標籤:計算機技術編程java數據C語言

數組是在程序設計中,為了處理方便, 把具有相同類型的若干變數按有序的形式組織起來的一種形式。這些按序排列的同類數據元素的集合稱為數組。在C語言中, 數組屬於構造數據類型。一個數組可以分解為多個數組元素,這些數組元素可以是基本數據類型或是構造類型。因此按數組元素的類型不同,數組又可分為數值數組、字元數組、指針數組、結構數組等各種類別。

1基本簡介

概念
數組就是把有限個類型相同的變數用一個名字命名,然後用編號區分他們的變數的集合。這個名字成為數組名,編號成為下標。組成數組的各個變數成為數組的分量,也稱為數組的元素,有時也稱為下標變數。
舉例
int a[10]; 說明整型數組a,有10個元素。
float b[10],c[20]; 說明實型數組b,有10個元素,實型數組c,有20個元素。
char ch[20]; 說明字元數組ch,有20個元素。
棧內存
在方法中定義的一些基本類型的變數和對象的引用變數都在方法的棧內存中分配,當在一段代碼中定義一個變數時,java就在棧內存中為這個變數分配內存空間,當超出變數的作用域后,java會自動釋放掉為該變數所分配的內存空間。
聲明固定大小的數組
有三種方法聲明固定大小的數組,用哪一種方法取決於數組應有的有效範圍:
建立公用數組,在模塊的聲明段用 Public語句聲明數組。
建立模塊級數組,在模塊的聲明段用 Private語句聲明數組。
建立局部數組,在過程中用 Private語句聲明數組。
包含其它數組的數組
有可能建立 Variant數據類型數組,並與不同數據類型的數組共居一處。
以下代碼建立兩個數組,一個包含整數,而另一個包含 字元串。然後聲明第三個 Variant 數組,並將整數和字元串數組放置其中:
Private Sub Command1_Click ()
Dim intX As Integer 聲明計數器變數。
聲明並放置整數數組。
Dim countersA (5) As Integer
For intX = 0 To 4
countersA (intX) = 5
Next intX
聲明並放置字元串數組。
Dim countersB (5) As String
For intX = 0 To 4
countersB (intX) = "hello"
Next intX
Dim arrX (2) As Variant 聲明擁有兩個成員的新數組。
arrX (1) = countersA () 將其它數組移居到數組。
arrX (2) = countersB ()
MsgBox arrX (1) (2) 顯示每一個數組的成員。
MsgBox arrX (2) (3)
End Sub

