10.C语言- 数组
1.数组概念
存储一个固定大小的相同类型元素的顺序集合。数组是可以在内行中连续存储多个元素的结构，数组中的所有元素必须属于相同的数据类型。
声明数组
type arrayName [ arraySize ];
初始化数组
double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};
void main() {
int a[5] = { 1,2,3,4,5 };
printf("%p", a);//打印与a数组的首地址
getchar();
}
void main() {
int a[5] = { 1,2,3,4,5 };
printf("%p", a);//打印与a数组的首地址
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
a[i] = i + 5;
}
getchar();
}
试一下double
void main() {
//double 占8字节
double a[3] = { 1.0,2.0,3.0 };
printf("%p\n", a);
printf("%d", sizeof(a));
getchar();
}
按64位查看
声明一个数组时，编译器为数组分配内存存储空间，值得注意的是：数组占据的内存空间是连续的，这样，很容易计算数组占据的内存大小和每个元素对应的内存首地址， 举例来说，对一个大小为N,类型为short的数组，其占据的内存大小为：N*2
通过个规律可以得出，第M个元素的地址：
p+(M−1)∗sizeof(type)p+(M-1)*sizeof(type) p+(M−1)∗sizeof(type)
2.维数组案例
将一个长度10的整形数组，反转输出。
void prinfArray(int x[], int num) {
for (int i = 0; i < num; i++)
{
printf("%d,", x[i]);
}
printf("\n%s\n", "--------");
}
void main() {
int x[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
prinfArray(x, sizeof(x) / sizeof(x[0]));//计算出数组长度
for (int i = 9; i >=0; i--)
{
printf("%d,", x[i]);
}
}
数组求合与平均值
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
void main() {
time_t ts;
srand((unsigned)time(&ts));//设置时间随机数种子
int a[10];
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
a[i] = rand() % 100;//取0到99之间的数
}
int sum = 0;
double avg = 0.0;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
sum += a[i];
}
avg = sum / 10.0;
printf("合计:%d,平均数：%f", sum, avg);
getchar();
}
随机生成一个数组，查找某一个数字是否存在于数组中
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int* initArray(int* a) {
time_t ts;
srand((unsigned)time(&ts));
for (int i = 0; i < 99; i++)
{
a[i] = rand() % 100;
printf("%d\n", a[i]);
}
return a;
}
void main() {
int x = 0;
scanf("%d", &x);
int a[99];
int* b = initArray(a);
for (int i = 0; i < 99; i++)
{
if (b[i] == x) {
printf("找到相应数据!%d", i);
break;
}
}
}
斐波那契数列
void main() {
int x[30];
x[0] = 1;
x[1] = 1;
for (int i = 2; i < 30; i++)
{
x[i] = x[i - 1] + x[i - 2];
}
for (int i = 0; i < 30; i++)
{
printf("%d\n", x[i]);
}
}
查找最大数与最小数
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
void main() {
time_t ts;
int x[10];
srand((unsigned)time(&ts));
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
x[i] = rand() % 100;
printf("%d\n", x[i]);
}
int max = x[0];
int min = x[0];
for (int i = 1; i < 10; i++)
{
if (max < x[i]) {
max = x[i];
}
if (min > x[i]) {
min = x[i];
}
}
printf("max=%d,min=%d", max, min);
}
3.数组排序
冒泡排序的基本思想
不断比较相邻的两个数，让较大的元素不断地往后移。经过一轮比较，就选出最大的数；经过第2轮比较，就选出次大的数，以此类推。对于具有N个元素的数组R[N]，进行最多N-1轮比较；
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
void main() {
time_t ts;
int x[10]= { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
/* srand((unsigned)time(&ts));
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
x[i] = rand() % 100;
printf("%d\n", x[i]);
}*/
int tmp = 0;
int count = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
for (int j = 0; j < 10; j++)
{
if (x[i] > x[j]) {
tmp = x[i];
x[i] = x[j];
x[j] = tmp;
}
count++;
}
}
printf("count=%d\n", count);
printf("---------------------\n");
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d\n", x[i]);
}
}
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
void main() {
time_t ts;
int x[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
srand((unsigned)time(&ts));
