第4章较多数据的程序设计

第4章数组及结构体

4.1数组及其元素控制

4.2字符数组与字符串

4.3结构体4.4较多数据的程序设计实例2/28/20241石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组1.目的、要求熟练掌握一维数组的定义和引用。熟练掌握二维数组的定义和引用。掌握字符数组的定义、初始化和引用。掌握结构体类型的定义、结构体变量的引用和初始化。掌握结构体数组。2/28/20242石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组2.重点、难点

一维数组、二维数组的定义和使用。

掌握字符数组的定义和使用，字符串的使用和字符串函数的应用。结构体的基本概念、结构体数据类型及变量的定义结构体类型数组。2/28/20243石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组4.1数组及其元素控制Rate1.53.20.0945.39873210下标标明了元素在数组中的位置

数组元素下标定义：把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来就是数组。说明：(1)数组是可以在内存中连续存储多个元素的结构。

(2)数组中的所有元素必须属于相同的数据类型。2/28/20244石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组4.1数组及其元素控制数组的分类按维数划分：按元素类型划分：一维数组二维数组多维数组数值数组字符数组结构体数组指针数组2/28/20245石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组4.1数组及其元素控制数组的分类2/28/20246石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组1.一维数组的定义定义方式：数据类型数组名[常量表达式]；

内存分配

合法标识符表示元素个数下标从0开始a[0]0145a[1]a[2]a[3]a[4]a[5]23a编译时分配连续内存内存字节数=数组长度*sizeof(元素数据类型)数组名表示内存首地址，是地址常量4.1.1一维数组正确的定义方法：intnum[50];charlist[20];doublelevel[6];错误的定义方法：intnum;num=20;Int

a[num];

#defineN20...int

codes[N];例

inta[6];2/28/20247石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组2.一维数组元素的引用数组必须先定义，后使用；

数组元素的表示形式：数组名[下标]；只能逐个引用数组元素，不能一次引用整个数组；4.1.1一维数组intnum[5];/*定义数组num*/num数组包含5个元素：num[0],num[1],num[2],num[3],num[4]注意：C语言中规定，数组元素下标从0开始；不存在num[5]元素数组元素的赋值：for(i=0;i<5;i++)

scanf(“%d”,&sum[i]);两个数组之间的赋值：for(i=0;i<5;i++)

b[i]=sum[i];例

inta[10];

printf(“%d”,a);(

)必须

for(j=0;j<10;j++)

printf(“%d\t”,a[j]);(

)2/28/20248石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组3.一维数组的初始化C语言对数组初始化的规定：可以只给部分元素赋初值。例：inta[10]={0,1,2,3};如不给数组初始化，则全部元素隐含均为0值。只能给元素逐个赋值，不能给数组整体赋值。如：inta[3]={2,2,2};不能写成：inta[3]=2;如给全部元素赋值，则在数组说明中，可以不给出数组元素的个数。如：inta[]={1,2,4,5,6};4.1.1一维数组2/28/20249石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组3.一维数组的初始化其他的初始化情况：判断下面的语句是否正确intarr[10]={10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};

intarr[10]={9,8,7,5};int

arr[]={9,8,7};

int

arr[]={};

4.1.1一维数组//错误！越界了

//正确，后面的6个元素未初始化//正确：元素个数为3//错误，到底是几个元素？2/28/202410石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组例4.1：输入5个数，用冒泡排序算法，按照降序排列这一组数(从大到小)。冒泡排序思路：对尚未排序的各元素从头到尾依次比较相邻的两个元素是否逆序,若逆序就交换这两元素，经过第一轮比较排序后便可把最大（或最小）的元素排好，然后再用同样的方法把剩下的元素逐个进行比较，就得到了你所要的顺序。可以看出如果有n个元素，那么一共要进行n-1轮比较，第i轮要进行j=n-i

