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[C++知识库]C语言初阶——3.数组

????????上一篇介绍了C语言函数的相关知识,这一篇开始介绍C语言数组的相关知识,学的东西越来越多了,脑子里的东西越来越多,感觉知识可以连接起来了,那好好看一看这一篇博客(期待)。


目录

一、一维数组的创建和初始化

????????1.1 数组的创建

? ? ? ? 1.2 数组的初始化

? ? ? ? 1.3 一维数组的使用

? ? ? ? 1.4 一维数组在内存中的存储

二、二维数组的创建和初始化

? ? ? ? 2.1 二维数组的创建

? ? ? ? 2.2 二维数组的初始化

? ? ? ? 2.3 二维数组的使用

????????2.4 二维数组在内存中的存储

三、数组越界

四、数组作为函数参数

? ? ? ? 4.1 冒泡排序

? ? ? ? 4.2 数组名是什么?

结语:


一、一维数组的创建和初始化

????????1.1 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]

数组元素类型? ? ? ? 数组名? ? ? 常量表达式

?例如:

(1)int arr[10]; //10个整型元素的数组

(2)char arr2[10]; //10个字符型的数组
? ? ? ? ?float arr3[10]; //10个单精度浮点型的数组
? ? ? ? ?double arr4[10]; //10个双精度浮点型的数组

注意:这里提一下,数组创建,在C99标准之前, [ ] 中要给一个常量才可以(注意是创建数组的时候),不能使用变量。在C99标准支持了变长数组的概念。

下面这种创建方式也是可以的。


? ? ? ? ?1.2 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(初始化)。

int arr1[10] = {1,2,3};
int arr2[ ] = {1,2,3,4};
int arr3[5] = {1,2,3,4,5};
char arr4[3] = {'a',98, 'c'};
char arr5[ ] = {'a','b','c'};
char arr6[ ] = "abcdef";

数组在创建的时候如果想不指定数组的确定的大小就得初始化。数组的元素个数根据初始化的内容来确定。

我们也要区分一下下面两种初始化的方式

char arr1[] = "abc"; //' a ' , ' b ' , ' c ' , ' \0 '4个元素
char arr2[3] = {'a','b','c'}; //3个元素

???????上面这种情况就是不完全初始化,本来这个数组有10个元素,我们只定义了5个,另外5个会被默认初始化为0。


? ? ? ? 1.3 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。

?数组是使用下标来访问的,下标是从0开始。

比如我们想要访问第三个元素,也就是3,访问时要这样写arr[2]

数组的大小可以通过计算得到。

我们提到sizeof这个关键字,它是计算大小的,单位是字节。

这可以理解为一个简单的问题,小学班主任发糖,一共有20块儿,一个人分4块儿,可以分给几个人的问题。?

所以这里可以计算出这个数组中有5个元素。?

这样我们就可以实现一些简单的问题:

//打印从1~sz的每个数
#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		arr[i] = i + 1;
	}
	for (i = 0; i < sz; ++i)
	{
		printf("%d ", arr[i]);//这里也可以只用一个for循环,把打印这行加到上面那个for循环的下面
	}
	return 0;
}


? ? ? ?


????????1.4 一维数组在内存中的存储

谈起存储那就有意思了,我们可以观察下面这张图。

?%p是用来打印地址的(十六进制)

???????随着数组下标的增加,我们可以看到数组中每个元素之间相差4,因为这是一个整型数组,数组中,每个元素都是整型,而整型我们知道是占4个字节,所以当我们访问数组中下一个元素就会跳过一个整型,所以这里是+4。

?????????结合上下这两张图片我们可以观察到:随着数组下标的增长,元素的地址,也在有规律的递增。
????????由此可以得出结论:数组在内存中是连续存放的


二、二维数组的创建和初始化

? ? ? ? 2.1 二维数组的创建

例子:

int arr[ 3 ][ 4 ];
char arr[ 3 ][ 5 ];
double arr[ 2 ][ 4 ];?