2數組類型

多維數組
有時需要追蹤記錄數組中的相關信息。
例如,為了追蹤記錄計算機屏幕上的每一個像素,需要引用它的 X、Y坐標。這時應該用多維數組存儲值。
可用 Visual Basic 聲明多維數組。
例如,下面的語句聲明了一個過程內的 10 × 10 的二維數組。
Static MatrixA (9,9) As Double
可用顯式下界來聲明兩個維數或兩個維數中的任何一個:
Static MatrixA (1 To 10,1 To 10) As Double
可以將所有這些推廣到二維以上的數組。例如:
Dim MultiD (3,1 To 10,1 To 15)
這個聲明建立了三維數組,大小為 4 × 10 × 15。元素總數為三個維數的乘積,為 600。
注意
在增加數組的維數時,數組所佔的存儲空間會大幅度增加,所以要慎用多維數組。使用 Variant 數組時更要格外小心,因為他們需要更大的存儲空間。
定義
一維數組是最簡單的數組,其邏輯結構是線性表。要使用一維數組,需經過定義、初始化和應用等過程。
定義
前面介紹的數組只有一個下標,稱為一維數組, 其數組元素也稱為單下標變數。在實際問題中有很多量是二維的或多維的, 因此C語言允許構造多維數組。多維數組元素有多個下標, 以標識它在數組中的位置,所以也稱為多下標變數。本小節只介紹二維數組,多維數組可由二維數組類推而得到。二維數組類型說明的一般形式是:
類型說明符數組名[常量表達式1][常量表達式2]…;
其中常量表達式1表示第一維下標的長度,常量表達式2 表示第二維下標的長度。例如:
int a[3][4]; 說明了一個三行四列的數組,數組名為a,其下標變數的類型為整型。該數組的下標變數共有3×4個,即:
a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3]
a[1][0],a[1][1],a[1][2],a[1][3]
a[2][0],a[2][1],a[2][2],a[2][3]
二維數組在概念上是二維的,即是說其下標在兩個方向上變化, 下標變數在數組中的位置也處於一個平面之中, 而不是象一維數組只是一個向量。但是,實際的硬體存儲器卻是連續編址的, 也就是說存儲器單元是按一維線性排列的。如何在一維存儲器中存放二維數組,可有兩種方式:一種是按行排列, 即放完一行之後順次放入第二行。另一種是按列排列, 即放完一列之後再順次放入第二列。在C語言中,二維數組是按行排列的。在圖4.1中,按行順次存放,先存放a[0]行,再存放a[1]行,最後存放a[2]行。每行中有四個元素也是依次存放。由於數組a說明為
int類型,該類型佔兩個位元組的內存空間,所以每個元素均佔有兩個 位元組(圖中每一格為一位元組)。
初始化
二維數組初始化也是在類型說明時給各下標變數賦以初值。二維數組可按行分段賦值,也可按行連續賦值。例如對數組a[5][3]:
1.按行分段賦值可寫為static int a[5][3]={ {80,75,92},{61,65,71},{59,63,70},{85,87,90},{76,77,85} };
2.按行連續賦值可寫為static int a[5][3]={ 80,75,92,61,65,71,59,63,70,85,87,90,76,77,85 };
這兩種賦初值的結果是完全相同的。
void main()
{
int i,j,s=0,l,v[3];
static int a[5][3]={ {80,75,92},{61,65,71},{59,63,70},
{85,87,90},{76,77,85} };
for(i=0;i<3;i++)
{ for(j=0;j<5;j++)
s=s+a[j];
v=s/5;
s=0;
}
l=(v[0]+v[1]+v[2])/3;
printf("math:%d\nc languag:%d\ndbase:%d\n",v[0],v[1],v[2]);
printf("total:%d\n",l);
}
分解
數組是一種構造類型的數據。二維數組可以看作是由一維數組的嵌套而構成的。設一維數組的每個元素都又是一個數組, 就組成了二維數組。當然,前提是各元素類型必須相同。
根據這樣的分析,一個二維數組也可以分解為多個一維數組。C語言允許這種分解有二維數組a[3][4],可分解為三個一維數組,其數組名分別為a[0],a[1],a[2]。對這三個一維數組不需另作說明即可使用。這三個一維數組都有4個元素,例如:一維數組a[0]的元素為a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3]。最後必須強調的是,a[0],a[1],a[2]不能當作下標變數使用,它們是數組名,不是一個單純的下標變數。

3字元數組

用來存放字元量的數組稱為字元數組。
字元數組類型說明的形式與前面介紹的數值數組相同。例如:char c[10]; 由於字元型和整型通用,也可以定義為int c[10]但這時每個數組元素佔2個位元組的內存單元。
字元數組也可以是二維或多維數組,例如:char c[5][10];即為二維字元數組。
字元數組也允許在類型說明時作初始化賦值。例如:static char c[10]={`c`,` `,`p`,`r`,o`,g`,r`,`a`,`m`};賦值后各元素的值為:數組C c[0]c[1]c[2]c[3]c[4]c [5]c[6]c[7]c[8]c[9]其中c[9]未賦值,由系統自動賦予0值。
當對全體元素賦初值時也可以省去長度說明。例如:static char c[]={`c`,` `,`p`,`r`,`o`,`g`,`r`,`a`,`m`};這時C數組的長度自動定為9。
main()
{
int i,j;
char a[][5]={{'B','A','S','I','C',},{'d','B','A','S','E'}};
for(i=0;i<=1;i++)
{
for(j=0;j<=4;j++)
printf("%c",a[j]);
printf("\n");
}
}
本例的二維字元數組由於在初始化時全部元素都賦以初值, 因此一維下標的長度可以不加以說明。字元串在C語言中沒有專門的字元串變數, 通常用一個字元數組來存放一個字元串。在2.1.4節介紹字元串常量時,已說明字元串總是以'\0'作為串的結束符。因此當把一個字元串存入一個數組時, 也把結束符'\0'存入數組,並以此作為該字元串是否結束的標誌。有了'\0'標誌后,就不必再用字元數組的長度來判斷字元串的長度了。
C語言允許用字元串的方式對數組作初始化賦值。例如:
static char c[]={'c',' ','p','r','o','g','r','a','m'}; 可寫為:
static char c[]={"C program"}; 或去掉{}寫為:
sratic char c[]="C program";
用字元串方式賦值比用字元逐個賦值要多佔一個位元組, 用於存放字元串結束標誌'\0'。上面的數組c在內存中的實際存放情況為:C program'\0'是由C編譯系統自動加上的。由於採用了'\0'標誌,所以在用字元串賦初值時一般無須指定數組的長度, 而由系統自行處理。在採用字元串方式后,字元數組的輸入輸出將變得簡單方便。除了上述用字元串賦初值的辦法外,還可用scanf函數和printf函數一次性輸入輸出一個字元數組中的字元串, 而不必使用循環語句逐個地輸入輸出每個字元。
void main()
{
static char c[]="BASIC\ndBASE";
printf("%s\n",c);
} printf("%s\n",c);
注意在本例的printf函數中,使用的格式字元串為「%s」, 表示輸出的是一個字元串。而在輸出表列中給出數組名則可。不能寫為:printf("%s",c[]);
void main()
{
char st[15];
printf("input string:\n");
scanf("%s",st);
printf("%s\n",st);
} char st[15];
本例中由於定義數組長度為15, 因此輸入的字元串長度必須小於15,以留出一個位元組用於存放字元串結束標誌'\0'。應該說明的是,對一個字元數組,如果不作初始化賦值,則必須說明數組長度。還應該特別注意的是,當用scanf函數輸入字元串時,字元串中不能含有空格,否則將以空格作為串的結束符。例如運行例4.8,當輸入的字元串中含有空格時,運行情況為:input string:this is a book this 從輸出結果可以看出空格以後的字元都未能輸出。為了避免這種情況,可多設幾個字元數組分段存放含空格的串。程序可改寫如下:
Lesson
void main()
{
char st1[6],st2[6],st3[6],st4[6];
printf("input string:\n");
scanf("%s%s%s%s",st1,st2,st3,st4);
printf("%s %s %s %s\n",st1,st2,st3,st4);
}
本程序分別設了四個數組, 輸入的一行字元的空格分段分別裝入四個數組。然後分別輸出這四個數組中的字元串。在前面介紹過,scanf的各輸入項必須以地址方式出現,如 &a,&b等。但在例4.8中卻是以數組名方式出現的,這是為什麼呢?這是由於在C語言中規定,數組名就代表了該數組的首地址。整個數組是以首地址開頭的一塊連續的內存單元。如有字元數組char c[10],在內存可表示如圖4.2。設數組c的首地址為2000,也就是說c[0]單元地址為2000。則數組名c就代表這個首地址。因此在c前面不能再加地址運算符&。如寫作scanf("%s",&c);則是錯誤的。在執行函數printf("%s",c) 時,按數組名c找到首地址,然後逐個輸出數組中各個字元直到遇到字元串終止標誌'\0'為止。

