C语言教案第6章.docx
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C语言教案第6章
●复习
字符数据类型、字符和字符串
●新授
第六章 数组
前面使用了一些基本的数据类型如整型、实型等，可以满足数据的基本要求，然而在现实中对数据的处理仅依赖于已的基本数据类型是不够的，为了解决比较复杂的问题，C语言提供了一种最简单的构造类型──数组。
6.1一维数组的定义和引用
6.1.11维数组的定义
数组是同类型数据的在序集合，即数组由若干数组元素组成，期中所有元素都属于同一个数据类型，即它们的先后次序是确定的。
数组同变量一样，也必须先定义、后使用。
1维数组是只有1个下标的数组，定义形式如下：
数据类型数组名[常量表达式][,数组名2[常量表达式2]……]；
（1）“数据类型”是指数组元素的数据类型。
（2）数组名，与变量名一样，必须遵循标识符命名规则。
（3）“常量表达式”必须用方括号括起来，指的是数组的元素个数（又称数组长度），它是一个整型值，其中可以包含常数和符号常量，但不能包含变量。
（4）数组元素的下标，是元素相对于数组起始地址的偏移量，所以从0开始顺序编号。
（5）数组名中存放的是一个地址常量，它代表整个数组的首地址。
同一数组中的所有元素，按其下标的顺序占用一段连续的存储单元。
6.1.2数组元素的引用
引用数组中的任意一个元素的形式：
数组名[下标表达式]
1．“下标表达式”可以是任何非负整型数据，取值范围是0~（元素个数-1）。
2．1个数组元素，实质上就是1个变量，它具有和相同类型单个变量一样的属性，可以对它进行赋值和参与各种运算。
3．在C语言中，数组作为1个整体，不能参加数据运算，只能对单个的元素进行处理。
6.1.31维数组元素的初始化
初始化格式：
数据类型数组名[常量表达式]＝{初值表}
（1）如果对数组的全部元素赋以初值，定义时可以不指定数组长度（系统根据初值个数自动确定）。
如果被定义数组的长度，与初值个数不同，则数组长度不能省略。
（2）“初值表”中的初值个数，可以少于元素个数，即允许只给部分元素赋初值。
（3）根据存储类型的不同，数组有静态数组（static）和动态数组（auto）之分；根据定义的位置不同，数组有内部数组（在函数内部定义的数组）和外部数组（在函数外部定义的数组）之分。
案例1：
一维数组的输入与输出
Main（）
{inti,a[4];
Printf（“inputdata;”）;
For（i=0;i<4;i++）
Scanf（“%d”,&a[i]）;
Printf（“\noutputdata”）;
for（i=0;i<4;i++）
Printf（“\a[%d]=%d”,I,a[i]）;
}
案例1：
求数组元素中的最大和最小值
Main（）
{intI,max,min,inta[10];
Printf（“inputdata;”）;
For（i=0;i<10;i++）
Scanf（“%d”,&a[i]）;
Max=a[0];
Min=a[0];
for（i=0;i<10;i++）
{if（a[i]If（a[i]>max）max=a[i];
Printf（“max=%d”,max）;
Printf（“min=%d”,min）;
}
6.1.41维数组应用举例
1、已知某课程的平时、实习、测验和期末成绩，求该课程的总评成绩。
其中平时、实习、测验和期末分别占10％、20％、20％、50％。
/*案例代码文件名：
AL6_2.C*/
/*功能：
从键盘上循环输入某课程的平时、实习、测验和期末成绩，按10％，20％，20％，50％的比例计算总评成绩，并在屏幕上显示出来。
按空格键继续循环，其他键终止循环。
*/
#include“stdio.h”
main（）
{inti=1,j;
charcon_key=‘\x20’;/*‘\x20’空格键的ASCII码*/
floatscore[5],ratio[4]={0.1,0.2,0.2,0.5};/*定义成绩、比例系数数组*/
while（con_key=='\x20'）
while（con_key=='\x20'）
{clrscr（）;
printf（"输入第%2d个学生的成绩\n",i++）;
printf（"平时实习测验期末成绩\n"）;
