C大学基础教程第五章zhouppt课件

1、C+大学基础教程大学基础教程第第5 5章章 数组数组北京科技大学北京科技大学 计算计算机系机系数组基本概念数组是具有一定顺序关系的若干相同类型变量数组是具有一定顺序关系的若干相同类型变量的集合。的集合。组成数组的变量称为该数组的元素。组成数组的变量称为该数组的元素。数组元素都有相同的变量名数组名），但是数组元素都有相同的变量名数组名），但是有不同的下标。有不同的下标。数组属于构造类型数组属于构造类型一个人N门课的成绩怎样存储和处理？一个班N门课的成绩怎样存储和处理？.一维数组的定义与引用一维数组的定义一维数组的定义类型说明符类型说明符 数组名数组名 常量表达式常量表达式 ； 例如：例如： in

2、t a10; int a10; 1) a 1) a 为整型数组名；为整型数组名； 2 2a a数组有数组有1010个元素，每个元素都是整数数个元素，每个元素都是整数数据：据：a0.a9a0.a9数组名的构成方法与一般变量名相同，必须是合法的标识符。 数 组上C+课程的学生成绩(120个学生)float scoresCPlus120;一维数组的存储顺序一维数组的存储顺序数组元素在内存中顺次存放，它们的地址是连续的。数组元素在内存中顺次存放，它们的地址是连续的。E a10;E a10;具有具有1010个元素的数组个元素的数组 a a，在内存中的存放次序如下：，在内存中的存放次序

3、如下：数组名字是数组首元素的内存地址。数组名是一个常量，不能被赋值。a0 a1a2 a3 a4a5 a6 a7a8 a9a 数 组一维数组的定义与引用l引用引用l数组必须先定义，后使用。数组必须先定义，后使用。l只能逐个引用数组元素，而不能一次引用整个数组只能逐个引用数组元素，而不能一次引用整个数组l数组元素的引用是通过下标变量实现的。数组元素的引用是通过下标变量实现的。l元素的引用形式为：元素的引用形式为：l 数组名数组名下标表达式下标表达式l例如例如1：int a10; a0=a5+a7-a2*3l 2: int salaries 6;l int a=5; salariesa=900; 数

4、 组注意在使用数组元素时需要注意：在使用数组元素时需要注意： 数组元素的下标表达式其结果必须正整数数组元素的下标表达式其结果必须正整数（00）。）。 数组元素的下标值从数组元素的下标值从0 0开始，不得超过声明开始，不得超过声明时所定义的上界。时所定义的上界。数组的下标数组元素的下标是数组元素到数组开始地址的数组元素的下标是数组元素到数组开始地址的偏移量。偏移量。第第1 1个元素的下标为个元素的下标为0 0，其地址是数组的首地址，其地址是数组的首地址，第第2 2个元素的下标为个元素的下标为1 1，偏移量距离首地址是，偏移量距离首地址是1 1个数组元素大小，依次类推。个数组元素大小，依次类推。因

5、而，数组元素是一系列大小相同的连续项，因而，数组元素是一系列大小相同的连续项，每项到公共基点数组起始地址的偏移量是每项到公共基点数组起始地址的偏移量是固定的。固定的。错误的数组定义语句void VoidArray10;void VoidArray10;/void/void不可以做数组类型不可以做数组类型int a=9; float floatArraya; int a=9; float floatArraya; / /数组的长度不可以是变量数组的长度不可以是变量char charArray1.5+1.5;char charArray1.5+1.5;/3.0/3.0不是整数不是整数例5.1 定义

6、一个10个整数的数组解：以解：以ARRAYARRAY命名的数组，用命名的数组，用100100至至109109对数组元素赋值，并对数组元素赋值，并对其求和。需要在一个循环中使用数组。这是使用数组最对其求和。需要在一个循环中使用数组。这是使用数组最经常的方式。经常的方式。void main()void main() int ARRAY 10; int ARRAY 10; int sum=0; int sum=0; for (int i=0;i10;i+) for (int i=0;i10;i+) ARRAYi=100+i; ARRAYi=100+i; sum+= ARRAYi; sum+= ARR

