C大学基础教程第五章zhou.ppt
C+大学基础教程,第5章 数组北京科技大学 计算机系,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-2-,数组基本概念,数组是具有一定顺序关系的若干相同类型变量的集合。组成数组的变量称为该数组的元素。数组元素都有相同的变量名（数组名），但是有不同的下标。数组属于构造类型,一个人N门课的成绩怎样存储和处理？一个班N门课的成绩怎样存储和处理？.,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-3-,一维数组的定义与引用,一维数组的定义类型说明符 数组名 常量表达式；例如：int a10;1)a 为整型数组名；2）a数组有10个元素，每个元素都是整数数据：a0.a9,数 组,上C+课程的学生成绩(120个学生)float scoresCPlus120;,scoresCPlus0,scoresCPlus119,一维数组的存储顺序,数组元素在内存中顺次存放，它们的地址是连续的。Eg.int a10;具有10个元素的数组 a，在内存中的存放次序如下：,数组名字是数组首元素的内存地址。数组名是一个常量，不能被赋值。,数 组,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-5-,一维数组的定义与引用,引用数组必须先定义，后使用。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是通过下标变量实现的。元素的引用形式为：数组名下标表达式例如1：int a10;a0=a5+a7-a2*3 2:int salaries 6;int a=5;salariesa=900;,数 组,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-6-,注意,在使用数组元素时需要注意：数组元素的下标表达式其结果必须正整数（0）。数组元素的下标值从0开始，不得超过声明时所定义的上界。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-7-,数组的下标,数组元素的下标是数组元素到数组开始地址的偏移量。第1个元素的下标为0，其地址是数组的首地址，第2个元素的下标为1，偏移量距离首地址是1个数组元素大小，依次类推。因此，数组元素是一系列大小相同的连续项，每项到公共基点（数组起始地址）的偏移量是固定的。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-8-,错误的数组定义语句,void VoidArray10;/void不可以做数组类型int a=9;float floatArraya;/数组的长度不可以是变量char charArray1.5+1.5;/3.0不是整数,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-9-,例5.1 定义一个10个整数的数组,解：以ARRAY命名的数组，用100至109对数组元素赋值，并对其求和。需要在一个循环中使用数组。这是使用数组最经常的方式。void main()int ARRAY 10;int sum=0;for(int i=0;i10;i+)ARRAYi=100+i;sum+=ARRAYi;,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-10-,注意,不能直接把一个数组赋给另一个数组。假设要将数组total_sales的值拷贝到数组saved_sales中，使用下面的赋值方法就是错误的：saved_sales=total_sales;/error 应使用一个循环语句将total_sales中的元素的值逐个赋给数组saved_sales中的每个元素。如下面的代码所示：for(int i=0;iARRAY_SIZE;i+)saved_salesi=total_salesi;,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-11-,一维数组的初始化,可以使数组得到初值：在声明数组时对数组元素赋以初值。例如：int a10=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;可以只给一部分元素赋初值。其他元素自动赋值为0例如：int a10=0,1,2,3,4;在对全部数组元素赋初值时，可以不指定数组长度。长度为初值的个数。例如：int a=1,2,3,4,5 等价于 int a5=1,2,3,4,5,数 组,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-12-,大括号的使用,通过使用大括号，可初始化任何一种类型的数组。例如，要记录前三年的销售总额，则可以如下定义并初始化一个数组：double sales=4323.43，122355.32，343324.96 注意：上面这种使用大括号来初始化数组的方法只能在定义数组时使用。在数组定义之后，就不能用这种方法了，而只能逐个元素地赋值。double sales3;sales=4323.43，122355.32，343324.96,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-13-,全局数组初始化,C+自动将全局数组变量中的所有元素初始化为0或null。如果未赋初值，那么一个全局的字符数组中的所有元素将为null(空)，一个全局的数字数组中的所有元素将为0。程序中应尽量限制全局数组变量的使用。如果要用，也最好在程序中用语句将其显式初始化为0，以明确表示编程者的意图。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-14-,错误例子,例如下面的代码对数组进行初始化是错误的：int array15=0,1,2,3,4,5;/error初始化值个数多于数组元素个数int array25,1,2,3；/error不能加入“,”来跳过不赋值的元素。int array25=0,2,3,4;/error不能加入“,”来跳过不赋值的元素。