4表示方法

舉例
例如,輸出有10 個元素的數組必須使用循環語句逐個輸出各下標變數:
for(i=0; i<10; i++) printf("%d",a); 而不能用一個語句輸出整個數組,下面的寫法是錯誤的:printf("%d",a);
void main()
{
int i,a[10];
for(i=0;i<10;)
a[i++]=2*i+1;
for(i=9;i>=0;i--)
printf("%d",a);
printf("\n%d %d\n",a[5.2],a[5.8]);} for(i=0;i<10;)
a[i++]=2*i+1; for(i=9;i>=0;i--)
printf("%d",a); printf("\n%d %d\n",a[5.2],a[5.8]);
規則說明
1.可以只給部分元素賦初值。當{ }中值的個數少於元素個數時,只給前面部分元素賦值。例如:static int a[10]={0,1,2,3,4};表示只給a[0]~a[4]5個元素賦值,而後5個元素自動賦0值。
2.只能給元素逐個賦值,不能給數組整體賦值。例如給十個元素全部賦1值,只能寫為:static int a[10]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};而不能寫為:static int a[10]=1;(請注意:在C語言中是這樣,但並非在所有涉及數組的地方都這樣)
3.如不給可初始化的數組賦初值,則全部元素均為0值。
4.如給全部元素賦值,則在數組說明中, 可以不給出數組元素的個數。例如:static int a[5]={1,2,3,4,5};可寫為:static int a[]={1,2,3,4,5};動態賦值可以在程序執行過程中,對數組作動態賦值。這時可用循環語句配合scanf函數逐個對數組元素賦值。
例二
void main()
{
int i,j,p,q,s,a[10];
printf("\n input 10 numbers:\n");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a);
for(i=0;i<10;i++){
p=i;q=a;
for(j=i+1;j<10;j++)
if(q<a[j]) { p=j;q=a[j]; }
if(i!=p)
{s=a;
a=a[p];
a[p]=s; }
printf("%d",a);
}
}
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a);
for(i=0;i<10;i++){
p=i;q=a;
for(j=i+1;j<10;j++)
if(q<a[j]) { p=j;q=a[j]; }
if(i!=p)
{ s=a;
a=a[p];
a[p]=s; }
printf("%d",a);
}
本常式序中用了兩個並列的for循環語句,在第二個for 語句中又嵌套了一個循環語句。第一個for語句用於輸入10個元素的初值。第二個for語句用於排序。本程序的排序採用逐個比較的方法進行。在i次循環時,把第一個元素的下標i賦於p,而把該下標變數值a賦於q。然後進入小循環,從a[i+1]起到最後一個元素止逐個與a作比較,有比a大者則將其下標送p,元素值送q。一次循環結束后,p即為最大元素的下標,q則為該元素值。若此時i≠p,說明p,q值均已不是進入小循環之前所賦之值,則交換a和a[p]之值。此時a為已排序完畢的元素。輸出該值之後轉入下一次循環。對i+1以後各個元素排序。