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
x[i] = rand() % 100;
printf("%d\n", x[i]);
}
printf("---------------------\n");
int tmp = 0;
int count = 0;
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
for (int j = 0; j < 9-i; j++)
{
printf("%d,%d\n", x[i], x[j]);
if (x[j] < x[j+1]) {
tmp = x[j];
x[j] = x[j+1];
x[j+1] = tmp;
}
count++;
}
}
printf("count=%d\n", count);
printf("---------------------\n");
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d\n", x[i]);
}
}
选择排序的基本思想
首先，选出最小的数放在第一个位置；然后，选出第二小的数放在第二个位置；以此类推，直到所有的数从小到大排序。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
void main() {
time_t ts;
int x[10]= { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
srand((unsigned)time(&ts));
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
x[i] = rand() % 100;
printf("%d\n", x[i]);
}
int count = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
int max = i;
for (int j = i+1; j < 10; j++)
{
if (x[max] < x[j])
{
max = j;
}
count++;
}
if (i != max) {
int tmp = x[i];
x[i] = x[max];
x[max]=tmp;
}
}
printf("count=%d\n", count);
printf("---------------------\n");
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d\n", x[i]);
}
}
插入排序的基本思想
将无序数组分为两部分，排序好的子数组和待插入的元素。在一个已经有序的小序列的基础上，一次插入一个元素，直到所有元素都加入排序好数组。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
void main() {
time_t ts;
int x[10]= { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
srand((unsigned)time(&ts));
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
x[i] = rand() % 100;
printf("%d\n", x[i]);
}
int count = 0;
int tmp = 0;
int pos = 0;
for (int i = 1; i < 10; i++)
{
tmp = x[i];
pos = i - 1;
while ((pos>=0) && (tmp>x[pos]))
{
x[pos + 1] = x[pos];
pos--;
count++;
}
x[pos + 1] = tmp;
}
printf("count=%d\n", count);
printf("---------------------\n");
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d\n", x[i]);
}
}
4.二维数组
二维数组在概念上是二维的，有行和列，但在内存中所有的数组元素都是连续排列的，它们之间没有“缝隙”。以下面的二维数组 a 为例：
int a[3][4] = { {0, 1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}, {8, 9, 10, 11} };
int a[3][4] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
int a[3][4] = {0};
从概念上理解，a 的分布像一个矩阵：
\left( %左括号 \begin{matrix} %该矩阵一共3列，每一列都居中放置 0& 1 & 2& 3\\ %第一行元素 4& 5& 6 &7\\ %第二行元素 8& 9& 10 &11\\ %第二行元素 \end{matrix} \right) %右括号
但在内存中，a 的分布是一维线性的，整个数组占用一块连续的内存：
C语言中的二维数组是按行排列的，也就是先存放 a[0] 行，再存放 a[1] 行，最后存放 a[2] 行；每行中的 4 个元素也是依次存放。数组 a 为 int 类型，每个元素占用 4 个字节，整个数组共占用 4×(3×4) = 48 个字节。
数组赋值
void main() {
int a[3][4];
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
for (int j = 0; j < 4; j++)
{
a[i][j] = (i+1) * (j+1);
printf("%-3d", a[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
void main() {
int a[3][4] = { {0, 1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}, {8, 9, 10, 11} };
printf("%p", &a);
system("pause");
}
void main() {
int a[3][4] = { {0, 1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}, {8, 9, 10, 11} };
printf("%p", &a);
for (int i = 0; i < 12; i++)
{
a[i / 4][i % 4] = i+1;//3行4列
}
system("pause");
}
void main() {
int num[2][3] = { {1},{2} };
printf("%p", &num);
system("pause");
}
访问元素
void main() {
int a[3][4] = { {0, 1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}, {8, 9, 10, 11} };
int val = a[2][3];
printf("val=%d", val);
}
void main() {
