C语言教材第7章Word文档下载推荐.docx
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一组具有相同类型的数据的有序集合，例如一个班学生的学习成绩。
从这个定义中可以看出数组的两个特点：
①数组中的数据具有相同类型；
②数组中的数据是有序的（此处的“有序”指的是数据之间的相对顺序，并非指数值的大小顺序）。
第二节一维数组
一、一维数组的定义
一维数组的定义方式为：
类型说明符数组名[常量表达式];
例如：
intarray[10];
定义了一个整型数组，数组的名称是array，数组的大小是10，即该数组有10个元素。
说明：
（1）“类型说明符”可以是之前所学过的基本类型中的任何一种。
例如定义如下数组：
charname[12];
/*定义一个字符型数组name*/
longdigits[30];
/*定义一个长整型数组digits*/
floatnum[100];
/*定义一个单精度浮点型数组num*/
（2）数组名命名规则和变量名命名规则相同，都遵循标识符命名规则。
（3）常量表达式表示数组中元素个数，即数组的长度。
常量表达式中可以包括常量和符号常量，不能包含变量。
也就是说，在定义数组时必须确定其大小，不允许对数组的大小作动态定义。
请分析以下几个例子中数组定义是否正确。
①inta[10],b[20];
②#defineNUM30
floatf[2*NUM+1];
③intn=10;
intarr[n];
④intn;
scanf（"
%d"
&
n）;
intaa[n];
第一个例子中定义了两个整型数组a和b，a数组长度是10，b数组长度是20；
第二个例子中定义了一个符号常量NUM，浮点型数组f的长度是61；
这两种定义方式是正确的。
第三个例子中n虽然赋值为10，但n是变量，只不过进行了初始化；
第四个例子是在程序中临时输入数组的大小，这两种定义方式都是用变量定义数组的大小，所以是错误的。
（4）数组所占内存空间的大小取决于数组的类型和数组的长度。
例如有如下定义：
intb[10];
编译程序将为数组b开辟一块连续的存储单元存放数组元素，数组名b表示存储单元的首地址。
在VC6.0环境下，每个int类型的数据占用4个字节的空间，所以该数组总共占用40个字节的空间。
二、一维数组元素的引用
数组和简单变量一样，必须遵循“先定义，后使用”的原则。
定义了一个一维数组以后，就可以像使用简单变量一样使用数组中的每一个元素。
C语言规定：
只能逐个引用数组元素而不能一次引用整个数组。
数组元素的引用采用数组名加下标的方式，形式为：
数组名[下标]
（1）下标可以是整型常量或整型表达式，例如：
array[0]＝array[2]＋array[4]－array[2*4]
（2）注意定义数组时用到的“数组名[常量表达式]”和引用数组元素时用到的“数组名[下标]”的区别。
inti=10;
inta[i];
/*用变量定义数组，是错误的*/
a[i]＝a[i-2]＋a[i-1];
/*程序中用变量或表达式作为下标引用数组元素，是正确的*/
（3）引用数组元素时，下标的范围是0～[数组长度-1]。
例如在数组array中，数组的10个元素分别是：
array[0]，array[1]，array[2]，array[3]，array[4]，array[5]，array[6]，array[7]，array8]，array[9]。
请注意：
array[9]是数组中的最后一个元素，即第十个元素，在数组中不存在array[10]这个元素。
出于执行速度的考虑，C并不检查数组下标是否越界。
例如，如果在程序中出现了如下代码：
printf（"
%d\n"
array[10]）;
array[20]=790;
编译器不会发现这样的错误，程序能通过编译并运行，第一个输出语句输出了其它某个位置上的数据，而第二个赋值语句则会把数据放在可能由其它数据使用的位置上，因而会造成其它某个变量值被修改，造成程序结果的不可预料甚至使程序崩溃。
因此，在使用数组时一定要注意数组下标不能越界。
数组的优势要得到发挥，必须与之前学过的循环结构结合起来使用，下面先看一个简单的例子。
例7.1一维数组元素的引用。
#include<
stdio.h>
voidmain（）
{
inti,a[10];
for（i=0;
i<
=9;
i++）/*a[0]～a[9]赋值为0～9*/
a[i]=i;
for（i=9;
i>
