数组详解。

最新推荐文章于 2022-11-08 00:24:33 发布

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#排序算法 #算法 #c++

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一. 一维数组

1.1 一维数组的创建

数组是一组相同类型元素的集合。数组的创建方式：

type_t   arr_name   [const_n];
//type_t 是指数组的元素类型
//const_n 是一个常量表达式，用来指定数组的大小
//arr_name即为数组名

//代码1
int arr1[10];
//代码2
int count = 10;
int arr2[count];//数组时候可以正常创建？

//代码3
char arr3[10];
float arr4[1];
double arr5[20];

再来看一些例子：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 30; 
	int n = 10;
	//int arr[n];//错误，不能这样写
	int arr[5];
	char ch[10];
}

注：数组创建，在C99标准之前， [] 中要给一个常量才可以，不能使用变量。在C99标准支持了变长数组的概念。

1.2 一维数组的初始化

数组的初始化是指，在创建数组的同时给数组的内容一些合理初始值（初始化）。

代码如下：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	//int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 };//错误
    //越界，超过数组的最大范围值 10

	int arr[10] = { 1,2,3 };//不完全初始化，剩余的元素默认初始化为0
	int arr[10] = { 0 };
	int arr[] = { 1,2,3 };
}

再看一个示例：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[] = { 0 };//只有一个元素
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		scanf("%d", &arr[i]);
	}
	return 0;

这里着重提到sizeof和strlen

示例如下：

#include<stdio.h>
int main()
{
	char arr1[] = { 'a','b','c' };
	//arr1有3个元素，数组的大小是3个字节
	printf("%d\n", sizeof(arr1));  //3
	printf("%d\n", strlen(arr1));  //随即值
	char arr2[] = "abc";  // a b c \0
	//arr2有4个元素，数组的大小是4个字节
	printf("%d\n", sizeof(arr2));  //4
	printf("%d\n", strlen(arr2));  //3
	return 0;
}

注：

strlen：是一个库函数，计算的是字符串的长度，并且只能针对字符串，关注的字符串中是否有\0，计算的是\0之前的字符个数
sizeof：是一个操作符（运算符），sizeof是用来计算变量所占内存空间的大小，任何类型都可以使用，只关注空间大小，不在乎内存中是否有\0

数组在创建的时候如果想不指定数组的确定的大小就得初始化。数组的元素个数根据初始化的内容来确定。

一维数组的使用：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int i = 0;
	//计算数组元素的个数
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		scanf("%d", &arr[i]);
	}
	for (i = 0; i < sz;i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	//printf("%d\n", arr[5]);//[]下标访问操作符
	return 0;
}

数组元素的个数可以计算出来：

用所有数组的大小除以单个数组的大小：（sizeof(arr) / sizeof(arr[0])

1.3 一维数组在内存中的存储

接下来我们探讨数组在内存中的存储。看代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	//打印数组每个元素的地址
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("&arr[%d]=%p\n", i, &arr[i]);
	}
	return 0;
}

运行如下:

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int* p = &arr[0];
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		//printf("&arr[%d]=%p\n", i, &arr[i]);
		//printf("%p\n", p + i);//p+i,是数组arr[i]的地址
		//printf("%p ----- %p\n", p + i, &arr[i]);
		//printf("%d ", *(p + i));
	}
	return 0;
}

仔细观察输出的结果，我们知道，随着数组下标的增长，元素的地址，也在有规律的递增。由此可以得出结论：数组在内存中是连续存放的。

二. 二维数组

2.1 二维数组的创建

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[3][4];   //三行四列
	return 0;
}

2.2 二维数组的初始化

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
	int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7 };//不完全初始化,剩余的补0
	int arr[3][4] = { (1,2),(3,4),(5,6) };//第一行放1，2    第二行放3，4    第三行放5，6
	return 0;
}

*二维数组的访问*

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
	//printf("%d", arr[2][3]);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 4; j++)
		{
			printf("%-2d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

访问过程就相当于检验初始化的具体内容，将其打印出来。

2.3 二维数组的使用

#include <stdio.h>
int main()
{
   int arr[3][4] = {0};
   int i = 0;
   for(i=0; i<3; i++)
   {
     int j = 0;
     for(j=0; j<4; j++)
     {
        arr[i][j] = i*4+j;
     }
   }
   for(i=0; i<3; i++)
   {
       int j = 0;
         for(j=0; j<4; j++)
         {
             printf("%d ", arr[i][j]);
         }
   }
 return 0;
}

2.4 二维数组在内存中的存储

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 }; 
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 4; j++)
		{
			printf("&arr[%d][%d]=%p\n", i, j, &arr[i][j]); 
		}
	}
	return 0;
}

三. 数组越界

数组的下标是有范围限制的。数组的下规定是从0开始的，如果数组有n个元素，最后一个元素的下标就是n-1。所以数组的下标如果小于0，或者大于n-1，就是数组越界访问了，超出了数组合法空间的访问。 C语言本身是不做数组下标的越界检查，编译器也不一定报错，但是编译器不报错，并不意味着程序就是正确的，所以程序员写代码时，最好自己做越界的检查。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		for (i = 0; i < 10; i++)
		{
			arr[i] = i;
			printf("%d ", arr[i]);
		}
	}
	return 0;
}

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 10; i++)
	{
		arr[i] = i;
	}
	for (i = 0; i <= 10; i++)  //数组越界，编译器出错
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

四. 数组作为函数参数

//如：实现一个冒泡排序
//冒泡排序的思想：
//两两相邻的元素进行比较，如果有可能的话需要交换。一趟冒泡排序能搞定一个数字，让当前待排序的数组中一个元素来到最终应该出现的位置上

#include<stdio.h>
void bubble_sort(int arr[],int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)   //确定趟数
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)   //一趟冒泡排序的过程
		{
			int tmp = 0;
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				//交换
				tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}

	}
}

int main()
{
	int arr[] = { 3,1,5,2,4,9,0,7,6,8 };
	//设计一个函数对arr数组进行冒泡排序--冒泡排序的算法
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  //数组传参
	bubble_sort(arr,sz);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;


}

补充：数组名

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5, };
	printf("%p\n", arr);  //arr是数组首元素的地址
	printf("%p\n", &arr[0]); //数组首元素的地址
	printf("%p\n", &arr);


	printf("%p\n", arr + 1);
	printf("%p\n", &arr[0] + 1);
	printf("%p\n", &arr + 1);
	printf("%d\n", sizeof(arr));  //20
	//数组名是首元素的地址，但是有例外
	//1:sizeof内部单独放一个数组名，，数组名表示整个数组，sizeof计算的是整个数组的大小，单位是字节
	//2:&取地址数组名，数组名表示整个数组，取出的是整个数组的地址

}