score[4]=0;/*score[4]：
存储总评成绩*/
for（j=0;j<4;j++）
{scanf（"%f",&score[j]）;
score[4]+=score[j]*ratio[j];
}
printf（"总评成绩为:
%6.1f\n",score[4]）;
printf（"\n按空格键继续,其它键退出"）;
con_key=getch（）;/*getch（）函数等待从键盘上输入一个字符*/
}
}
2、线性查找：
从数组的第一个元素开始，依次将要查找的数和数组中元素比较，直到找到该数或找遍整个数组为止。
main（）
{inta[10]={0,2,4,6,8,10,12,14,16,18};
Intx,i,find=0;
printf（"inputthenumforsearch"）;
scanf（“%d”,&x）;
for（i=0;i<10;j++）
ifx==a[i];
{find=1;
Break;
}
If（find==1）
Pfintf（“%disina[%d]\n”,x,I）;
Else
printf（"notfindthenum:
%d\n”,x）;
}
3、从键盘上任意输入10个整数，要求按从小到大的顺序在屏幕上显示出来。
排序的方法有很多，本题采用冒泡法。
冒泡法的基本思想：
通过相邻两个数之间的比较和交换，使排序码（数值）较小的数逐渐从底部移向顶部，排序码较大的数逐渐从顶部移向底部。
就像水底的气泡一样逐渐向上冒，故而得名。
由A[n]~A[1]组成的n个数据，进行冒泡排序的过程可以描述为：
（1）首先将相邻的A[n]与A[n-1]进行比较，如果A[n]的值小于A[n-1]的值，则交换两者的位置，使较小的上浮，较大的下沉；接着比较A[n-1]与A[n-2]，同样使小的上浮，大的下沉。
依此类推，直到比较完A[2]和A[1]后，A[1]为具有最小排序码（数值）的元素，称第一趟排序结束。
（2）然后在A[n]~A[2]区间内，进行第二趟排序，使剩余元素中排序码最小的元素上浮到A[2]；重复进行n-1趟后，整个排序过程结束。
/*案例代码文件名：
AL6_1.C*/
/*功能：
从键盘上任意输入10个整数，用冒泡法按从小到大地排序，并在屏幕上显示出来。
*/
#include"stdio.h"
#defineNUM10/*定义符号常量（数据个数N）*/
main（）
{intdata[NUM];/*定义1个1维整型数组data*/
inti,j,temp;/*定义循环变量和临时变量*/
clrscr（）;/*库函数clrscr（）：
清屏*/
printf（"Pleaseinput10numbers:
\n"）;
for（i=0;iscanf（"%d",&data[i]）;
/*冒泡法排序*/
for（i=0;i控制比较趟数*/
for（j=NUM-1;j>i;j--）/*内循环：
进行每趟比较*/
if（data[j]{temp=data[j];
data[j]=data[j-1];
data[j-1]=temp;
};
/*输出排序后的数据*/
printf（"\ntheresultofsort:
\n"）;
for（i=0;iprintf（"%d",data[i]）;
getch（）;/*等待键盘输入任一字符，目的使程序暂停*/
}
●小结
数组定义的形式、引用方法以及赋值
●复习
一维数组定义的形式、引用方法以及赋值格式。
●新授
6.2二维数组的定义和引用
6.2.1二维数组的定义
二维数组的定义方式如下：
数据类型数组名[行常量表达式][列常量表达式][,数组名2[行常量表达式2][列常量表达式2]……];
1．数组元素在内存中的排列顺序为“按行存放”，即先顺序存放第一行的元素，再存放第二行，以此类推。
2.设有一个m*n的数组x，则第i行第j列的元素x[i][j]在数组中的位置为：
i*n+j（注意：
行号、列号均从0开始计数）。
3．可以把2维数组看作是一种特殊的1维数组：
它的元素又是一个1维数组。
例如，对x[3][2]，可以把x看作是一个1维数组，它有3个元素：
x[0]、x[1]、x[2]，每个元素又是一个包含2个元素的1维数组，如图6-4所示。
即把x[0]、x[1]、x[2]看作是3个1维数组的名字。
6.2.22维数组元素的引用
引用2维数组元素的形式为：