7、AYi; 注意不能直接把一个数组赋给另一个数组。假设要将不能直接把一个数组赋给另一个数组。假设要将数组数组total_salestotal_sales的值拷贝到数组的值拷贝到数组saved_salessaved_sales中，中，使用下面的赋值方法就是错误的：使用下面的赋值方法就是错误的：saved_sales =total_sales; saved_sales =total_sales; /error/error 应使用一个循环语句将应使用一个循环语句将total_salestotal_sales中的元素的中的元素的值逐个赋给数组值逐个赋给数组saved_salessaved_sales中的

8、每个元素。如下中的每个元素。如下面的代码所示：面的代码所示：for (int i=0;iARRAY_SIZE;i+)for (int i=0;iARRAY_SIZE;i+)saved_salesi =total_salesi;saved_salesi =total_salesi;一维数组的初始化可以使数组得到初值：可以使数组得到初值：在声明数组时对数组元素赋以初值。在声明数组时对数组元素赋以初值。例如：例如：int a10=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;int a10=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;可以只给一部分元素赋初值。其他元素自动赋值可以只给一部分元素赋初值。其他元素

9、自动赋值为为0 0例如：例如：int a10=0,1,2,3,4;int a10=0,1,2,3,4;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。长度为初值的个数。度。长度为初值的个数。例如：例如：int a =1,2,3,4,5 int a =1,2,3,4,5 等价于等价于 int a5=1,2,3,4,5 int a5=1,2,3,4,5 数 组大括号的使用 通过使用大括号，可初始化任何一种类型的数组。通过使用大括号，可初始化任何一种类型的数组。 例如，要记录前三年的销售总额，则可以如下定例如，要记录前三年的销售总额，则可以如下定义并初始化一个

10、数组：义并初始化一个数组：double sales= 4323.43double sales= 4323.43，122355.32122355.32，343324.96343324.96 注意：上面这种使用大括号来初始化数组的方法注意：上面这种使用大括号来初始化数组的方法只能在定义数组时使用。在数组定义之后，就不能只能在定义数组时使用。在数组定义之后，就不能用这种方法了，而只能逐个元素地赋值。用这种方法了，而只能逐个元素地赋值。double sales3;double sales3;sales= 4323.43sales= 4323.43，122355.32122355.32，343324.9

11、6343324.96全局数组初始化C+C+自动将全局数组变量中的所有元素初始化为自动将全局数组变量中的所有元素初始化为0 0或或nullnull。如果未赋初值，那么一个全局的字符数组中的所如果未赋初值，那么一个全局的字符数组中的所有元素将为有元素将为null(null(空空) )，一个全局的数字数组中的，一个全局的数字数组中的所有元素将为所有元素将为0 0。程序中应尽量限制全局数组变量的使用。如果要程序中应尽量限制全局数组变量的使用。如果要用，也最好在程序中用语句将其显式初始化为用，也最好在程序中用语句将其显式初始化为0 0，以明确表示编程者的意图。以明确表示编程者的意图。错误例子例如下面的代

12、码对数组进行初始化是错误的：例如下面的代码对数组进行初始化是错误的：int array15=0,1,2,3,4,5; int array15=0,1,2,3,4,5; /error/error初始化值个数多于数组元素个数初始化值个数多于数组元素个数int array25int array25, , 1, 2, 3 , , 1, 2, 3 ；/error/error不能加入不能加入“,”“,”来跳过不赋值的元素。来跳过不赋值的元素。int array25=0,2,3,4; int array25=0,2,3,4; /error/error不能加入不能加入“,”“,”来跳过不赋值的元素。来跳过不赋

13、值的元素。int array35= ; int array35= ; /error/error语法格式错误语法格式错误例例5.25.2初始化全局和局部数组初始化全局和局部数组#include using namespace std;int array15=1,2,3;static int array25=1;void main() int arr15=2; static int arr25=1,2; int n; cout global:; for(n=0; n5; n+) cout array1n;运行结果为：运行结果为：global: 1 2 3 0 0/全局数组初始化的结果全局数组初始化

