经典C语言课件谭浩强版第七章.数组

经典C语言课件谭浩强版第七章.数组contents目录数组概念与分类一维数组操作详解二维数组操作详解字符数组与字符串处理数组在算法中应用数组优化技巧与注意事项01数组概念与分类数组是一种数据结构，用于存储相同类型的元素集合。数组在内存中占据连续的存储空间，可以通过下标访问数组元素。数组的主要作用是方便地管理和操作一组数据，提高程序效率。数组定义及作用只有一个下标的数组，线性排列的一组元素。一维数组具有多个下标的数组，可以表示更复杂的数据结构，如二维数组、三维数组等。多维数组一维数组与多维数组可以通过下标访问数组元素，下标从0开始计数。在一些编程语言中，还可以使用指针或引用间接访问数组元素。数组在内存中连续存储，每个元素占用相同大小的存储空间。数组存储方式与访问方法数组在程序设计中应用数组可以用于存储和操作大量数据，如排序、查找等算法。数组可以表示图像中的像素矩阵，用于图像处理算法。在科学计算领域，数组常用于矩阵运算、数值分析等任务。在游戏开发中，数组可以用于存储游戏对象、地图数据等。数据处理图形图像处理科学计算游戏开发02一维数组操作详解

一维数组声明与初始化声明一维数组使用`dataTypearrayName[arraySize];`格式声明一维数组，其中`dataType`是数据类型，`arrayName`是数组名，`arraySize`是数组大小。初始化一维数组在声明数组的同时，可以使用大括号`{}`对数组进行初始化，如`intarr[5]={1,2,3,4,5};`。部分初始化一维数组如果只初始化部分元素，剩余元素将自动初始化为0（对于整型数组）或空字符（对于字符型数组）。03使用do-while循环遍历数组同样可以实现遍历，但需要注意循环条件和循环变量的初始值设置。01使用for循环遍历数组通过循环变量从0到数组长度减1，依次访问数组中的每个元素。02使用while循环遍历数组与for循环类似，通过条件判断和循环变量的自增来实现遍历。遍历一维数组元素通过遍历数组并比较每个元素与目标值是否相等来查找特定元素。查找元素修改元素注意数组越界问题找到特定元素后，可以直接通过数组下标来修改该元素的值。在查找和修改元素时，需要注意数组下标是否越界，以避免程序出错。030201查找和修改特定元素通过相邻元素比较和交换，将较大（或较小）的元素逐渐推送到数组的一端，从而实现排序。冒泡排序每次从未排序的元素中选择最小（或最大）的元素，将其与未排序序列的第一个元素交换位置，从而实现排序。选择排序将未排序的元素逐个插入到已排序序列的合适位置中，从而实现排序。插入排序通过交换数组两端元素的位置，逐渐向数组中心逼近，从而实现数组的逆序操作。逆序操作排序和逆序操作03二维数组操作详解声明二维数组dataTypearrayName[rowSize][colSize];其中，dataType是数据类型，arrayName是数组名，rowSize是行数，colSize是列数。初始化二维数组可以在声明时直接初始化，如`intarray[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};`；也可以部分初始化，未初始化的元素将自动赋值为0。二维数组声明与初始化使用嵌套循环遍历二维数组：外层循环控制行，内层循环控制列，依次访问每个元素。遍历二维数组元素示例代码```cintarray[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};遍历二维数组元素for(inti=0;i<3;i){for(intj=0;j<4;j){printf("%d",array[i][j]);遍历二维数组元素}printf("n");遍历二维数组元素}```遍历二维数组元素通过指定行索引和列索引，可以访问二维数组中的特定元素。查找元素同样地，通过指定行索引和列索引，可以修改二维数组中的特定元素。修改元素查找并修改二维数组中的元素示例代码查找和修改特定元素```cintarray[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};introw=1,col=2;//要查找的元素位于第2行第3列（索引从0开始）查找和修改特定元素intelement=array[row][col];//查找元素printf("Theelementat(%d,%d)is%dn",row,col,element);array[row][col]=100;//修改元素查找和修改特定元素printf("Theelementat(%d,%d)hasbeenmodifiedto%dn",row,col,array[row][col]);```查找和修改特定元素矩阵转置将二维数组的行和列互换，得到转置矩阵。