的一维数组。a0a00 a01 a02 a03a1a10 a11 a12 a13a2a20 a21 a22 a23a可以理解为可以理解为： 建立起这样的概念是十分重要的，因为建立起这样的概念是十分重要的，因为C编译系统编译系统确实是把二维数组确实是把二维数组a中的中的a0、a1、a2作为数组来处作为数组来处

31、理的。这种处理方法在对数组初始化及用指针表示时理的。这种处理方法在对数组初始化及用指针表示时显得很方便，这在以后会体会到。显得很方便，这在以后会体会到。研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 2323 页 二维数组元素的表示形式为：二维数组元素的表示形式为： 类型名类型名 数组名数组名下标表达式下标表达式1下标表达式下标表达式2 例如，若有以下定义语句：例如，若有以下定义语句： float c24; 则则c01, cij, ck+ik+j都是合法的数组元素引用形式。都是合法的数组元素引用形式。只是每个下标表达式的值都必须是只是每个下标表达式的值都必须是整数整数，而且不能超越

32、数组定，而且不能超越数组定义中的上、下限。与一维数组一样，二维数组中义中的上、下限。与一维数组一样，二维数组中两个下标的下两个下标的下限为另，上限为其长度减限为另，上限为其长度减1。上例中，。上例中，c数组行、列下标各为数组行、列下标各为1和和3。 与一维数组一样，二维数组也是一种与一维数组一样，二维数组也是一种整体定义，个别使用整体定义，个别使用的数据结构，其每一个二维数组元素都是一个的数据结构，其每一个二维数组元素都是一个同类型变量，同类型变量，而而二维二维数组的名字是一数组的名字是一地址常量地址常量，代表整个数组的，代表整个数组的首地址首地址。二维数组二维数组引用引用研究式学习研究式学习

33、C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 2424 页二维数组二维数组初始化初始化 1 对对全部元素全部元素赋初值，例如：赋初值，例如： int d33=1,2,3,4,5,6,7,8,9 int d33=1,2,3,4,5,6,7,8,9; 2对对部分元素部分元素初始化，例如：初始化，例如： int d33=1,2,4,5,7,8; int d23=1,2, 3,4; int d33=1,2,3,4,5; 3 在对在对全部元素全部元素赋初值的情况下，可以赋初值的情况下，可以省略第一维大小省略第一维大小。 int d 3=1,2,3,4,5,6,7; int d 3=1,2,3,4,5,6,7;

34、 详细内容参看教详细内容参看教科书有关部分科书有关部分研究式学习研究式学习C程序设计程序设计(第二讲第二讲) 第 2525 页二维数组二维数组应用举例应用举例 例例 4 从键盘上为一个从键盘上为一个3*3的整形数组赋值，然而找的整形数组赋值，然而找出其中最大值及其所在行和列。出其中最大值及其所在行和列。 分析：要在程序执行过程中顺序为二维数组元分析：要在程序执行过程中顺序为二维数组元素赋值，可使用素赋值，可使用二重循环二重循环来完成。要对来完成。要对3*3的的 9个个数进行比较，可按行来进行，先比较第一行，再比数进行比较，可按行来进行，先比较第一行，再比较第二行，最后比较第三行，仍用二重循环来

35、完成。较第二行，最后比较第三行，仍用二重循环来完成。二重循环中二重循环中外层循环外层循环对对行行进行控制，进行控制，内层循环内层循环对对列列进行控制。进行控制。main()main() intint x33 x33,i,j,max,r,c;,i,j,max,r,c; printf printf(nInputnInput 3 3* *3 numbers:n);3 numbers:n); for(i=0;i3;i+) for(i=0;i3;i+) / /* *用二重循环为数组赋值用二重循环为数组赋值* */ / for(j=0;j3;j+)for(j=0;j3;j+) scanf scanf(%d,&xij);(%d,&xij); max=x00;r=0;c=0; max=x00;r=0;c=0; for(i=0;i3;i+) for(i=0;i3;i+) / /* *用二重循环寻找最大值用二重循环寻找最大值* */ / for(j=0;j3;j+)for(j=0;jmax) if(xijmax) max=xij max=xij； r=i;c=j; r=i;c=j; pri