=0;
i--）/*将a[9]～a[0]的值输出*/
printf（"
%d"
a[i]）;
printf（"
\n"
）;
}
程序运行结果：
9876543210
请想一想，如果不用数组来实现该程序的功能，应该怎么编写程序呢？
与这个程序比较，是否可以看出使用数组的优势呢？
三、一维数组的初始化
数组元素和变量一样，可以在定义时赋初值，称为数组的初始化。
一维数组初始化的格式为：
类型说明符数组名[常量表达式]＝{常量列表};
常量列表中的各个常量值之间用逗号隔开，初始化方法有以下几种：
（1）对数组中所有元素赋初值，例如：
inta[10]={2,4,6,8,10,12,14,16,18,20};
经过上面的定义和初始化之后：
a[0]=2，a[1]=4，a[2]=6，a[3]=8，a[4]=10，a[5]=12，a[6]=14，a[7]=16，a[8]=18，a[9]=20。
注意，如果常量列表中数值数目大于数组长度，编译器会提示错误信息“toomanyinitializers（初始化太多）”。
（2）对数组中的部分元素赋初值，例如：
inta[10]={2,4,6,8,10,12,14};
a[0]=2，a[1]=4，a[2]=6，a[3]=8，a[4]=10，a[5]=12，a[6]=14，a[7]=0，a[8]=0，a[9]=0。
也就是说，如果只对数组中的部分元素赋初值，那么没有赋初值的元素系统自动将其值设置为0。
（3）如果想使一个数组中全部元素值为0，可以写成：
inta[10]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
或inta[10]={0};
请注意，如果想使一个数组中全部元素值为除0以外的其它值，则不能写成后一种形式。
即如果定义：
inta[10]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};
不能写成：
inta[10]={1};
后一种形式下，系统认为只有a[0]=1，而其它9个元素的值为0。
（4）给数组中所有元素赋初值时可以不用指定数组的长度，编译器会根据常量列表中数值数目来确定数组的大小。
例如inta[10]={2,4,6,8,10,12,14,16,18,20};
可写成：
inta[]={2,4,6,8,10,12,14,16,18,20};
例7.2一维数组的初始化。
voidmain（）
{inta[5]={2,4,6,8,10};
intb[5]={3,5,7};
intc[]={1,2,3,4,5};
intd[5]={0};
inte[5]={8};
inti,f[5];
5;
i++）printf（"
a[i]）;
b[i]）;
c[i]）;
d[i]）;
e[i]）;
f[i]）;
246810
35700
12345
00000
80000
-858993460-858993460-858993460-858993460-858993460（该行输出可能有所不同）
看最后一行输出结果，是不是莫名其妙？
数组f没有进行初始化，与变量相似，在对数组进行初始化之前，数组中各个元素的值是不确定的，输出结果也就无法确定。
四、一维数组程序举例
在学习了一维数组的相关知识后，我们再回头看看本章开始所提出的排序问题。
排序是计算机程序设计中的一种重要操作，计算机科学家研究了很多种排序方法，其中冒泡排序法是一种效率较高的排序方法。
例7.3对N个数用冒泡排序（BubbleSort）进行由小到大的排序。
假定对N个数，a0，a1，…aN-1进行排序，其基本思想如下：
将a0与a1进行比较，如果a0大于a1，则a0与a1进行交换，然后比较a1与a2，如果a1大于a2，则a1与a2进行交换。
依次类推，直到aN-2与aN-1进行过比较为止，完成第一趟排序，需要进行N-1次两两比较，其结果是aN-1是N个数中的最大者。
然后进行第二趟排序，将前N-1个数（a0与aN-2）进行同样操作，需要进行N-2次两两比较，其结果是aN-2是N个数中的次大者。
同理进行第三、第四……第N-1趟排序，在第i趟排序中需进行N-i次两两比较。
程序代码如下：
#defineN10/*定义字符常量N*/
inti,j,a[N],temp;
Pleaseinput%dnumbers:
N）;
N;
i++）
scanf（"
a[i]）;
N-1;
i++）/*外层循环，进行N-1趟排序*/
for（j=0;