5常用函數

幾個常用函數
下面介紹幾個最常用的字元串函數:
1.字元串輸出函數puts格式:puts (字元數組名) 功能:把字元數組中的字元串輸出到顯示器。即在屏幕上顯示該字元串
#include"stdio.h"
main()
{
static char c[]="BASIC\ndBASE";
puts(c);
}
static char c[]="BASIC\ndBASE";
puts(c);
從程序中可以看出puts函數中可以使用轉義字元, 因此輸出結果成為兩行。puts函數完全可以由printf函數取代。當需要按一定格式輸出時,通常使用printf函數。
2.字元串輸入函數gets格式:gets (字元數組名) 功能:從標準輸入設備鍵盤上輸入一個字元串。本函數得到一個函數值,即為該字元數組的首地址。
#include"stdio.h"
main()
{
char st[15];
printf("input string:\n");
gets(st);
puts(st);
}
可以看出當輸入的字元串中含有空格時,輸出仍為全部字元串。說明gets函數並不以空格作為字元串輸入結束的標誌, 而只以回車作為輸入結束。這是與scanf函數不同的。
3.字元串連接函數strcat格式:strcat (字元數組名1,字元數組名2) 功能:把字元數組2中的字元串連接到字元數組1 中字元串的後面,並刪去字元串1后的串標誌「」。本函數返回值是字元數組1的首地址,而且需要字元串處理函數的包含頭文件 #include"string.h" ,程序如下:
#include"string.h"
main()
{
static char st1[30]="My name is ";
int st2[10];
printf("input your name:\n");
gets(st2);
strcat(st1,st2);
puts(st1);
}
static char st1[30]="My name is ";
int st2[10];
printf("input your name:\n");
gets(st2);
strcat(st1,st2);
本程序把初始化賦值的字元數組與動態賦值的字元串連接起來。要注意的是,字元數組1應定義足夠的長度,否則不能全部裝入被連接的字元串。
4.字元串拷貝函數strcpy格式:strcpy (字元數組名1,字元數組名2) 功能:把字元數組2中的字元串拷貝到字元數組1中。串結束標誌「」也一同拷貝。字元數名2, 也可以是一個字元串常量。這時相當於把一個字元串賦予一個字元數組。
#include"string.h"
main()
{
static char st1[15],st2[]="C Language";
strcpy(st1,st2);
puts(st1);printf("\n");
}
static char st1[15],st2[]="C Language";
strcpy(st1,st2);
本函數要求字元數組1應有足夠的長度,否則不能全部裝入所拷貝的字元串。
5.字元串比較函數strcmp格式:strcmp(字元數組名1,字元數組名2) 功能:按照ASCII碼順序比較兩個數組中的字元串,並由函數返回值返回比較結果。
字元串1=字元串2,返回值=0;
字元串2〉字元串2,返回值〉0;
字元串1〈字元串2,返回值〈0。
本函數也可用於比較兩個字元串常量,或比較數組和字元串常量。
#include"string.h"
main()
{ int k;
static char st1[15],st2[]="C Language";
printf("input a string:\n");
gets(st1);
k=strcmp(st1,st2);
if(k==0) printf("st1=st2\n");
if(k>0) printf("st1>st2\n");
if(k<0) printf("st1<st2\n");
}
{ int k;
static char st1[15],st2[]="C Language";
printf("input a string:\n");
gets(st1);
k=strcmp(st1,st2);
if(k==0) printf("st1=st2\n");
if(k>0) printf("st1>st2\n");
if(k<0) printf("st1<st2\n");
}
本程序中把輸入的字元串和數組st2中的串比較,比較結果返回到k中,根據k值再輸出結果提示串。當輸入為dbase時,由ASCII 碼可知「dBASE」大於「C Language」故k〉0,輸出結果「st1>st2」。
6.測字元串長度函數strlen格式:strlen(字元數組名) 功能:測字元串的實際長度(不含字元串結束標誌『』) 並作為函數返回值。
#include"string.h"
main()
{ int k;
static char st[]="C language";
k=strlen(st);
printf("The lenth of the string is %d\n",k);
}
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