int array35=;/error语法格式错误,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-15-,例5.2初始化全局和局部数组,#include using namespace std;int array15=1,2,3;static int array25=1;void main()int arr15=2;static int arr25=1,2;int n;cout global:;for(n=0;n5;n+)cout array1n;运行结果为：global:1 2 3 0 0/全局数组初始化的结果global static:1 0 0 0 0/全局静态数组初始化的结果local:2 0 0 0 0/局部数组初始化的结果local static:1 2 0 0 0/局部静态数组初始化的结果,cout nglobal static:;for(n=0;n5;n+)cout array2n;cout nlocal:n;for(n=0;n5;n+)cout arr1n;cout nlocal static:;for(n=0;n5;n+)cout arr2n;cout endl;,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-16-,例5.3 将5个温度值赋给数组,#include stdafx.h#includevoid main()float temp5;temp0=31.3;temp1=28.7;temp2=32.2;temp3=34.5;temp4=19.7;coutDaily temperature for 5 daysn;for(int i=0;i 5;i+)couttempin;,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-17-,数组的大小和数组越界,定义数组时，编译器必须知道数组的大小。如果数组定义时省略了大小，由初始化的值的个数来决定数组大小。在程序中怎么知道数组的大小呢？sizeof操作解决了该问题。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-18-,sizeof,sizeof()能够返回传递给它的数据类型所占用内存的字节数。如果将一个数组变量传给sizeof()，则它将返回系统为此数组在内存中预留的字节数。因此，数组的大小可用用以下公式来计算：数组大小=sizeof(数组名)/sizeof(数组类型),2023/6/27,北京科技大学计算机系,-19-,例5.7 用sizeof确定数组的大小,#include using namespace std;void main()int a=1,2,4,8,16;for(int i=0;i(sizeof(a)/sizeof(int);i+)cout ai;cout endl;运行结果为：1 2 4 8 16,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-20-,一维数组的举例,例:6个整数排列顺序，从小到大排列输出。1)定义存放6个数的变量 int a6;2)先从6个数中找到最小，放到a0中。for(i=1;iai)swap(a0,ai);3)再从5个数中找到最小，放到a1中。for(i=2;iai)swap(a1,ai);,数 组,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-21-,以6个数：3、7、5、6、8、0为例。思路：第一趟：将第一个数依次和后面的数比较，如果后面的某数小于第一个数，则两个数交换，比较结束后，第一个数则是最小的数。第二趟：将第二个数依次和后面的数比较，如果后面的某数小于第二个数，则两个数交换，比较结束后，第二个数则是次小的数；。,选择法序排序（从小到大）。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-22-,不交换,不交换,不交换,不交换,第一趟 j=0,交换,选择法序排序（续）。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-23-,j=1,j=2,j=3,j=4,j=0,选择法序排序（续）。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-24-,一维数组的举例,例:6个整数排列顺序，从小到大排列输出。算法的实现使用二重循环：for(j=0;jai)swap(ai,aj);,数 组,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-25-,理解多维数组(5.7),一维数组是多个数值的单列表示，而多维数组则是数值的表格，甚至多表格表示，它具有多个下标值，最常用的表格是二维表格(具有两个下标)。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-26-,例子,假定要记录一个垒球队中每个队员的击球数。队中有6个队员，进行了3场比赛。表中所示为击球记录。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-27-,三维表的图示,C+提供存储多维数据的能力，尽管现实世界很少碰到三维以上的情况。,存储顺序按行存放，上例中数组a的存储顺序为：,二维数组的声明类型说明符 数组名常量表达式常量表达式例如：float a34;,引用例如：b12=a23/2,下标不要越界,二维数组的定义及引用,数 组,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-29-,表5.2球队数组的下标,team表具有18个元素，定义：int team63元素下标值如下表,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-30-,C+按行存储多维数组,二维数组实际上是“数组的数组”，它以行和列的形式出现，实际上还是一个一维数组，只不过数组的每个元素的类型不是整型，浮点型或字符型，而是另外一个数组。数组元素也是连续存储的，按行存储，即最右边的下标变化最快，最左边的下标变化最慢。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-31-,二维数组看作是一维数组的一维数组,一维数组的4个元素是ara_name0 ara_name3。每一个元素则是其对应的一维数组的首地址。