[C++知识库]C语言学习（七）之数组

一、数组

1.1 为什么需要数组

1、为了解决大量同类型数据的存储和使用问题
2、为了模拟现实世界

1.2 数组的分类

数组有三种分类：

1、一维数组
2、二维数组
3、多维数组

1.3 一维数组

1.3.1 定义数组

1、为n个变量连续分配存储空间。
2、所有的变量数据类型必须相同
3、所有变量所占的字节大小必须相等

1.3.1.2 基本操作

1.3.1.2.1 初始化

• 完全初始化

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; //在定义数组时就完全赋值

• 不完全初始化，未被初始化的元素自动为零

int a[5] = {1, 2, 3};// 在定义数组时部分值初始化

• 不初始化，所有元素的值不确定，都是垃圾值

int a[5];

• 零数组

int a[5] = {0}; // 所有的元素都为零

• 只有在定义数组的同时才可以整体赋值，其他情况下整体赋值都是错误的

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

• 初始化只读数组
  有时需要把数组设置为只读，这时只能从数组中检索值，不能把新值写入数组。要创建这样的数组时，应该用const关键字声明和初始化数组。

// 使用const关键字声明后，该数组就只能读，不能修改
const char ch[5]={1, 2, 3, 4, 5};

1.3.1.2.2 查找

数组的查找是按下标索引进行的，索引是从0开始。

#include <stdio.h>

int main(){

// 定义一个数组
char ch[5]={11, 21, 22, 33, 44};

// 取出数组的第2个值，因为索引是从0开始，ch[1]表示取出数组的第二个值。
printf("%d", ch[1]); // 返回21
    return 0;
}

当需要取出数组全部的值时，要使用循环的方式取出全部的值

#include <stdio.h>

int main(){

//定义数组
char ch[5]={11, 21, 22, 33, 44};
// 定义自增变量
int i;
// for循环取值
for(i=0; i<5; i++){
    printf("%d\n", ch[i]);
}
    return 0;
}

字符数组的全部取出可以借助strlen()函数计算数组的长度。

#include <stdio.h>
// 使用strlen函数需要引用此头文件
#include <string.h>

int main(){

//定义字符数组
char arr[]={'a', 'b', 'c', 'd'};
// 自增变量
int i;
// 循环取出字符数组的值。strlen计算arr数组的长度，但索引从0开始，需要减1
for(i=0; i<strlen(arr)-1; i++){
    printf("%c\n", arr[i]);
}
    return 0;
}

1.3.1.2.3 赋值

声明数组后，可以借助数组下标（或索引）给元素赋值。对要赋值修改的元素的下标直接赋值即可。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(){

char arr[]={'a', 'b', 'c', 'd'};

int i;
// 将arr数组的第2个元素修成'e'
arr[1] = 'e';
for(i=0; i<strlen(arr)-1; i++){

    printf("%c\n", arr[i]);
}
    return 0;
}

1.3.1.2.4 数组复制

在C语言种不能直接将1个数组赋值给另一个数组。需要遍历循环赋值给另一个数组。

int a[5] = {1, 2, 3,  4, 5};
int b[5];
//如果要把a数组中的值全部复制给b数组

错误写法：

b = a 	//error

正确写法：

for (i = 0; i < 5; ++i)
	b[i] = a[i]

1.3.1.2.5 数组排序

这里先放置一个简单的冒牌排序，后面会继续详解

# include <stdio.h>

// 冒泡排序函数
void bubble_sort(int arr[], int len){

    int i, j;
    int temp=0;
    for(i=0;i<len;i++){
        for (j = 0; j<len-i-1; j++){
        if (arr[j] > arr[j+1]){
            temp=arr[j];
            arr[j]= arr[j+1];
            arr[j+1]=temp;
            }
        }
    }
}

// 主函数
int main(void){

    int i;
    int arr[]={5, 2, 7, 6, 9, 3, 4, 12, 10};
    int len = sizeof(arr)/sizeof(int);
    // 
    bubble_sort(arr, len);

    for (i = 0; i < len; i++)
    {
        printf("%d\n", arr[i]);
    }
	return 0;	
}

1.4 二维数组

二维数组表示的是行和列，如下实例则表示一个3行4列的二维数组。二维数组在内存中存储时是存储在连续的内存空间中。

int a[3][4]; //总共有12个元素，可以当作3行4列看待。a[i][j]表示第i+1行第J+1列的元素

1.4.1 初始化

二维数组同一维数组一样，同样有完全初始化和不完全初始化。不完全初始化时未初始化的值为零。

完全初始化方式一：

int a[3][4] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};

完全初始化方式二：

int a[3][4] = {
{1, 2, 3, 4},
{5, 6, 7, 8},
{9, 10, 11, 12}
};

不完全初始化：

// 不完全初始化，后面的8个元素全为0
int arr[3][4]={1, 2, 3, 4}

1、在初始化时，行可以省略，但列不能省略。
2、初始化时建议使用方式二的方式初始化。

1.4.2 基本操作

1.4.2.1 输出数组的内容

# include <stdio.h>

int main(void)

{
	int a[3][4] = {
		{1, 2, 3, 4},
		{5, 6, 7, 8},
		{9, 10, 11, 12}
	};
	int i, j;
	for (i = 0; i < 3; ++i)
	{
		for (j = 0; j < 4; ++j)
			printf("%-5d	",a[i][j]);	//-5表示左对齐五个字符。
		printf("\n");
	}
	return 0;	
}

1.5 多维数组

1、是否存在多维数组
不存在，因为内存是线性唯一的，n维数组可以当作每个元素是n-1维数组的一维数组。
比如：

int a[3][4]

可以当做每个元素都含有4个小元素的一维数组。

int a[3][4][5]

该数组含有3个元素的一维数组，只不过每个元素都是4行5列的二维数组。