次比较。（如：有5个元素，则要进行5-1轮比较。第3轮则要进行5-3次比较）。2/28/202411石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组#include<stdio.h>#defineN5voidmain(){

int

grade[N],temp,i,j;

printf("请输入%d个数",N);

for(i=0;i<N;i++)

scanf("%d",&grade[i]);

for(i=0;i<N;i++) { for(j=0;j<N-i-1;j++) {//找出最小的数，放在最后

if(grade[j]<grade[j+1]) { temp=grade[j+1]; grade[j+1]=grade[j];

grade[j]=temp; } } }

for(i=0;i<N;i++)

printf("%d,",grade[i]);}2/28/202412石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组#include<stdio.h>#defineN5voidmain(){

int

grade[N],temp,i,j;

printf("请输入%d个数",N);

for(i=0;i<N;i++)

scanf("%d",&grade[i]);

for(i=0;i<N;i++) { for(j=i;j<N-1;j++) {//找出最大的数，放在最前面

if(grade[i]<grade[j+1]) { temp=grade[j+1]; grade[j+1]=grade[i];

grade[i]=temp; } } }

for(i=0;i<N;i++)

printf("%d,",grade[i]);}2/28/202413石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组思路（1）将待插入数，顺序与原有序数据比较，寻找待插入位置。（2）将待插入位置处的数据及其后续数据依此后移，留出插入位置。（3）将该数插入。例4.2：如果一个数组中保存的元素是有序的（由小到大），向这个数组中插入一个数，使得插入后的数组元素依然保持有序。数组应用42/28/202414石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组数组应用4#defineN5#include<stdio.h>voidmain(){

intnum[N+1]={23,45,60,67,88},in;

int

i,j;

printf("\n

请输入一个要插入的数：");

scanf("%d",&in);

for(i=0;i<N;i++) {

if(num[i]>in) break; }

for(j=N;j>i;j--)

num[j]=num[j-1];

num[i]=in;

printf("\n

插入后的数组元素：\n");

for(i=0;i<N+1;i++)

printf("%d",num[i]);

printf("\n");}2/28/202415石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组4.1.2二维数组inti,j,num[4][2];for(i=0;i<=3;i++){for(j=0;j<=1;j++){

scanf("%d",&num[i][j]);}}ijnum[i][j]0010001200103001140020500216003070031800二维数组的赋值：2/28/202416石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组二维数组的初始化：分行初始化

inta[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};

(全部初始化)

inta[2][3]={{1,2},{4}};

(部分初始化)按元素排列顺序初始化

inta[2][3]={1,2,3,4,5,6};(全部初始化)

inta[2][3]={1,2,3};(部分初始化)第一维的长度可以省略，但第二维的长度不能省。

inta[][3]={{1},{4,5}};

inta[][3]={1,2,3,4,5};2/28/202417石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组程序举例【例4.3】

已知矩阵a，先输出a,再求它的转置矩阵b，并输出b。a=123456b=142536#include<stdio.h>voidmain(){inta[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};

intb[3][2],i,j;

printf(“输出数组a:\n");

for(i=0;i<=1;i++){for(j=0;j<=2;j++) {printf("%5d",a[i][j]);

b[j][i]=a[i][j]; }

printf("\n");}

printf(“数组b:\n");

for(i=0;i<=2;i++){for(j=0;j<=1;j++) printf("%5d",b[i][j]);

printf("\n");}}思路：1.定义数组a和数组b；2.赋值或初始化数组a；3.搞清数组a中各元素下标与数组b中元素下标的关系；4.将数组a中元素的值按3中确定的关系赋给数组b中的元素。2/28/202418石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组【例4.4】输入学号分别为1，2和3的学生两门课程的成绩，然后输出。要求程序运行结果如下：（采用二维数组存储）