二维数组是什么意思呢,我们拿int arr[ 3 ][ 4 ];举个例子。


? ? ? ? 2.2 二维数组的初始化

int arr[ 3 ][ 4 ] = { 1,2,3,4 };
int arr[ 3 ][ 4 ] = { { 1,2 }, { 4,5 }};
int arr[ ][ 4 ] = { { 2,3 },{ 4,5 } };
//二维数组如果有初始化,行可以省略,列不能省略

? ? ? ? 2.3 二维数组的使用

这里和一维数组的差别在于二维数组要注意行和列两个方面,一维数组只需要注意一行。

//随着下标的增大,打印1~12
#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[3][4] = { 0 };
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 4; j++)
		{
			arr[i][j] = i * 4 + j + 1;
		}
	}
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 4; j++)
		{
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

? ? ? ?


????????2.4 二维数组在内存中的存储

?

???????虽然在画图的时候,我们画了三行四列的表格,那是为了我们能更好的理解二维数组,但是从这张图中,我们还是可以看到每个元素之间还是相差4个字节,所以虽然它叫二维数组,但它和一维数组一样在内存中也是连续存储的。


三、数组越界

数组的下标是有范围限制的。
数组的下规定是从0开始的,如果数组有n个元素,最后一个元素的下标就是n-1。
所以数组的下标如果小于0,或者大于n-1,就是数组越界访问了,超出了数组合法空间的访问。
C语言本身是不做数组下标的越界检查,编译器也不一定报错,但是编译器不报错,并不意味着程序就是正确的,
所以程序员写代码时,最好自己做越界的检查。


四、数组作为函数参数

? ? ? ? 4.1 冒泡排序

那这里就要介绍一个比较好用的排序方法:冒泡排序。将一个整型数组排序。

?思想解释完了,那就可以开始写代码了。

//升序的冒泡排序
void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
	//趟数
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int flag = 1;//假设已经有序
		//每趟冒泡排序的过程
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])//如果前面的数大于后面的就交换
			{
				flag = 0;
				//交换
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
		if (1 == flag)
		{
			break;
		}
	}
}
int main()
{
	int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr, sz);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

????????这里定义一个flag是为了检验一下,如果给出的数组本来就是排序好的,就可以省下很多时间,提高代码效率,要不然不管它有没有排序好,排序都要进行。

? ? ? ? 这里不一定都是按顺序排列的,乱序的也可以使用这个排序方法。

? ? ? ? 想要排降序的也是可以的,只需要把(arr[j] > arr[j + 1])改成小于号,前面那个数小于后面那个数,这样就可以变成降序的。

????????那我们思考一下,可不可以把计算数组几个元素的代码放到自定义函数里?那就要涉及另一个知识那就是数组名的意义到底是什么。


? ? ? ? 4.2 数组名是什么?

?????????可以看到,数组名和数组首元素的地址以地址的形式打印出,两个结果是一样的。所以:数组名就是是数组首元素的地址

? ? ? ? 那既然是地址,那对地址解引用就可以访问数组首元素的内容。

但是有两个例外:

?如果按照上面所说,数组名是数组首元素的地址,那sizeof ( arr )结果应该是4。

(1)sizeof(数组名),计算整个数组的大小,sizeof内部单独放一个数组名,数组名表示整个数组。
(2)&数组名,取出的是数组的地址。&数组名,数组名表示整个数组。
除此1,2两种情况之外,所有的数组名都表示数组首元素的地址。

????????所以既然数组名是数组首元素的地址,那么既然是地址,那冒泡排序的函数参数部分就可以用指针的形式。


结语:

? ? ? ? 那关于C语言数组部分的相关内容就讲到这里,虽然数组的内容比较少,但是它的作用大啊,仅用这些知识我们可以写几个小游戏,所以下一篇,将会带来一个小游戏的实现(尽请期待)。

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加:2022-01-24 10:38:58  更:2022-01-24 10:39:32 
 
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