14、的结果global static: 1 0 0 0 0 /全局静态数组初始化的结果全局静态数组初始化的结果local: 2 0 0 0 0/局部数组初始化的结果局部数组初始化的结果local static: 1 2 0 0 0/局部静态数组初始化的结果局部静态数组初始化的结果 cout nglobal static:;for(n=0; n5; n+) cout array2n; cout nlocal:n; for(n=0; n5; n+) cout arr1n; cout nlocal static:; for(n=0; n5; n+) cout arr2n; cout endl;例5.3

15、将5个温度值赋给数组#include stdafx.h#includevoid main()float temp5; temp0=31.3; temp1=28.7;temp2=32.2;temp3=34.5;temp4=19.7;coutDaily temperature for 5 daysn;for (int i=0;i 5 ;i+)couttempin;数组的大小和数组越界定义数组时，编译器必须知道数组的大小。定义数组时，编译器必须知道数组的大小。如果数组定义时省略了大小，由初始化的值的个如果数组定义时省略了大小，由初始化的值的个数来决定数组大小。数来决定数组大小。在程序中怎么知道数组的

16、大小呢？在程序中怎么知道数组的大小呢？ sizeof sizeof操作解决了该问题。操作解决了该问题。sizeofsizeof()sizeof()能够返回传递给它的数据类型所占用内存的能够返回传递给它的数据类型所占用内存的字节数。字节数。如果将一个数组变量传给如果将一个数组变量传给sizeof()sizeof()，则它将返回系统，则它将返回系统为此数组在内存中预留的字节数。为此数组在内存中预留的字节数。因而，数组的大小可用用以下公式来计算：因而，数组的大小可用用以下公式来计算： 数组大小数组大小 = sizeof( = sizeof(数组名数组名) / sizeof() / sizeof(数组

17、类型数组类型) )例5.7 用sizeof确定数组的大小#include using namespace std;void main() int a=1,2,4,8,16; for(int i=0; i(sizeof(a)/sizeof(int); i+) cout ai ; cout endl;运行结果为：运行结果为：1 2 4 8 16一维数组的举例例例: 6个整数排列顺序，从小到大排列输出。个整数排列顺序，从小到大排列输出。1)定义存放定义存放6个数的变量个数的变量 int a6;2)先从先从6个数中找到最小，放到个数中找到最小，放到a0中。中。for (i=1;iai) swap(a0

18、,ai);3)再从再从5个数中找到最小，放到个数中找到最小，放到a1中。中。for (i=2;iai) swap(a1,ai); 数 组以以6 6个数：个数：3 3、7 7、5 5、6 6、8 8、0 0为例。为例。思路：思路：第一趟：将第一个数依次和后面的数比较，如果后第一趟：将第一个数依次和后面的数比较，如果后面的某数小于第一个数，则两个数交换，比较结束面的某数小于第一个数，则两个数交换，比较结束后，第一个数则是最小的数。后，第一个数则是最小的数。第二趟：将第二个数依次和后面的数比较，如果后第二趟：将第二个数依次和后面的数比较，如果后面的某数小于第二个数，则两个数交换，比较结束面的某数小于

19、第二个数，则两个数交换，比较结束后，第二个数则是次小的数；后，第二个数则是次小的数； 。不交换不交换不交换不交换 a1a2a3a4a5 a0第一趟第一趟 j=0交换选择法序排序续）。j=1j=2j=3j=4j=0 a1a2a3a4a5 a0选择法序排序续）。一维数组的举例例例: 6个整数排列顺序，从小到大排列输出。个整数排列顺序，从小到大排列输出。算法的实现使用二重循环：算法的实现使用二重循环： for (j=0;j5;j+) for (i = j+1;iai) swap(ai,aj); 数 组理解多维数组(5.7)一维数组是多个数值的单列表示，而多维数组一维数组是多个数值的单列表示，而多维数