输入学号1两门课程的成绩：6556

输入学号2

两门课程的成绩：7880

输入学号3

两门课程的成绩：8966

学员的学号及其两个学期的成绩为：学号第一门课第二门课

165562788038966Pressanykeytocontinue思路：1.定义二维数组student[3][2]；2.赋值或初始化数组student；3.按给定格式输出；本程序的关键在于怎样才能按给定的行,列格式输入、输出。2/28/202419石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组inti,j,student[3][2];for(i=0;i<3;i++){

printf("\n

输入学号%d两门课程的成绩：",i+1);

for(j=0;j<2;j++)

scanf("%d",&student[i][j]);}printf("\n

学员的学号及其两门课程的成绩为：\n");printf("\n

\t学号\t第一学期\t第二学期");for(i=0;i<3;i++){

printf("\n\t");printf("%d\t",i+1);

for(j=0;j<2;j++)

printf("%d\t\t",student[i][j]);

printf("\n");}2/28/202420石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组4.2字符数组与字符串字符串结束符一维字符数组：定义：charch[10];(1)逐个字符初始化：charch[5]={‘H’,’e’,’l’,’l’,’o’}；(2)用字符串常量初始化：charch[6]=“Hello”;注意下面两种初始化方法的区别：

charch[]={‘H’,‘e’,‘l’,‘l’,‘o’};charch[]=“Hello”;

hello02314

hello\00231452/28/202421石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组二维字符数组：定义：charch[5][7];初始化：例

charfruit[][7]={{’A’,’p’,’p’,’l’,’e’},{‘O’,’r’,’a’,’n’,’g’,’e’},{‘G’,’r’,’a’,’p’,’e’},{‘P’,’e’,’a’,’r’},{‘P’,’e’,’a’,’c’,’h’}};fruit[0]fruit[1]fruit[2]fruit[3]fruit[4]Apple\0\0Orange\0Grape\0\0Pear\0\0\0Peach\0\02/28/202422石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组二维数组初始化：例

charfruit[][7]={“Apple”,”Orange”,”Grape”,”Pear”,”Peach”};fruit[0]fruit[1]fruit[2]fruit[3]fruit[4]Apple\0\0Orange\0Grape\0\0Pear\0\0\0Peach\0\02/28/202423石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组字符串的输入输出：逐个字符输入、输出：%c;整个字符串的输入、输出：%s;voidmain(){charstr[5];

inti;

for(i=0;i<5;i++)

scanf(“%c”,&str[i]);

for(i=0;i<5;i++)

printf(“%c”,str[i]);}voidmain(){charstr[5];

scanf(“%s”,str);

printf(“%s”,str);}%s,要求用字符数组名,不加&,输入串长度应小于数组维数,遇空格或回车结束自动加‘\0’输入：abde输出：ab输入：abde输出：abde2/28/202424石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组例voidmain(){chara[]=“Hello”;

printf(“%s”,a);}结果：Hello#-=*

hello02314结果：Hello用“%s”输出时，遇‘\0’结束例voidmain(){chara[5]={‘H’,’e’,’l’,’l’,’o’};

printf(“%s”,a);}有问题!2/28/202425石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组voidmain(){chara[]={'h','e','l','\0','l','o','\0'};

printf("%s",a);}例输出：hel

hel\0lo\0数组中有多个‘\0’时,遇第一个结束2/28/202426石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组【例4.5】

字符串输入举例#include<stdio.h>voidmain(){chara[15],b[5],c[5];

scanf("%s%s%s",a,b,c);

printf("a=%s\nb=%s\nc=%s\n",a,b,c);

scanf("%s",a);

printf("a=%s\n",a);}运行情况：输入：Howareyou?输出：a=Howb=arec=you?输入：Howareyou?输出：a=Howscanf中%s输入时,遇空格或回车结束

How\0

are\0

you?\0

若输入：Howareyou?Howareyou?输出结果是什么？2/28/202427石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组常用的字符串处理函数包含在头文件string.hstring.hStrlen(计算字符串长度)Strcpy（复制字符串）Strcmp（比较字符串）Strcat（连接字符串）……puts(字符串输出函数)gets（字符串输入函数）stdio.h2/28/202428石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组【例4.6】输入一行字符（请包含空格），计算空格数。#include<stdio.h>voidmain(){charline[30];

int

i,count=0;

printf("\n

请输入一行字符：\n");

gets(line);i=0;

while(line[i]!='\0'){

if(line[i]=='') count++; i++;}

printf("\n

其中的空格总数为%d\n",count);}Cisaprogramminglanguage在循环执行时，扫描整个数组以统计出空格‘‘的数量，直到遇到字符’\0’。每次循环执行时，都会更新计数器i和count。其中的空格总数为42/28/202429石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组（1）strlen(字符串)