数组名[行下标表达式][列下标表达式]
1．“行下标表达式”和“列下标表达式”，都应是整型表达式或符号常量。
2．“行下标表达式”和“列下标表达式”的值，都应在已定义数组大小的范围内。
假设有数组x[3][4]，则可用的行下标范围为0~2，列下标范围为0~3。
3．对基本数据类型的变量所能进行的操作，也都适合于相同数据类型的2维数组元素。
6.2.32维数组元素的初始化
1．按行赋初值
数据类型数组名[行常量表达式][列常量表达式]＝{{第0行初值表}，{第1行初值表}，……，{最后1行初值表}}；
赋值规则：
将“第0行初值表”中的数据，依次赋给第0行中各元素；将“第1行初值表”中的数据，依次赋给第1行各元素；以此类推。
2．按2维数组在内存中的排列顺序给各元素赋初值
数据类型数组名[行常量表达式][列常量表达式]＝{初值表}；
赋值规则：
按2维数组在内存中的排列顺序，将初值表中的数据，依次赋给各元素。
如果对全部元素都赋初值，则“行数”可以省略。
注意：
只能省略“行数”。
[案例1]给一个2＊3的2维数组各元素赋值，并输出全部元素的值。
/*案例代码文件名：
AL6_3.C*/
/*功能：
从键盘上给2＊3数组赋值，并在屏幕上显示出来。
*/
#defineRow2
#defineCol3
#include"stdio.h"
main（）
{inti,j,array[Row][Col];/*定义1个2行3列的2维数组array*/
for（i=0;i控制2维数组的行*/
for（j=0;j控制2维数组的列*/
{printf（"pleaseinputarray[%2d][%2d]:
",i,j）;
scanf（"%d",&array[i][j]）;/*从键盘输入a[i][j]的值*/
}
printf（"\n"）;
/*输出2维数组array*/
for（i=0;i{for（j=0;jprintf（"%d\t",array[i][j]）;/*将a[i][j]的值显示在屏幕上*/
printf（"\n"）;
}
getch（）;
}
例2：
例：
求4×3矩阵最大元素值及其所在位置。
main（）
{inti,j,row,col,max;
inta[4][3]={1,3,5,7,2,4,6,8,1,2,3,4};
max=a[0][0];row=col=0;/*假定a[0][0]最大*/
for（i=0;i<=3;i++）
for（j=0;j<=2;j++）
if（a[i][j]>max）
{max=a[i][j];/*刷新max*/
row=i,col=j;}/*更新row、col*/
printf（"Max=%d,Row=%d,Column=%d\n",max,row,col）;
}
6.2.42维数组应用举例
[案例6.4]有M个学生，学习N门课程，已知所有学生的各科成绩，编程：
分别求每个学生的平均成绩和每门课程的平均成绩。
/*案例代码文件名：
AL6_4.C*/
/*功能：
计算个人平均成绩与各科平均成绩，并在屏幕上显示出来。
*/
#defineNUM_std5/*定义符号常量人数为5*/
#defineNUM_course4/*定义符号常量课程为4*/
#include"stdio.h"
main（）
{inti,j;
staticfloatscore[NUM_std+1][NUM_course+1]={{78,85,83,65},
{88,91,89,93},{72,65,54,75},
{86,88,75,60},{69,60,50,72}};
for（i=0;i{for（j=0;j{score[i][NUM_course]+=score[i][j];/*求第i个人的总成绩*/
score[NUM_std][j]+=score[i][j];/*求第j门课的总成绩*/
}
score[i][NUM_course]/=NUM_course;/*求第i个人的平均成绩*/
}
for（j=0;jscore[NUM_std][j]/=NUM_std;/*求第j门课的平均成绩*/
clrscr（）;
/*输出表头*/
printf（"学生编号课程1课程2课程3课程4个人平均\n"）;
/*输出每个学生的各科成绩和平均成绩*/
for（i=0;i{printf（"学生%d\t",i+1）;
