(目录)
一、一维数组
1、一维数组的创建
数组是一组相同类型元素的集合。 数组的创建方式:
type_t arr_name [const_n];
//type_t 是指数组的元素类型
//arr_name是数组名
//const_n 是一个常量表达式,用来指定数组的大小
数组创建,[ ]必须为常量表达式。
//数组类型 数组名 [数组元素个数] = {初始化}
int arr [10] = { 0 };
2、一维数组的初始化
数组的初始化是指,在创建数组的同时给数组的内容一些合理初始值。
int arr1[10] = { 1,2,3 }; //不完全初始化
int arr2[] = { 1,2,3,4 };
int arr3[5] = { 1,2,3,4,5 }; //完全初始化
char arr4[3] = {'a ', 98,'c'};
char arr5[] = { 'a ', ' b', 'c ' };
char arr6[] = "abcdef";
这里我们要注意区分
char ch2[] = { 'b','i','t' };
char ch4[] = "bit";
1,strlen 和 sizeof没有什么关联
2.strlen 是求字符串长度的-只能针对字符串求长度 ,求字符串的长度-'\0'之前的字符个数- -库函数 - 使用得引头文件
3.sizeof 计算变量、数组、类型的大小 - 单位是字节 - 操作符
3、一维数组的使用
对于数组的使用我们之前介绍了一个操作符︰[ ]下标引用操作符。它其实就数组访问的操作符。我们来看代码︰
#include <stdio.h>
//打印数组
int main()
{
int arr[10] = { 0 };//数组的不完全初始化
//计算数组的元素个数
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
//对数组内容赋值,数组是使用下标来访问的,下标从0开始。所以:
int i = 0;//做下标
//输出数组的内容
for (i = 0; i < sz; ++i)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
//打印字符串
int main()
{
char arr[] = "abcdef";//[a][b][c][d][e][f][\0]
//printf("%c\n", arr[3]);
int i = 0;
int len = strlen(arr);
for(i=0; i<len; i++)
{
printf("%c ", arr[i]);
}
4、一维数组在内存中的存储
接下来我们探讨数组在内存中的存储。看下图︰
//打印地址
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
int i = 0;
for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); ++i)
{
printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);
}
return 0;
}
通过观察我们可以看到: 1.一维数组在内存中是连续存放的 2.随着数组下标的增长,地址是由低到高变化的
数组地址连续存放有什么实际意义或作用吗? 看下面这个例子:
这个例子可以很好说明刚刚的问题,正因为数组是连续存放的,通过数组首元素的地址往后找可以找到每一个数组对应的元素!
二、二维数组
1、二维数组的创建
二维数组的使用也是通过下标的方式。几行几列,看代码:
//二维数组创建
int arr1[3][4];
char arr2[3][4];
double arr3[4][5];
当我们创建一个二维数组int arr[3] [4] 后,在我们的脑海中要形式对应的三行四列二维数组,这个数组的每个元素都是int类型。(二维数组有行列之分)
2、二维数组的初始化
//初始化---创建的同时给赋值
方式①
int arr1[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };//完全初始化
三行四列的数组arr1有12个元素,我们可以在初始化的时候直接用大括号将12个元素括起来赋值给arr1。
int arr[3][4]={1,2,3.{4,5,67,8,9}}
思考:如果说我们给的元素个数大于12个或小于12个会发生什么呢?
(1)大于12个元素时:程序运行时,编译报错,无法正常执行,报错原因就是初始值设定项太多。从这个报错我们大概就能知道对于数组创建,编译器会检查初始项是否大于数组的长度。这个其实也很好理解,数组本质也是变量,变量的创建需要向内存申请空间,如果初始值设定项占用的空间大于数组申请的空间,就会“越界访问”(比如数组申请一块40个字节大小的空间,我们在设置初始项的时候给了11个int类型的值,也就是44个字节,超过数组本身可以访问空间的大小了)。
(2)小于12个元素时:数组会进行不完全初始化,前几项会赋值成初始化的值,后面几项会自动赋初始值0填充。(如果是字符数组,会用\0填充,\0的ASCII码值是0)
二维数组可以看作由多个一维数组组成,所以我们可以这样初始化:
int arr1[3][4] = { {1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12} }
(1)在使用方式②初始化int arr1[3][4]时,如果初始的行或者列超限会怎么样呢? 可以看到会出现类似方式①越界的问题。这个其实也比较好理解,int arr[3][4],二维数组arr是一个三行四列的形式,其实将二维数组arr[3][4]看作有三个一位数组arr[4]组成的数组,这个数组有三个元素,每个元素都是由四个元素组成的数组。如果初始的行或者列超限就会导致类似方式①说到的越界访问的问题,所以报错编译不过去!