j<
（N-1）-i;
j++）/*内层循环，实现在每一趟排序中进行（N-1）-i次比较*/
if（a[j]>
a[j+1]）
{
temp=a[j];
a[j]=a[j+1];
a[j+1]=temp;
}
Theresultofsortingis:
Pleaseinput10numbers:
8978675645342312-30-56↙（↙表示回车键，下同）
-56-301223344556677889
在该程序中，定义了一个符号常量N，其作用有两点：
①使得整个程序中数组的大小能够保持一致；
②该程序具有通用性，无论要排序的数的个数是多少，在程序中只需要修改符号常量N的值即可，而不需要修改其它涉及到数组大小的地方。
在进行程序设计时注意符号常量的使用通常会减轻程序员的工作量。
例7.4求Fibonacci数列的前40个数。
Fibonacci数列问题在前面已经分析过：
F1=1n＝1
F2=1n＝2
Fn=Fn-1+Fn-2n≥3
程序如下：
#include<
#defineN40
voidmain（）
inti;
longf[N]={1,1};
/*定义长整型数组f，初始化前两个值都为1*/
for（i=2;
i++）/*从第三个数开始赋值*/
f[i]=f[i-2]+f[i-1];
{
if（i%4==0）printf（"
/*控制每行输出四个数*/
%16ld"
1123
581321
345589144
233377610987
1597258441816765
10946177112865746368
75025121393196418317811
514229832040134********309
35245785702887922746514930352
241578173908816963245986102334155
在该程序中，同样定义了一个符号常量N，通过对N值的设定，可以求Fibonacci数列的前任意个数。
但请注意，N值不可超出46，即N≤46，否则超出长整型范围（-2147483648-2147483647），结果将出现负数（如果您对二进制补码有所了解的话就能知道原因）。
有兴趣的读者可上机验证。
第三节二维数组
之前所讨论的数组只有一个下标，称之为一维数组。
但有时用一维数组存储数据并不是很合适。
例如要存储如下一个3行4列矩阵中的元素：
用一维数组存储，可以定义一个长度为12的一维数组，但这样无法区分矩阵的行和列；
另一种方法，定义3个一维数组，每个数组的长度为4，这样能够明显看出矩阵的行列数，但试想一下，如果要存储的不是3行，而是30、300或更多行，这样定义数组合适吗？
显然是不合适的。
于是您可能想到：
能否定义一个数组，在这个数组里可以同时定义行数和列数呢？
答案是肯定的，您所想的就是在C语言里所允许构造的二维数组。
一、二维数组的定义
二维数组的定义方式为：
类型说明符数组名[常量表达式1][常量表达式2];
其中“常量表达式1”表示第一维下标的长度（行数），“常量表达式2”表示第二维下标的长度（列数）。
inta[3][4];
定义了一个3行4列的整型二维数组。
可以这样理解该二维数组：
a是一个包含了3个元素（a[0]、a[1]、a[2]）的一维数组，每个元素又是包含了4个int型数据的数组。
如图7-1所示：
图7-1
二维数组的长度＝常量表达式1×
常量表达式2。
上面定义的a数组长度是3×
4，即12，所占内存空间是12个int型所占的空间（即12×
4＝60字节）。
用二维视图表示数组便于直观地想象，实际上数组在物理存储上是顺序存放的。
如上述定义的a数组，在内存中先存放第一行元素a[0][0]、a[0][1]、a[0][2]和a[0][3]，再存放第二行元素a[1][0]、a[1][1]、a[1][2]和a[1][3]，依次类推。
C语言允许构造多维数组，其定义方式和二维数组类似，例如定义如下：
intb[3][4][5];
请根据二维数组的知识推出该三位数组的长度、所包含的元素及在内存中存放顺序。
二、二维数组元素的引用
二维数组元素的引用格式为：
数组名[行下标][列下标]
下标可以是整型常量或整型表达式。
a[1][2]、b[3-1][2*2-1]
可以像使用简单变量一样使用二维数组中的元素。
例7.5二维数组元素的引用。
inti,j,a[3][4];
3;
i++）/*用一个双重循环对二维数组各个元素赋值*/
4;
j++）
a[i][j]=i*2+j;