for（j=0;jprintf（"%6.1f\t",score[i][j]）;
printf（"\n"）;
}
/*输出1条短划线*/
for（j=0;j<8*（NUM_course+2）;j++）
printf（"-"）;
printf（"\n课程平均"）;
/*输出每门课程的平均成绩*/
for（j=0;jprintf（"%6.1f\t",score[NUM_std][j]）;
printf（"\n"）;
getch（）;
}
●小结
二维数组定义的形式、引用方法以及赋值
●复习
数组定义的形式、引用方法以及赋值
●新授
6.3字符数组与字符串
6.3.1字符数组的逐个字符操作
1．字符数组的定义
1维字符数组，用于存储和处理1个字符串，其定义格式与1维数值数组一样。
2维字符数组，用于同时存储和处理多个字符串，其定义格式与2维数值数组一样。
2．字符数组的初始化
字符数组的初始化，可以通过为每个数组元素指定初值字符来实现。
3．字符数组的引用
字符数组的逐个字符引用，与引用数值数组元素类似。
（1）字符数组的输入
除了可以通过初始化使字符数组各元素得到初值外，也可以使用getchar（）或scanf（）函数输入字符。
例如：
charstr[10]；
……
for（i=0;i<10;i++）
{scanf（"%c",&str[i]）；
fflush（stdin）;/*清除键盘输入缓冲区*/
}
……
（2）字符数组的输出
字符数组的输出，可以用putchar（）或printf（）函数。
例如：
charstr[10]="clanguage";
……
for（i=0;i<10;i++）printf（"%c",str[i]）；
printf（"\n"）;
……
[案例6.5]从键盘输入一个字符串，回车键结束，并将字符串在屏幕上输出。
/*案例代码文件名：
AL6_5.C*/
main（）
{inti;
staticcharstr[80];
clrscr（）;
for（i=0;i<80;i++）
{str[i]=getch（）;/*逐次给数组元素str[i]赋值，但不回显在屏幕上*/
printf（"*"）;/*以星号代替输入字符的个数*/
if（str[i]=='\x0d'）break;/*若输入回车则终止循环*/
}
i=0;
while（str[i]!
='\x0d'）
printf（"%c",str[i++]）;/*逐次输出字符数组的各个元素*/
printf（"\n"）;
getch（）;/*程序暂停*/
}
6.3.2字符数组的整体操作
[案例6.6]字符数组的整体输入与输出。
/*案例代码文件名：
AL6_6.C*/
/*功能：
将2维字符数组进行初始化，并在屏幕上输出*/
main（）
{inti;
charname[5][9]={"张三山","李四季","王五魁","刘六顺","赵七巧"};
for（i=0;i<5;i++）
printf（"\n%s\t",name[i]）;/*name[i]代表该行数组元素的首地址*/
getch（）;
}
1．字符串及其结束标志
所谓字符串，是指若干有效字符的序列。
C语言中的字符串，可以包括字母、数字、专用字符、转义字符等。
C语言规定：
以‘\0’作为字符串结束标志（‘\0’代表ASCII码为0的字符，表示一个“空操作”，只起一个标志作用）。
因此可以对字符数组采用另一种方式进行操作了──字符数组的整体操作。
另外，由于结束标志也要在字符数组中占用一个元素的存储空间，因此在说明字符数组长度时，至少为字符串所需长度加1。
2．字符数组的整体初始化
字符串设置了结束标志以后，对字符数组的初始化，就可以用字符串常量来初始化字符数组。
3．字符数组的整体引用
（1）字符串的输入
除了可以通过初始化使字符数组各元素得到初值外，也可以使用scanf（）函数输入字符串。
（2）字符串的输出
printf（）函数，不仅可以逐个输出字符数组元素，还可以整体输出存放在字符数组中的字符串。
6.3.3常用的字符串处理函数
字符串标准函数的原型在头文件string.h中。
1．输入字符串──gets（）函数
（1）调用方式：
gets（字符数组）
（2）函数功能：
从标准输入设备（stdin）──键盘上，读取1个字符串（可以包含空格），并将其存储到字符数组中去。
（3）使用说明