功能：计算字符串中字符的个数；返回值：整形数，字符串实际长度，不包括‘\0’；例如：d=strlen(“Beijing”);运行结果：d=7（2）strcpy(目标字符数组,源字符数组)

功能：将源字符串拷贝到目标字符数组中。返回值：目标数组的首地址。说明：（1）目标字符数组必须足够大；

（2）拷贝时‘\0’一同拷贝；

（3）不能使用赋值语句为一个字符数组赋值；例

charstr1[20];str1={“Hello!”};

(

)

可以初始化，

或使用strcpy()函数给字符数组赋值。正确方法：charstr1[20]=“Hello!”,str2[20];strcpy(str2,str1);2/28/202430石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组（3）strcmp(字符串1,字符串2)

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（按ASCII码值比），直到遇到不同字符或‘\0’为止。返回值：返回int型整数；（a）若字符串1<字符串2，返回负整数；（b）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（）函数。

if((strcmp(“Tom”,“John”)==0)printf(“两串相同");elseprintf(“两串不同”)；(4)strcat(字符数组1,字符数组2)

功能：把字符数组2连接到字符数组1的后面。返回值：返回字符数组1的首地址。说明（a）字符数组1必须足够大；（b）连接前,两串均以‘\0’结束;连接后,串1的‘\0’取消,新串最后加‘\0’；（c）连接后字符串的总长度将是字符串1的长度加上字符串2的长度。例如：charch1[20]=“Hello”,ch2[]=“world!”;strcat(ch1,ch2);

则ch1中的字符串为：Helloworld!2/28/202431石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组#include<stdio.h>#include<string.h>voidmain(){ charusername[15],pwd[15];

printf("\n

请输入用户名：");

gets(username);

printf("\n

请输入密码：");

gets(pwd);

if((strcmp(username,"John")==0)&&(strcmp(pwd,"123456")==0))

printf("\n

您已成功登录\n"); else

printf("\n

用户名和/或密码无效\n");}例4.7要求用户输入用户名和密码，判断是否允许登录

请输入用户名：John

请输入密码：123456

您已成功登录

请输入用户名：john

请输入密码：123456

用户名和/或密码无效2/28/202432石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组上机作业：（1）读10个整数存入数组，使用一维数组存储这10个数，找出其中最大值及其下标.（2）使用二维数组存储这10个数，找出其中最大值及其下标。（3）利用数组输入5种商品的价格，计算合计费用，并输出。（4)用户从键盘输入字符串，存储于字符数组中，完成如下功能：a)计算并输出该字符串的长度。b)把该字符串拷贝到另一个字符数组中，并输出。c)把这两个串连接形成一个新串，输出。2/28/202433石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组结构体用于存储数据类型不相同的一组数据。4.3结构体numnamesexmathcomputer01MaryF899002JohnM78.587.503PeterF677804RoseM97.595.605KateF64702/28/202434石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组structstudent{charnum[3];charname[20];charsex;floatmath;floatcomputer;};numnamesexstudent结构体定义并不预留内存结构体定义放置在程序的开始部分，位于头文件声明之后math结构体定义仅描述了一个结构的形式。如果要在程序里使用结构，需要声明结构体变量。computer4.3结构体2/28/202435石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组4.3.1结构体变量的定义和使用structstudent{charnum[3];charname[20];charsex;floatmath;floatcomputer;};structstudentstudent1,student2;I.先定义结构体，再声明结构体变量structstudent{charnum[3];charname[20];charsex;floatmath;floatcomputer;}student1,student2;II.在定义结构体类型的同时声明结构体变量struct{charnum[3];charname[20];charsex;floatmath;floatcomputer;}student1,student2;III.直接声明结构体变量声明一个类型为student结构体的变量，将会为该变量分配内存，内存值为所有成员的内存之和。

