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标题:
【C语言】数组
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作者:
wander
时间:
2024-3-25 20:45
标题:
【C语言】数组
本帖最后由 wander 于 2024-3-25 20:47 编辑
数组的概念和定义
我们知道,要想把数据放入内存,必须先要分配内存空间。放入4个整数,就得分配4个int类型的内存空间:
int a[4];这样,就在内存中分配了4个int类型的内存空间,共 4×4=16 个字节,并为它们起了一个名字,叫a。
我们把这样的一组数据的集合称为
数组(Array)
,它所包含的每一个数据叫做数组
元素(Element)
,所包含的数据的个数称为数组
长度(Length)
,例如int a[4];就定义了一个长度为4的整型数组,名字是a。
数组中的每个元素都有一个序号,这个序号从0开始,而不是从我们熟悉的1开始,称为
下标(Index)
。使用数组元素时,指明下标即可,形式为:arrayName[index]arrayName 为数组名称,index 为下标。例如,a[0] 表示第0个元素,a[3] 表示第3个元素。
接下来我们就把第一行的4个整数放入数组:a[0]=20;a[1]=345;a[2]=700;a[3]=22;这里的0、1、2、3就是数组下标,a[0]、a[1]、a[2]、a[3] 就是数组元素。
在学习过程中,我们经常会使用循环结构将数据放入数组中(也就是为数组元素逐个赋值),然后再使用循环结构输出(也就是依次读取数组元素的值),下面我们就来演示一下如何将 1~10 这十个数字放入数组中:
#include
<stdio.h>
int
main
()
{
int
nums
[
10
];
int
i
;
//将1~10放入数组中
for
(
i
=
0
;
i
<
10
;
i
++)
{
nums
[
i
=
(
i
+1
);
}
//依次输出数组元素
for
(
i
=
0
;
i
<
10
;
i
++)
{
printf
(
"%d "
,
nums
[
i
]);
}
return
0
;
}
运行结果:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
变量 i 既是数组下标,也是循环条件;将数组下标作为循环条件,达到最后一个元素时就结束循环。数组 nums 的最大下标是 9,也就是不能超过 10,所以我们规定循环的条件是 i<10,一旦 i 达到 10 就得结束循环。
更改上面的代码,让用户输入 10 个数字并放入数组中:
#include
<stdio.h>
int
main
()
{
int
nums
[
10
];
int
i
;
//从控制台读取用户输入
for
(
i
=
0
;
i
<
10
;
i
++)
{
scanf
(
"%d"
,
&
nums
[
i
]);
//注意取地址符 &,不要遗忘哦
}
//依次输出数组元素
for
(
i
=
0
;
i
<
10
;
i
++)
{
printf
(
"%d "
,
nums
[
i
]);
}
return
0
;
}
运行结果:22 18 928 5 4 82 30 10 666 888↙22 18 928 5 4 82 30 10 666 888 第 8 行代码中,scanf() 读取数据时需要一个地址(地址用来指明数据的存储位置),而 nums 表示一个具体的数组元素,所以我们要在前边加 & 来获取地址。
最后我们来总结一下数组的定义方式:
dataType arrayName[length];dataType 为数据类型,arrayName 为数组名称,length 为数组长度。例如:
float
m
[
12
];
//定义一个长度为 12 的浮点型数组
char
ch
[
9
];
//定义一个长度为 9 的字符型数组
需要注意的是:
1) 数组中每个元素的数据类型必须相同,对于int a[4];,每个元素都必须为 int。
2) 数组长度 length 最好是整数或者常量表达式,例如 10、20*4 等,这样在所有编译器下都能运行通过;如果 length 中包含了变量,例如 n、4*m 等,在某些编译器下就会报错。
3) 访问数组元素时,下标的取值范围为 0 ≤ index < length,过大或过小都会越界,导致数组溢出,请大家务必要引起注意。
数组内存是连续的
数组是一个整体,它的内存是连续的;也就是说,数组元素之间是相互挨着的,彼此之间没有一点点缝隙。
下图演示了int a[4];在内存中的存储情形:
「数组内存是连续的」这一点很重要,所以我使用了一个大标题来强调。连续的指针内存为操作(通过指针来访问数组元素)和内存处理(整块内存的复制、写入等)提供了便利,这使得数组可以作为缓存(临时存储数据的一块内存)使用。大家暂时可能不理解这句话是什么意思,等后边学了指针和内存自然就明白了。
数组的初始化
上面的代码是先定义数组再给数组赋值,我们也可以在定义数组的同时赋值,例如:int a[4] = {20, 345, 700, 22};数组元素的值由{ }包围,各个值之间以,分隔。
对于数组的初始化需要注意以下几点:
1) 可以只给部分元素赋值。当{ }中值的个数少于元素个数时,只给前面部分元素赋值。例如:int a[10]={12, 19, 22 , 993, 344};表示只给 a[0]~a[4] 5个元素赋值,而后面 5 个元素自动初始化为 0。
当赋值的元素少于数组总体元素的时候,剩余的元素自动初始化为 0:
对于short、int、long,就是整数 0;
对于char,就是字符 '\0';
对于float、double,就是小数 0.0。
我们可以通过下面的形式将数组的所有元素初始化为 0:int nums[10] = {0};char str[10] = {0};float scores[10] = {0.0};由于剩余的元素会自动初始化为 0,所以只需要给第 0 个元素赋值为 0 即可。
2) 只能给元素逐个赋值,不能给数组整体赋值。例如给 10 个元素全部赋值为 1,只能写作:int a[10] = {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1};而不能写作:int a[10] = 1;
3) 如给全部元素赋值,那么在定义数组时可以不给出数组长度。例如:int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};等价于int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
最后,我们借助数组来输出一个 4×4 的矩阵:
#include
<stdio.h>
int
main
()
{
int
a
[
4
=
{
20
,
345
,
700
,
22
}
;
int
b
[
4
=
{
56720
,
9999
,
20098
,
2
}
;
int
c
[
4
=
{
233
,
205
,
1
,
6666
}
;
int
d
[
4
=
{
34
,
0
,
23
,
23006783
}
;
printf
(
"%-9d %-9d %-9d %-9d
\n
"
,
a
[
0
],
a
[
1
],
a
[
2
],
a
[
3
]);
printf
(
"%-9d %-9d %-9d %-9d
\n
"
,
b
[
0
],
b
[
1
],
b
[
2
],
b
[
3
]);
printf
(
"%-9d %-9d %-9d %-9d
\n
"
,
c
[
0
],
c
[
1
],
c
[
2
],
c
[
3
]);
printf
(
"%-9d %-9d %-9d %-9d
\n
"
,
d
[
0
],
d
[
1
],
d
[
2
],
d
[
3
]);
return
0
;
}
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