20、组则是数值的表格，甚至多表格表示，它具有多则是数值的表格，甚至多表格表示，它具有多个下标值，最常用的表格是二维表格个下标值，最常用的表格是二维表格( (具有两具有两个下标个下标) )。例子假定要记录一个垒球队中每个队员的击球数。队中有假定要记录一个垒球队中每个队员的击球数。队中有6 6个队员，个队员，进行了进行了3 3场比赛。表中所示为击球记录。场比赛。表中所示为击球记录。队员姓名队员姓名1 12 23 3张大明张大明2 21 12 2李方春李方春3 33 33 3林志松林志松2 22 22 2崔明东崔明东1 11 11 1刘屈武刘屈武0 00 00 0安度璧安度璧1 11 11 1三维表的图

21、示C+C+提供存储多提供存储多维数据的能力，维数据的能力，尽管现实世界很尽管现实世界很少碰到三维以上少碰到三维以上的情况。的情况。 存储顺序存储顺序按行存放，上例中数组按行存放，上例中数组a a的存储顺序为：的存储顺序为：二维数组的声明二维数组的声明类型说明符类型说明符 数组名数组名 常量表达式常量表达式常量表达式常量表达式 例如：例如：float a34;float a34;a00 a01 a02 a03 a10 a11 a12 a13 a20 a21 a22 a23a0a00 a01 a02 a03a1a10 a11 a12 a13a2a20 a21 a22 a23a可以理解为：引用引用例

22、如：例如：b12=a23/2b12=a23/2二维数组的定义及引用 数 组表5.2球队数组的下标teamteam表具有表具有1818个元素，个元素， 定义：定义： int team63 int team63元素下标值如下表元素下标值如下表000001010202101011111212202021212222303031313232404041414242505051515252C+按行存储多维数组二维数组实际上是二维数组实际上是“数组的数组数组的数组”，它以行和，它以行和列的形式出现，实际上还是一个一维数组，只列的形式出现，实际上还是一个一维数组，只不过数组的每个元素的类型不是整型，浮点型不

23、过数组的每个元素的类型不是整型，浮点型或字符型，而是另外一个数组。或字符型，而是另外一个数组。 数组元素也是连续存储的，按行存储，即最数组元素也是连续存储的，按行存储，即最右边的下标变化最快，最左边的下标变化最慢。右边的下标变化最快，最左边的下标变化最慢。二维数组看作是一维数组的一维数组一维数组的一维数组的4 4个元素是个元素是ara_name0 ara_name0 ara_name3ara_name3。每一个元素则是其对应的一维。每一个元素则是其对应的一维数组的首地址。数组的首地址。二维表的内存映象C+C+按行把多维数组映按行把多维数组映射到线性内存射到线性内存图示一个图示一个4 44 4的

24、数组的数组int table33int table33的内存映象的内存映象 分行给二维数组赋初值分行给二维数组赋初值例如：例如：int int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;2;将所有数据写在一个将所有数据写在一个内，按顺序赋值内，按顺序赋值例如：例如：int int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;可以对部分元素赋初值可以对部分元素赋初值例如：例如：int a34=1,0,6,0,0,11;int a34=1,0

25、,6,0,0,11;二维数组的初始化 数 组5.7.5表格与for循环嵌套循环适用于多维数组嵌套循环适用于多维数组注意到注意到forfor循环的循环次数与数组的下标数目相循环的循环次数与数组的下标数目相同，外层循环代表第一个下标同，外层循环代表第一个下标( (行下标行下标) )；内层循；内层循环代表第二个下标环代表第二个下标( (列下标列下标) )。嵌套嵌套forfor循环将遍历表中的每一个元素。循环将遍历表中的每一个元素。例5.13嵌套for循环处理多维表int main()int main()for (row=0;row2;row+)for (row=0;row2;row+)for (co