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-32-,二维表的内存映象,C+按行把多维数组映射到线性内存图示一个44的数组int table33的内存映象,分行给二维数组赋初值例如：int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;将所有数据写在一个内，按顺序赋值例如：int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;可以对部分元素赋初值例如：int a34=1,0,6,0,0,11;,二维数组的初始化,数 组,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-34-,5.7.5表格与for循环,嵌套循环适用于多维数组注意到for循环的循环次数与数组的下标数目相同，外层循环代表第一个下标(行下标)；内层循环代表第二个下标(列下标)。嵌套for循环将遍历表中的每一个元素。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-35-,例5.13嵌套for循环处理多维表,int main()for(row=0;row2;row+)for(col=0;col4;col+)coutrow”coln;将产生如下输出结果000102101112,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-36-,例5.15 输出带标题的二维表格,void main()float disk24;/存放磁盘价格表int row,col;disk00=2.30;/第一行第一列disk01=2.75;disk02=3.20;disk03=3.50;disk10=1.75;disk11=2.10;disk12=2.60;disk13=2.95;,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-37-,couttSingle-Side,tDouble-SidetSingle-Side,tDouble-Siden;couttDouble-density,tDouble-densitytHigh-density,tHigh-densityn;for(row=0;row2;row+)/打印表格if(row=0)cout3 incht;elsecout5 incht;for(col=0;col4;col+)cout$setprecision(2)diskrowcoltt;coutn;,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-38-,程序运行结果,输出带标题的二维表格,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-39-,将一个二维数组行和列元素互换，存到另一个二维数组中,例如：,main()程序 static int a23=1,2,3,4,5,6;static int b32,i,j;cout“array a:n;for(i=0;i=1;i+)for(j=0;j=2;j+)cout setwidth(5)aij;bji=aij;cout endl;cout array b:n;for(i=0;i=2;i+)for(j=0;j=1;j+)cout setwidth(5)bij;cout endl;,运行结果：array a:1 2 3 4 5 6 array b:1 4 2 5 3 6,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-40-,字符数组,字符串常量:是用一对双引号括起来的字符序列，每个字符占一个字节，并在末尾添加0作为结尾标记。例如：china没有字符串变量，用字符数组来存放字符串,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-41-,字符数组的定义和引用,Eg.字符数组：char a 5；存储该数组占5个字节。每个元素的类型是字符型。数组下标从0开始，分别是a0，a1，a2，a3，a4。,格式：char 数组名常量表达式;,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-42-,用字符数组存储和处理字符串,例：static char str8=112,114,111,103,114,97,109,0;static char str8=p,r,o,g,r,a,m,0;static char str8=program;static char str=program;,字符数组的初始化,字符串,static char str7 可否?,对数组进行初始化赋值时，在末尾放置一个0，便构成了C+字符串。,例：static char str7=p,r,o,g,r,a,m;,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-43-,注意,不要忘记为最后的 0分配空间。如果要初始化一个字符串“hello”，那为它定义的数组至少有6个数组元素。例如，下面的代码给数组初始化，但会引起不可预料的错误：char array5=“hello”；该代码不会引起编译错误，但由于改写了数组空间以外的内存单元，所以是危险的。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-44-,例5.9 字符数组的初始化和使用。,#include void main()char str18=112,114,111,103,114,97,109,0;char str28=P,r,o,g,r,a,m,0;char str38=program;char str4=program;for(int i=0;i8;i+)coutstr1i;coutendl;coutstr2endl;coutstr3endl;coutstr4endl;,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-45-,数组在内存中的存放,数组元素都是存放在一片连续的内存单元中的。下图显示 char name=”Ray Krebbs”的内存情况,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-46-,字符串的输入/输出,方法逐个字符输入输出将整个字符串一次输入或输出例：char c=China;coutc;注意输出字符不包括 0输出字符串时，输出项是字符数组名，输出时遇到0结束。输入多个字符串时，以空格分隔；输入单个字符串时其中不能有空格。