int a[3][4] = { {0, 1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}, {8, 9, 10, 11} };
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
for (int j = 0; j < 4; j++)
{
printf("%d行%d列=%d ", i, j, a[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
地址
行地址对应就是每行第一个元素地址
void main() {
int a[3][4] = { {0, 1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}, {8, 9, 10, 11} };
printf("%p,%p,%p", &a[0], &a[1], &a[2]);
system("pause");
}
打印一个二维数组
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define N 10
void main() {
int num[N][N];
for (int i = 0; i < N; i++) {
for (int j = 0; j < N; j++)
{
num[i][j] = N * i + j + 1;
printf("%-5d", num[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define N 10
void main() {
int num[N][N];
int a = 0;
for (int i = 0; i < N*N; i++)
{
num[i % N][i % N] = ++a;
printf("%-5d", num[i % N][i % N]);
if ((i+1) % N == 0) {
printf("\n");
}
}
}
数组转置
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void main() {
int a[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
for (int j = 0; j < 4; j++)
{
printf("%-5d", a[i][j]);
}
printf("\n");
}
int b[4][3];
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
for (int j = 0; j < 3; j++)
{
b[i][j] = a[j][i];
printf("%-5d", b[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
这个在图形上用的比较多
5.三维数组
如果数组是N维，就需要N个下标来访问数组中的元素，同理，在声明高维数组时，除了和一维二维数组声明一样要制定元素类型和数组名外，还要指定每一维的大小，以帮助编译器确定到底要分配多大的内存块。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void main() {
int num[2][3][4];
printf("%d\n", sizeof(num));
int x = 0;
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
for (int j = 0; j < 3; j++)
{
for (int z = 0; z < 4; z++)
{
num[i][j][z] = ++x;
printf("%-5d", num[i][j][z]);
}
printf("\n");
}
printf("\n");
}
}
6.几个例子
打印一个杨辉三角型
我们定义一个二维数组，所有元素先初始化为0
给数组的第1列和对角线元素赋值为1
其余元素a[i][j]=a[i-1][j-1]+a[i-1][j]
输出这个二维数组的下三角
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define N 10
void main() {
int a[N][N] = { 0 };
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
for (int j = 0; j <= i; j++)
{
//第一列和对角线也改成1
if (j == 0 || i == j) {
a[i][j] = 1;
}
else {
a[i][j] = a[i - 1][j - 1]+a[i-1][j];
}
printf("%5d",a[i][j]);
; }
printf("\n");
}
printf("\n");
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%*d", 20 - i * 2, a[i][0]);
for (int j = 1; j <= i; j++)
{
printf("%5d", a[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
二分查找法
标准查询
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
void main() {
time_t ts;
unsigned int num = time(&ts);//取得时间，转换整数
srand(num);
int a[10];
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
a[i] = rand() % 20;
printf("%d\n", a[i]);
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
if (a[i] == 10) {
printf("找到数字:%d",i);
break;
}
}
}
二分法，也称为折半查找法，是一种适用于大量数据查找的方法，但是要求数据必须的排好序的，每次以中间的值进行比较，根据比较的结果可以直接舍去一半的值，直至全部找完（可能会找不到）或者找到数据为止。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
void main() {
int a[100];
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
a[i] =i;
printf("%d\n", a[i]);
}
int find = 40;
//每次比较中间数
int min = 0;
int max = 99;
int mid = 0;
while (min<max)
{
printf("min:%d,max:%d,mid:%d\n", min, max, mid);
mid = (min + max) / 2;
if (find == a[mid]) {
printf("找到了");
break;
}
else {
if (find < a[mid]) {
max = mid - 1;
}
else {
min = mid+1;
}
}
}
}
THE END
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