26、l=0;col4;col+)for (col=0;col4;col+)coutrow” ”coln;coutrow” ”coln; 将产生如下输出结果将产生如下输出结果0 0 0 00 0 1 10 0 2 21 10 01 11 11 12 2例5.15 输出带标题的二维表格void main()float disk24; /存放磁盘价格表存放磁盘价格表int row,col;disk00=2.30; /第一行第一列第一行第一列disk01=2.75;disk02=3.20;disk03=3.50;disk10=1.75;disk11=2.10;disk12=2.60;disk13=2.95

27、; couttSingle-Side,tDouble-SidetSingle-Side,tDouble-Siden;couttDouble-density,tDouble-densitytHigh-density,tHigh-densityn;for (row=0;row2;row+)/打印表格打印表格if (row=0)cout3 incht;elsecout5 incht;for (col=0;col4;col+)cout$setprecision(2)diskrowcoltt;coutn;程序运行结果输出带标题的二维表格输出带标题的二维表格Single-Side Single-Side

28、Double-density, Double-density, Double-Side Double-Side Double-Double-density density Single-Side Single-Side High-density High-density Double-Side Double-Side High-density High-density 3 inch 3 inch $2.30 $2.30 $2.75 $2.75 $3.20 $3.20 $3.50 $3.50 5 inch 5 inch $1.75 $1.75 $2.10 $2.10 $2.60 $2.60 $2

29、.95 $2.95 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：例如：b =1 42 53 6a =1 2 34 5 6main() main() 程序程序 static int a23=1,2,3,4,5,6; static int a23=1,2,3,4,5,6; static int b32,i,j; static int b32,i,j; cout “array a:n; cout “array a:n; for(i=0;i=1;i+) for(i=0;i=1;i+) for(j=0;j=2;j+) for(j=0;j=2;j+) cout setwidth(5)aij;

30、cout setwidth(5)aij; bji=aij; cout endl; bji=aij; cout endl; cout array b:n; cout array b:n; for(i=0;i=2;i+) for(i=0;i=2;i+) for(j=0;j=1;j+) for(j=0;j=1;j+) cout setwidth(5)bij; cout setwidth(5)bij; cout endl; cout endl; 字符数组字符串常量字符串常量: :是用一对双引号括起来的字符序列，是用一对双引号括起来的字符序列，每个字符占一个字节，并在末尾添加每个字符占一个字节，并在末尾

31、添加00作为作为结尾标记。例如：结尾标记。例如：chinachina没有字符串变量，用字符数组来存放字符串没有字符串变量，用字符数组来存放字符串字符数组的定义和引用Eg. Eg. 字符数组：字符数组：char a 5char a 5； 存储该数组占存储该数组占5 5个字节。每个元素的类型是字符个字节。每个元素的类型是字符型。数组下标从型。数组下标从0 0开始，分别是开始，分别是a0a0，a1a1，a2a2，a3a3，a4a4。格式：格式： char char 数组名数组名 常量表达式常量表达式;用字符数组存储和处理字符串例：static char str8=112,114,111,103,11

32、4,97,109,0;static char str8=p,r,o,g,r,a,m,0;static char str8=program;static char str =program;字符数组的初始化 字符串static char str7 可否?对数组进行初始化赋值时，在末尾放置一个0，便构成了C+字符串。例：static char str7=p,r,o,g,r,a,m;注意不要忘记为最后的不要忘记为最后的 0 0分配空间。如果要初始分配空间。如果要初始化一个字符串化一个字符串“hello”“hello”，那为它定义的数组至少，那为它定义的数组至少有有6 6个数组元素。个数组元素。例如，

33、下面的代码给数组初始化，但会引起不可例如，下面的代码给数组初始化，但会引起不可预料的错误：预料的错误：char array5=“hello”char array5=“hello”；该代码不会引起编译错误，但由于改写了数组空该代码不会引起编译错误，但由于改写了数组空间以外的内存单元，所以是危险的。间以外的内存单元，所以是危险的。例5.9 字符数组的初始化和使用。#include void main() char str18=112,114,111,103,114,97,109,0 ; char str28=P,r,o,g,r,a,m,0 ; char str38=program; char st