1）gets（）读取的字符串，其长度没有限制，编程者要保证字符数组有足够大的空间，存放输入的字符串。
2）该函数输入的字符串中允许包含空格，而scanf（）函数不允许。
2．输出字符串──puts（）函数
（1）调用方式：
puts（字符数组）
（2）函数功能：
把字符数组中所存放的字符串，输出到标准输出设备中去，并用‘\n’取代字符串的结束标志‘\0’。
所以用puts（）函数输出字符串时，不要求另加换行符。
（3）使用说明
1）字符串中允许包含转义字符，输出时产生一个控制操作。
2）该函数一次只能输出一个字符串，而printf（）函数也能用来输出字符串，且一次能输出多个。
3．字符串比较──strcmp（）函数
（1）调用方式：
strcmp（字符串1,字符串2）
其中“字符串”可以是串常量，也可以是1维字符数组。
（2）函数功能：
比较两个字符串的大小。
如果：
字符串1=字符串2，函数返回值等于0；
字符串1<字符串2，函数返回值负整数；
字符串1>字符串2，函数返回值正整数。
（3）使用说明
1）如果一个字符串是另一个字符串从头开始的子串，则母串为大。
2）不能使用关系运算符“＝＝”来比较两个字符串，只能用strcmp（）函数来处理。
[案例6.7]gets函数和strcmp函数的应用。
/*案例代码文件名：
AL6_7.C*/
/*功能：
简单密码检测程序*/
#include"stdio.h"
main（）
{charpass_str[80];/*定义字符数组passstr*/
inti=0;
/*检验密码*/
while
（1）
{clrscr（）;
printf（"请输入密码\n"）;
gets（pass_str）;/*输入密码*/
if（strcmp（pass_str,“password”）!
=0）/*口令错*/
printf（"口令错误，按任意键继续"）;
else
break;/*输入正确的密码，中止循环*/
getch（）;
i++;
if（i==3）exit（0）;/*输入三次错误的密码，退出程序*/
}
/*输入正确密码所进入的程序段*/
}
4．拷贝字符串──strcpy（）函数
（1）调用方式：
strcpy（字符数组,字符串）
其中“字符串”可以是串常量，也可以是字符数组。
（2）函数功能：
将“字符串”完整地复制到“字符数组”中，字符数组中原有内容被覆盖。
（3）使用说明
1）字符数组必须定义得足够大，以便容纳复制过来的字符串。
复制时，连同结束标志'\0'一起复制。
2）不能用赋值运算符“＝”将一个字符串直接赋值给一个字符数组，只能用strcpy（）函数来处理。
5．连接字符串──strcat（）函数
（1）调用方式：
strcat（字符数组,字符串）
（2）函数功能：
把“字符串”连接到“字符数组”中的字符串尾端，并存储于“字符数组”中。
“字符数组”中原来的结束标志，被“字符串”的第一个字符覆盖，而“字符串”在操作中未被修改。
（3）使用说明
1）由于没有边界检查，编程者要注意保证“字符数组”定义得足够大，以便容纳连接后的目标字符串；否则，会因长度不够而产生问题。
2）连接前两个字符串都有结束标志'\0'，连接后“字符数组”中存储的字符串的结束标志'\0'被舍弃，只在目标串的最后保留一个'\0'。
6．求字符串长度──strlen（）函数（len是length的缩写）
（1）调用方式：
strlen（字符串）
（2）函数功能：
求字符串（常量或字符数组）的实际长度（不包含结束标志）。
7．将字符串中大写字母转换成小写──strlwr（）函数
（1）调用方式：
strlwr（字符串）
（2）函数功能：
将字符串中的大写字母转换成小写，其它字符（包括小写字母和非字母字符）不转换。
8．将字符串中小写字母转换成大写──strupr（）函数
（1）调用方式：
strupr（字符串）
（2）函数功能：
将字符串中小写字母转换成大写，其它字符（包括大写字母和非字母字符）不转换。
例，由键盘任意输入三个字符串，找出其中的最大串。
#include"string.h"
main（）
{charstr[20],s[3][20];
inti;
for（i=0;i<3;i++）
gets（s[i]）;
i
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