i++）/*将二维数组输出*/
printf（"
a[i][j]）;
0123
2345
4567
同样需要注意的是，如果下标越界，编译器并不会发现该错误。
所以在引用二维数组元素时，请确保下标必须在已定义范围内。
例如上例中数组a[3][4]，可用的行下标最大值为2，列下标最大值为3，即最后一个元素是a[2][3]。
三、二维数组的初始化
二维数组初始化的方法分为两种：
分行赋初值和连续赋初值。
（1）分行赋初值。
inta[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};
根据前面对数组a的理解，二维数组a是由三个一维数组构成的，{1,2,3,4}是对a[0]进行赋值，即给二维数组的第一行元素赋初值，{5,6,7,8}是对a[1]进行赋值，即给二维数组的第二行元素赋初值，依次进行赋值。
可以只对部分元素赋初值，例如：
inta[3][4]={{1,2,3},{5,6,7,8},{9,10}};
没有被赋初值的元素系统默认为0。
所以上述定义等价于：
inta[3][4]={{1,2,3,0},{5,6,7,8},{9,10,0,0}};
如果某行初值的个数大于列数，编译器同样会提示错误信息“toomanyinitializers”，该行的数值不会影响到下一行赋值。
无论是对所有元素赋初值还是对部分元素赋初值，该方法下都可以省略第一维的长度，因为内层花括号的个数可以确定第一维长度，但两种情况下第二维的长度都不能省略。
（2）连续赋初值。
inta[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
这种方式省略了内层花括号，按顺序对数组元素依次赋值。
如果花括号内初值个数小于数组长度，按先后顺序逐行赋值后，没有赋值的元素初始化默认为0。
inta[3][4]={1,2,3,4,5,6,7};
等价于：
inta[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,0,0,0,0,0};
该方法下如果对全部元素赋初值，也可省略第一维的长度，系统根据初值个数和第二维的长度来确定第一维长度，同样第二维的长度不能省略。
上述两种初始化的方法推荐第一种，比较直观，易于数据检查。
四、二维数组程序举例
例7.6求一个4×
4矩阵主对角线上元素之和。
例如有如下矩阵a：
主对角线上的元素分别是a[0][0]、a[1][1]、a[2][2]、a[3][3]，即8、5、6、9。
#defineN4
inti,j,a[N][N],sum=0;
PleaseinputNarrayelements:
i++）/*输入矩阵元素*/
scanf（"
a[i][j]）;
Thearrayis:
i++）/*输出矩阵*/
i++）/*求主对角线上元素之和*/
sum+=a[i][i];
Thesumofmaindiagonalelementsis%d\n"
sum）;
8645753119645389↙
8645
7531
1964
5389
Thesumofmaindiagonalelementsis28
请思考：
如果要输出副对角线上的元素a[0][3]、a[1][2]、a[2][1]、a[3][0]之和，程序应如何修改？
例7.7统计3个学生，每个学生4门课程的考试成绩，要求输出每个学生的总成绩，每个学生的平均成绩及每门课程的平均成绩。
#include"
stdio.h"
floats[3][4],sum=0;
floatt[3],sa[3],ca[4];
inti,j;
i++）/*输入三个学生的4门课程考试成绩*/
j++）
%f"
s[i][j]）;
{
t[i]=0;
t[i]+=s[i][j];
/*t[i]存放第i个学生的4门课程成绩*/
Thesumofstudent%dis:
%-6.2f\n"
i,t[i]）;
sa[i]=t[i]/4;
/*a[i]存放第i个学生的4门课程平均成绩*/
Theaverageofstudent%dis:
i,sa[i]）;
for（i=0;
ca[i]=0;
for（j=0;
ca[i]+=s[j][i];
/*计算每门课程的总成绩*/
Theaverageofcourse%dis:
i,ca[i]/3）;
}
67707169878380
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