34、r4=program; for (int i=0;i8;i+) coutstr1i; coutendl; coutstr2endl; coutstr3endl; coutstr4endl;数组在内存中的存放 数组元素都是存放在一片连续的内存单元中的。数组元素都是存放在一片连续的内存单元中的。下图显示下图显示 char name=”Ray Krebbs char name=”Ray Krebbs的内存情况的内存情况 字符串的输入/输出方法方法逐个字符输入输出逐个字符输入输出将整个字符串一次输入或输出将整个字符串一次输入或输出例：例：char c =China;char c =China; cou

35、tc; coutstr; 运行时输入数据： How are you?内存中变量 str 内容如下： str: H o w 0 字符串处理函数strcatstrcat连接），连接），strcpystrcpy复制），复制），strcmpstrcmp比较），比较），strlenstrlen求长度），求长度），strlwr(strlwr(转换为小写），转换为小写），struprstrupr转换为大写）转换为大写）头文件头文件 字符串字符串处理函数#include #include void main()char str1=China;char str2100;strcpy(str2,str1); co

36、ut str2: str2 endl;strcat(str2,hello); cout str2: str2 endl;cout strlen(str2): strlen(str2) endl;cout sizeof(str2): sizeof(str2) endl; 字符串ChinaChinahello10100例5.10字符串的输入和输出输入一个字符串，输出这个字符串及字符数目。输入一个字符串，输出这个字符串及字符数目。#include #include using namespace std;using namespace std;void main()void main() int a

37、=0; int a=0; char chArray30; char chArray30; cinchArray; cinchArray; for(int i=0; chArrayi!=0; i+) for(int i=0; chArrayi!=0; i+) cout chArrayi; cout chArrayi; a+; a+; cout endl; cout endl; cout cout输入的字符数是：输入的字符数是：aendl;aendl; 数组作为函数参数数组元素作实参，与单个变量一样。数组元素作实参，与单个变量一样。数组名作参数，形、实参数都应是数组名，数组名作参数，形、实参数都应

38、是数组名，类型要一样，传送的是数组首地址。对形类型要一样，传送的是数组首地址。对形参数组的改变会直接影响到实参数组。参数组的改变会直接影响到实参数组。 数 组使用数组元素作为函数参数定义定义 int swap( int b,int c) int swap( int b,int c)调用调用 int a10; int a10; . . swap(a1,a2); swap(a1,a2); 数 组a0 a1a2 a3 a4a5 a6 a7 a8 a9ab传递值c传递值使用数组名作为函数参数定义定义 int sort( int b10) int sort( int b10) int sort (int

39、 b, int number) int sort (int b, int number)调用调用 int a10; int a10; . . sort(a); sort(a); sort(a,10); sort(a,10); 数 组a0 a1a2 a3 a4a5 a6 a7 a8 a9abb0 b15.6 向函数传递数组无论何时，将数组作为参数传给函数，实际上只是无论何时，将数组作为参数传给函数，实际上只是把数组的地址传给函数。把数组的地址传给函数。物理上，把整个数组放在活动记录中是不合理的，物理上，把整个数组放在活动记录中是不合理的，因为存储活动记录的空间大小是一定且有限的。因为存储活动记录

40、的空间大小是一定且有限的。如果把传送给函数的整个数组都放在栈中如果把传送给函数的整个数组都放在栈中( (内存的内存的大块复制大块复制) )，则很快会把栈空间用光。，则很快会把栈空间用光。传递给自定义函数若要让一个函数求数组元素的和，需传递一个若要让一个函数求数组元素的和，需传递一个数组参数和数组大小参数。因为从传递的数组数组参数和数组大小参数。因为从传递的数组参数参数( (地址地址) )中，没有数组大小的信息。中，没有数组大小的信息。 #include using namespace std;int sum(int , int);void main()static int ia5=2,3,6,8,10;int sumOfArray;sumOfArray= sum(ia, 5) ;cout “数组元素的和等于数组元素的和等于: ” sumOfArray