,字符串,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-47-,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-48-,若改为：static char str13;cinstr;运行时输入数据：How are you?,内存中变量 str 内容如下：str:H o w 0,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-49-,字符串处理函数,strcat（连接），strcpy（复制），strcmp（比较），strlen（求长度），strlwr(转换为小写），strupr（转换为大写）头文件,字符串,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-50-,字符串处理函数,#include#include void main()char str1=China;char str2100;strcpy(str2,str1);cout str2:str2 endl;strcat(str2,hello);cout str2:str2 endl;cout strlen(str2):strlen(str2)endl;cout sizeof(str2):sizeof(str2)endl;,字符串,China,Chinahello,10,100,例5.8,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-51-,例5.10字符串的输入和输出,输入一个字符串，输出这个字符串及字符数目。#include using namespace std;void main()int a=0;char chArray30;cinchArray;for(int i=0;chArrayi!=0;i+)cout chArrayi;a+;cout endl;cout输入的字符数是：aendl;,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-52-,数组作为函数参数,数组元素作实参，与单个变量一样。数组名作参数，形、实参数都应是数组名，类型要一样，传送的是数组首地址。对形参数组的改变会直接影响到实参数组。,数 组,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-53-,使用数组元素作为函数参数,定义 int swap(int b,int c)调用 int a10;.swap(a1,a2);,数 组,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-54-,使用数组名作为函数参数,定义 int sort(int b10)int sort(int b,int number)调用 int a10;.sort(a);sort(a,10);,数 组,b0,b1,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-55-,5.6 向函数传递数组,无论何时，将数组作为参数传给函数，实际上只是把数组的地址传给函数。物理上，把整个数组放在活动记录中是不合理的，因为存储活动记录的空间大小是一定且有限的。如果把传送给函数的整个数组都放在栈中(内存的大块复制)，则很快会把栈空间用光。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-56-,传递给自定义函数,若要让一个函数求数组元素的和，需传递一个数组参数和数组大小参数。因为从传递的数组参数(地址)中，没有数组大小的信息。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-57-,#include using namespace std;int sum(int,int);void main()static int ia5=2,3,6,8,10;int sumOfArray;sumOfArray=sum(ia,5);cout“数组元素的和等于:”sumOfArray endl;运行结果为；数组元素的和等于:29,例5.12 数组名作为函数的形参,int sum(int array,int len)int iSum=0;for(int i=0;ilen;i+)iSum+=arrayi;return iSum;,ia,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-58-,注意,sum()函数以整数数组作为第一个参数，以整数作为第二个参数。由于传递数组名实际上传递的是地址，所以函数原型中，数组参数的书写形式无须在方括号中写明数组大小。如果写明了数组大小，编译器将忽略之。数组形参的全方括号只是告诉函数，该参数是个数组的起始地址。,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-59-,例5-4 使用数组名作为函数参数,主函数中初始化一个矩阵并将每个元素都输出，然后调用子函数，分别计算每一行的元素之和，将和直接存放在每行的第一个元素中，并输出各行元素的和。,数 组,int Table34=1,2,3,4,2,3,4,5,3,4,5,6;,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-60-,void main(void)int Table34=1,2,3,4,2,3,4,5,3,4,5,6;for(int i=0;i 3;i+)for(int j=0;j 4;j+)cout Tableij;cout endl;RowSum(Table,3);,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-61-,#include void RowSum(int A 4,int nrow)int sum;for(int i=0;i nrow;i+)sum=0;for(int j=0;j 4;j+)sum+=Aij;Ai0=sum;cout Sum of row i is sum endl;,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-62-,运行结果：1 2 3 42 3 4 53 4 5 6Sum of row 0 is 10Sum of row 1 is 14Sum of row 2 is 18,2023/6/27,北京科技大学计算机系,-63-,本章小结,本章介绍了如何定义和初始化一个数组。数组的初始化可以在声明部分进行，也可以在程序体中进行。现在我们已经学习过了如何定义，初始化及处理多维数组，尽管并非所有数据适用于表格的紧缩格式，但它确实在很多时候非常有用。使用嵌套for循环可以遍历多维数组。通过本章的学习，我们知道，通过引入数组，处理数组元素比处理相同个数的单个变量要简单得多,