(2)初始化的时候不完全赋值会怎么样呢? 数组会进行不完全初始化,前几项会赋值成初始化的值,后面几项会自动赋初始值0填充。(如果是字符数组,会用\0填充,\0的ASCII码值是0)
**注意:**二维数组在创建的时候**行可以省略,列不能省略**
(第一个[ ]中的值可以不写,第二个[ ]值必须写)
3、二维数组的使用
二维数组的使用方式也是通过下标的方式。二维数组的行和列下标都是从0开始的:
#include<stdio.h>
int main()
{
int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < 3; i++)
{
for (j = 0; j < 4; j++)
{
printf("%3d", arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
4、二维数组在内存中的存储
之前我们提到在创建二维数组的时候,会在脑海中将其想象成一个二维表(有行和列),但是二维数组在内存的存储形式是什么样的呢?跟我们刚刚想的二维表形式一样存储方式吗? 为了研究二维数组的存储,这里我们可以尝试将二维数组的每个元素都打印出来:
我们可以看到二维数组的每个元素之间均相差4个字节,所以二维数组在内存中也是连续存放的!这个连续存放有两层含义:1.每一行内部的元素连续存放 2.行与行之间连续存放
思考:了解二维数组在内存中是连续存放的有什么作用? 1、在说int arr[][4]; 这个例子的时候,我们说二维数组行可以省略,列不可以省略。为什么列不可以省略呢? 当列确定的时候,我们才能知道一行有多少个元素,才能知道第二行从哪里开始,否则的话,这个二维数组就不是确定的 2、只有当二维数组是连续存放的方式,当我拿到二维数组首元素地址的时候,就可以依次访问到这个数组的所有元素。
二维数组arr[3] [4]可以看作由三个一维数组组成,这三个一位数组的数组名分别为arr[0], arr[1], arr[2]
数组通过数组名 + [下标]访问其成员,由此我们可知arr[0], arr[1], arr[2]也是数组名。 该二维数组的数组名:arr 二维数组的第一行数组名:arr[0] 二维数组的第二行数组名:arr[1] 二维数组的第三行数组名:arr[2]
三、数组作为函数参数
冒泡排序思想
我们在写代码的时候,往往会将数组作为参数传给函数,比如:我们要**实现一个冒泡排序函数将一个整型数组排序。**那我们将这样使用函数:
冒泡排序的思想:两两相邻的元素进行比较,并且可能的话需要交换。
一趟解决一个数字的排序问题,第一趟最大值9出现到最右侧,第二趟8到右侧第二位 10个数字,需要进行9躺冒泡排序 n个数字,需要进行 n - 1躺
一趟冒泡排序内部: 第一趟:10个数字待排序,9对比较 第二趟:9个数字待排序,8对比较 第三趟:8个数字待排序,7对比较 …… 第九趟:2个数字待排序,1对比较
代码实现:
#include<stdio.h>
void print(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)//确定冒泡排序的趟数
{
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)//确定每一趟两两比较的次数
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
}
}
}
}
int main()
{
int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("排序前:");
print(arr, sz);
//冒泡排序,进行升序排列
bubble_sort(arr, sz);
printf("排序后:");
print(arr, sz);
return 0;
}
冒泡排序法优化:当我们要排序的数组本身就是有序的时候,或者说数组排序的时候排好前几项就已经有序了,这时候按照上面的方法还要进行两两比较,效率就比较低,对此我们进行想要的优化。
#include<stdio.h>
void print(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)//确定冒泡排序的趟数
{
int flag = 1;//用于判断比较是否继续
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)//确定每一趟两两比较的次数
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
flag = 0;
}
}
if (flag == 1)
{
break;
}
}
}
int main()
{
int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("排序前:");
print(arr, sz);
//冒泡排序,进行升序排列
bubble_sort(arr, sz);
printf("排序后:");
print(arr, sz);
return 0;
}
四、思考:数组名到底是什么?
我们经常会说数组名是首元素地址,那么这个说法对不对呢?这里我们可以验证一下。
可以看到两者一样,所以数组名是首元素地址。
但是要排除以下两种情况: ①sizeof(数组名)-- - 数组名表示整个数组-- - 计算的是整个数组的大小单位是字节 ② &数组名-- - 数组名表示整个数组-- - 取出的是整个数组的地址 除上述两种情况以外,其余情况数组名均表示首元素地址!
数组地址和数组首元素地址有什么区别?
两者的地址值是一样的,但是含义和使用不同。
数组地址 + 1表示跳过整个数组,首元素地址 + 1表示跳到第二个元素。
& arr + 1 与 & arr 相差40个字节 arr + 1 与 arr相差4个字节
三维数组及多维数组
三维数组具有高、宽、深的概念,或者说行、列、层的概念,即数组嵌套数组达到三维及其以上。是最常见的多维数组,由于其可以用来描述三维空间中的位置或状态而被广泛使用。 三维数组就是维度为三的数组,可以认为表示对该数组存储的内容使用了三个独立参量去描述,但更多的是认为该数组的下标是由三个不同的参量组成的。三维数组又被认为是二维数组的数组,而二维数组也可以认为是一维数组的数组。 数组这一概念主要用在编写程序当中,和数学中的向量、矩阵等概念有一定的差别,主要表现在数组内的元素可以是任意的相同数据类型,包括向量和矩阵。 对数组的访问一般是通过下标进行的。在三维数组中,数组的下标是由三个数字构成的,通过这三个数字组成的下标对数组的内容进行访问。 多维数组 三维或者三维以上的数组。 定义方式:type name[size1][size2]…[sizeN]; 例如,下面的声明创建了一个三维 4 . 3 . 2 整型数组: int threedim[4][3][2];