一、為什么需要數(shù)組在編程中我們經(jīng)常需要處理多個相同類型的數(shù)據(jù)。比如存儲10個學(xué)生的成績?nèi)绻挥脭?shù)組就得定義10個單獨的變量score1,score2, …不僅麻煩而且無法用循環(huán)統(tǒng)一處理。數(shù)組正是為了解決這類問題而生的——它能在內(nèi)存中連續(xù)存儲多個相同類型的數(shù)據(jù)并通過下標(biāo)快速訪問每個元素。二、一維數(shù)組基礎(chǔ)1. 數(shù)組的定義語法格式類型說明符 數(shù)組名[常量表達(dá)式];例如inta[10];// 定義一個包含10個int元素的數(shù)組charstr[32];// 定義包含32個char元素的數(shù)組floatarray[5];// 定義包含5個float元素的數(shù)組類型說明符可以是基本數(shù)據(jù)類型int、char、float等也可以是構(gòu)造類型但不能是void。數(shù)組名遵循標(biāo)識符命名規(guī)則字母、數(shù)字、下劃線數(shù)字不能開頭。常量表達(dá)式表示數(shù)組元素個數(shù)必須是編譯時確定的常量不能是變量。2. 數(shù)組元素的訪問通過數(shù)組名[下標(biāo)]訪問元素下標(biāo)從0開始到元素個數(shù)-1結(jié)束。a[0]10;// 給第一個元素賦值a[5]99;// 給第六個元素賦值printf(%d,a[0]);// 輸出第一個元素注意下標(biāo)可以是常量、變量或表達(dá)式結(jié)果必須為整型。訪問時不要超出范圍否則會越界訪問可能導(dǎo)致程序崩潰或數(shù)據(jù)錯亂。3. 數(shù)組的初始化初始化即在定義時給元素賦初值。全部初始化inta[5]{1,2,3,4,5};局部初始化未初始化的元素自動為0inta[5]{1,2,3};// 前三個為1,2,3后兩個為0初始化全0inta[5]{0};// 所有元素為0inta[5]{0,0,0,0,0};省略數(shù)組大小必須初始化inta[]{1,2,3,4,5};// 編譯器自動確定大小為5重要如果不初始化數(shù)組元素的值是隨機的內(nèi)存中遺留的值所以定義時盡量初始化哪怕只是{0}。4. 數(shù)組的存儲特性單一性所有元素類型相同。有序性元素按下標(biāo)從0到N-1順序存儲。連續(xù)性數(shù)組占用一塊連續(xù)的內(nèi)存空間。這一點非常重要因為連續(xù)存儲使得我們可以通過指針和偏移量快速訪問也是數(shù)組效率高的原因。三、數(shù)組的經(jīng)典應(yīng)用排序排序是數(shù)組的典型應(yīng)用。這里以選擇排序為例掌握其思想。選擇排序升序每次從待排序位置開始往后找到最小值放到當(dāng)前位置。inta[10]{1,2,-3,-4,-5,6,7,8,-9,0};intlensizeof(a)/sizeof(a[0]);// 計算元素個數(shù)for(inti0;ilen-1;i){for(intji1;jlen;j){if(a[i]a[j]){// 升序如果前面大于后面交換inttmpa[i];a[i]a[j];a[j]tmp;}}}時間復(fù)雜度O(n2)空間復(fù)雜度O(1)。選擇排序是不穩(wěn)定的相同元素相對順序可能改變。四、字符型數(shù)組字符串C語言沒有專門的字符串類型而是用字符數(shù)組來存儲字符串并以\0ASCII碼0作為結(jié)束標(biāo)志。1. 定義與初始化charstr[32];charstr[32]{h,e,l,l,o};// 不推薦未初始化部分為0charstr[32]{hello};// 推薦charstr[32]hello;// 最常用charstr[]hello;// 自動確定大小為6包含\0注意hello實際占6個字節(jié)5個字符 1個\0。2. 輸入與輸出輸出可以使用printf(%s, str)或puts(str)自動換行。輸入可以使用scanf(%s, str)遇空格或Tab停止或gets(str)遇換行停止但危險可能越界。charstr[100]{0};scanf(%s,str);// 輸入 hello world 只讀入 hellogets(str);// 可讀入帶空格的字符串但存在越界風(fēng)險3. 常用字符串操作函數(shù)手寫實現(xiàn)雖然標(biāo)準(zhǔn)庫提供了strlen、strcpy、strcat等但理解其底層實現(xiàn)至關(guān)重要。① 求字符串長度 (strlen)統(tǒng)計有效字符個數(shù)不包括\0。intmy_strlen(constchar*s){intlen0;while(s[len]!\0){len;}returnlen;}② 字符串拷貝 (strcpy)將源字符串復(fù)制到目標(biāo)數(shù)組目標(biāo)數(shù)組空間要足夠。voidmy_strcpy(char*dst,constchar*src){inti0;while(src[i]!\0){dst[i]src[i];i;}dst[i]\0;// 別忘了結(jié)束標(biāo)志}③ 字符串拼接 (strcat)將源字符串追加到目標(biāo)字符串末尾。voidmy_strcat(char*dst,constchar*src){inti0,j0;while(dst[i]!\0)i;// 找到dst的末尾while(src[j]!\0){dst[i]src[j];i;j;}dst[i]\0;}五、二維數(shù)組二維數(shù)組可以理解為“數(shù)組的數(shù)組”常用于存儲矩陣或表格數(shù)據(jù)。1. 定義與訪問inta[3][4];// 3行4列共12個元素訪問方式a[行下標(biāo)][列下標(biāo)]行下標(biāo)范圍02列下標(biāo)03。2. 初始化全部初始化分行或不分行inta[3][4]{{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};inta[][4]{{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};// 可省略行數(shù)inta[3][4]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};// 自動按行填充局部初始化未初始化的補0inta[3][4]{{1,2},{3,4,5},{6}};// 第一行1,2,0,0第二行3,4,5,0第三行6,0,0,0注意在初始化時行數(shù)可以省略但列數(shù)不能省略。3. 二維字符型數(shù)組用于存儲多個字符串如學(xué)生名單。charstr[3][100]{0};// 3個字符串每個最長99字符charstr[3][100]{hello,world,how};輸入輸出時用gets(str[i])或scanf(%s, str[i])循環(huán)處理每一行。六、易錯點與最佳實踐越界訪問下標(biāo)超出范圍不會報錯但會破壞內(nèi)存數(shù)據(jù)務(wù)必確保下標(biāo)在合法范圍內(nèi)。忘記\0結(jié)束符字符數(shù)組作為字符串使用時必須保證有\(zhòng)0否則輸出會亂碼。sizeof與strlen的區(qū)別sizeof是運算符計算數(shù)組占用的總字節(jié)數(shù)包括\0。strlen是函數(shù)計算字符串有效字符個數(shù)不含\0。數(shù)組名是地址常量不能對數(shù)組名賦值如str hello是錯誤的。盡量避免使用gets推薦fgets或scanf配合寬度限制。