第4篇：数组与字符串操作

数组与字符串操作

4.1 数组的基本概念

4.1.1 数组的定义与初始化

数组是存储相同类型元素的集合。C语言中的数组可以存储一组数据，并通过索引来访问这些数据。数组的基本定义和初始化如下：

c

type array_name[array_size];

• type：数组中元素的数据类型（如int, float）。
• array_name：数组的名称。
• array_size：数组的大小，即可以存储的元素数量。

例如，定义一个存储5个整数的数组：

c

int numbers[5];

可以在定义数组的同时进行初始化：

c

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

如果初始化列表的元素数量小于数组大小，未初始化的元素会被设置为0：

c

int numbers[5] = {1, 2};  // 结果是 {1, 2, 0, 0, 0}

4.1.2 访问数组元素

可以使用索引来访问和修改数组中的元素。数组的索引从0开始。例如：

c

int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
printf("%d\n", numbers[0]);  // 输出：1
numbers[2] = 10;  // 修改第三个元素为10

4.2 字符串的基本操作

4.2.1 字符串的定义与初始化

在C语言中，字符串是以char数组的形式存储的，以'\0'（空字符）结尾。定义和初始化字符串如下：

c

char str[6] = "Hello";  // 包含空字符'\0'的字符串

4.2.2 字符串的操作函数

C语言提供了一些标准库函数来处理字符串，通常包含在<string.h>头文件中。以下是常见的字符串操作函数：

• strlen：计算字符串的长度（不包括空字符）。

  c

  #include <stdio.h>
  #include <string.h>
  
  int main() {
      char str[] = "Hello";
      int length = strlen(str);
      printf("Length: %d\n", length);  // 输出：Length: 5
      return 0;
  }
  

• strcpy：复制字符串。

  c

  #include <stdio.h>
  #include <string.h>
  
  int main() {
      char src[] = "Hello";
      char dest[6];
      strcpy(dest, src);
      printf("Destination: %s\n", dest);  // 输出：Destination: Hello
      return 0;
  }
  

  c

• strcat：连接两个字符串。

  c

  #include <stdio.h>
  #include <string.h>
  
  int main() {
      char str1[20] = "Hello";
      char str2[] = " World";
      strcat(str1, str2);
      printf("Concatenated: %s\n", str1);  // 输出：Concatenated: Hello World
      return 0;
  }
  

  c

• strcmp：比较两个字符串。

  c

  #include <stdio.h>
  #include <string.h>
  
  int main() {
      char str1[] = "Hello";
      char str2[] = "Hello";
      int result = strcmp(str1, str2);
      if (result == 0) {
          printf("Strings are equal\n");  // 输出：Strings are equal
      } else if (result < 0) {
          printf("str1 is less than str2\n");
      } else {
          printf("str1 is greater than str2\n");
      }
      return 0;
  }
  

  c

4.3 多维数组

4.3.1 二维数组的定义与初始化

二维数组可以看作是一个矩阵，其中每个元素都可以通过两个索引来访问。二维数组的定义和初始化如下：

c

type array_name[row_size][col_size];

例如，定义一个3行4列的二维数组，并进行初始化：

c

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

4.3.2 访问二维数组元素

可以使用两个索引来访问二维数组中的元素，第一个索引表示行，第二个索引表示列。例如：

c

int value = matrix[1][2];  // 访问第二行第三列的元素，值为7
matrix[0][1] = 20;         // 修改第一行第二列的元素为20

4.4 指针与数组

4.4.1 数组名作为指针

在C语言中，数组名本身是一个指针，指向数组的第一个元素。可以使用指针来访问数组元素：

c

int arr[3] = {10, 20, 30};
int *ptr = arr;  // 指向数组的第一个元素

printf("%d\n", *(ptr + 1));  // 输出：20

4.4.2 指针与字符串

字符串在内存中是以字符数组的形式存储的，因此可以使用指针来操作字符串：

c

char str[] = "Hello";
char *ptr = str;

printf("%c\n", *ptr);    // 输出：H
printf("%c\n", *(ptr + 1));  // 输出：e