2/28/202436石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组structdate{

intmonth;

intday;

intyear;};struct{

intnum;charname[20];charsex;

structdatebirthday;floatscore;}student1,student2;结构体变量成员的表示方法：结构体变量名.成员名例如：student1.num、student2.sex、student1.birthday.month嵌套结构体2/28/202437石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组结构体变量的初始化内存student3structstudentstudent3={3,"YaoMing",'M',90.5};

3YaoMingM赋值的顺序应与成员声明时的顺序一样；允许初始化语句中的值的数目比结构体成员数目少。student3.numstudent3.sex90.5student3.score2/28/202438石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组student1student1.num=1;="ZhangZi

Liang";student1.sex=’M’;printf("请输入成绩：\n");scanf("%f",&student1.score);结构体变量赋值1ZhangZi

LiangM用输入语句或赋值语句来给结构体变量的各个成员赋值7878student2=student1;student21ZhangZi

LiangM782/28/202439石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组结构体的应用：例4.8使用结构体存储表格中的数据numnamesexmathcomputer01MaryF899002JohnM78.587.503PeterF677804RoseM97.595.605KateF6470提示：结构体成员按照每个人的具体信息设计。2/28/202440石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组structstudent{ charnum[3]; charname[6]; charsex; doublescore[2];};voidmain(){ structstudentstu1={"01","Mary",'F',89,90}; structstudentstu2={"02","John",'M',78.5,87.5}; structstudentstu3={"03","Peter",'F',67,78}; structstudentstu4={"04","Rose",'M',97.5,95.6}; structstudentstu5={“05”,“Kate”,‘F’,64,70};

}2/28/202441石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组例4.9：根据computer的成绩，输出80分以下的学生的详细信息。

使用结构示例numnamesexmathcomputer01MaryF899002JohnM78.587.503PeterF677804RoseM97.595.605KateF64702/28/202442石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组#include<stdio.h>structstudent{

charnum[3];/*学号*/

charname[6];/*姓名*/

charsex;/*性别*/

doublescore[2];/*成绩*/};voidmain(){

structstudentstu1={"01","Mary",'F',89,90};

structstudentstu2={"02","John",'M',78.5,87.5};

structstudentstu3={"03","Peter",'F',67,78};

structstudentstu4={"04","Rose",'M',97.5,95.6};

structstudentstu5={"05","Kate",'F',64,70};printf("computer80分以下的学生名单如下：\n");if(stu1.score[1]<80)

printf("%s\t%s\t%c\t%5.2f\t%5.2f\n",

stu1.num,,stu1.sex,stu1.score[0],stu1.score[1]);if(stu2.score[1]<80)

printf("%s\t%s\t%c\t%5.2f\t%5.2f\n",

stu2.num,,stu2.sex,stu2.score[0],stu2.score[1]);if(stu3.score[1]<80)

printf("%s\t%s\t%c\t%5.2f\t%5.2f\n",

stu3.num,,stu3.sex,stu3.score[0],stu3.score[1]);if(stu1.score[1]<80)

printf("%s\t%s\t%c\t%5.2f\t%5.2f\n",

stu3.num,,stu3.sex,stu3.score[0],stu4.score[1]);}2/28/202443石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组4.3.2结构体数组structstudent{

intnum[3];charname[6];charsex;doublescore[2];}stu[30];元素为结构体类型的数组称为结构体数组。在实际应用中，经常用结构体数组来表示具有相同数据结构的一个群体。例如一个班的学员档案，一个公司的职工档案等。定义了一个结构体数组stu，共有30个元素，stu[0]～stu[29]。每个数组元素都具有structstudent的结构形式。2/28/202444石家庄经济学院信息工程学院·C语言课程组例4.10:根据computer的成绩，输出80分以下的学生的详细信息。（使用结构体数组编程）使用结构体数组2/28/202445