可以通过交换行索引和列索引实现。矩阵乘法对于两个二维数组（矩阵）A和B，如果A的列数等于B的行数，则可以进行矩阵乘法运算。结果矩阵C的行数等于A的行数，列数等于B的列数。矩阵乘法的计算过程涉及嵌套循环和数组元素的访问。矩阵转置和乘法运算示例代码：矩阵转置和乘法运算矩阵转置和乘法运算```c//矩阵转置intarray[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};矩阵转置和乘法运算03for(intj=0;j<4;j){01inttranspose[4][3];02for(inti=0;i<3;i){矩阵转置和乘法运算transpose[j][i]=array[i][j];矩阵转置和乘法运算123}}//矩阵乘法矩阵转置和乘法运算0102矩阵转置和乘法运算intB[4][2]={{1,2},{3,4},{5,6},{7,8}};intA[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};01intC[3][2]={0};02for(inti=0;i<3;i){03for(intj=0;j<2;j){矩阵转置和乘法运算for(intk=0;k<4;k){C[i][j]+=A[i][k]*B[k][j];矩阵转置和乘法运算}}}```01020304矩阵转置和乘法运算04字符数组与字符串处理使用`char`类型定义数组，用于存储字符序列。字符数组定义可以直接赋值字符串字面量，或使用字符数组元素逐个初始化。初始化方式字符数组大小应足够存储所需字符串及空字符`0`。注意事项字符数组定义及初始化输出函数如`printf()`、`puts()`等，用于将字符串输出到标准输出。输入函数如`scanf()`、`gets()`等，用于从标准输入读取字符串。注意事项输入字符串时需注意缓冲区溢出问题，输出字符串时确保以空字符结尾。字符串输入输出函数字符串拷贝函数字符串连接函数字符串比较函数字符串长度函数字符串操作函数库介绍01020304如`strcpy()`，用于将一个字符串拷贝到另一个字符数组中。如`strcat()`，用于将一个字符串连接到另一个字符串的末尾。如`strcmp()`，用于比较两个字符串的大小关系。如`strlen()`，用于计算字符串的长度（不包括空字符）。字符串反转函数字符串查找函数字符串替换函数字符串分割函数自定义字符串处理函数实现将字符串中的字符顺序反转的功能。实现将字符串中的某个子串替换为另一个子串的功能。实现在一个字符串中查找另一个子串的功能，返回子串的起始位置。实现将字符串按照指定分隔符分割为多个子串的功能，并存储到字符数组中。05数组在算法中应用冒泡排序通过相邻元素比较和交换，将较大（或较小）元素逐步推送到数组末端，实现排序。插入排序将未排序元素插入到已排序部分的合适位置，保持已排序部分始终有序。选择排序在未排序部分选择最小（或最大）元素，将其与未排序部分的首个元素交换，逐步缩小未排序部分。排序算法实现从数组一端开始，逐个比较元素，直到找到目标元素或遍历完整个数组。顺序查找针对有序数组，通过不断缩小查找范围，快速定位目标元素。二分查找利用哈希函数将元素映射到数组位置，实现快速查找和插入。哈希查找查找算法实现动态规划问题中数组应用斐波那契数列利用数组保存中间结果，避免重复计算，提高算法效率。最长递增子序列通过动态规划思想，利用数组记录状态转移过程，求解最长递增子序列长度。背包问题在解决背包问题时，可以利用数组记录不同容量下的最优解，实现空间优化和状态转移。在矩阵运算中，数组作为基本数据结构，用于存储矩阵元素并参与运算。矩阵运算字符串处理图像处理统计分析字符串可以视为字符数组，通过数组操作实现字符串的拼接、比较、查找等功能。在图像处理中，数组用于存储像素信息，通过对数组的操作实现图像的变换、滤波等处理。在数据统计分析中，数组用于存储样本数据，通过对数组的操作实现数据的排序、筛选、计算等功能。其他经典问题中数组应用06数组优化技巧与注意事项循环数组通过循环利用数组空间，减少内存占用。数据压缩采用数据压缩算法，减少存储空间需求。使用合适大小的数据类型根据实际需求选择合适大小的数据类型，避免空间浪费。空间复杂度优化策略哈希表将数组元素作为哈希表的键，实现快速查找和访问。预处理和缓存通过预处理和缓存技术，减少重复计算和访问数组元素的次数。二分查找在有序数组中，利用二分查找算法提高查找效率。时间复杂度优化策略在访问数组元素前，检查索引是否越界，避免程序崩溃或未定义行为。数组越界检查在使用数组前，检查指针是否为空，防止空指针引