第5讲：数组

1.⼀维数组的创建和初始化

• 数组创建

⼀维数组创建的基本语法如下：

type arr_name[常量值];

存放在数组的值被称为数组的元素，数组在创建的时候可以指定数组的大小和数组的元素类型。

 • type 指定的是数组中存放数据的类型，可以是： char、short、int、float 等，也可以自定义的类型。

• arr_name 指的是数组名的名字，这个名字根据实际情况，起的有意义就⾏。

• [] 中的常量值是⽤来指定数组的大小的，这个数组的大小是根据实际的需求指定就行。

⽐如：

int math[20];
char ch[8];
double score[10];

• 数组的初始化

有时候，数组在创建的时候，我们需要给定⼀些初始值，这种就称为初始化的。

那数组如何初始化呢？数组的初始化⼀般使⽤⼤括号，将数据放在⼤括号中。

数组如果进⾏了初始化，数组的大小是可以省略掉的。

//完全初始化 
int arr[5] = {1,2,3,4,5};
//不完全初始化 
int arr2[6] = {1};//第⼀个元素初始化为1，剩余的元素默认初始化为0 
//错误的初始化 - 初始化项太多 
int arr3[3] = {1, 2, 3, 4};

• 数组的类型

数组也是有类型的，数组算是⼀种⾃定义类型，去掉数组名留下的就是数组的类型。

如下：

int arr1[10];
int arr2[12];
char ch[5];

arr1数组的类型是 int [10] 

arr2数组的类型是 int [12] 

ch 数组的类型是 char [5] 

2、⼀维数组的使用

（1）数组下标

C语⾔规定数组是有下标的，下标是从0开始的，假设数组有n个元素，最后⼀个元素的下标是n-1，下 标就相当于数组元素的编号，如下：

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

在C语⾔中数组的访问提供了⼀个操作符 [ ] ，这个操作符叫：下标引⽤操作符。

有了下标访问操作符，我们就可以轻松的访问到数组的元素了，⽐如我们访问下标为7的元素，我们就 可以使⽤ arr[7] ，想要访问下标是3的元素，就可以使⽤ arr[3] ,如下代码：

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

（2） 数组元素的打印

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

（3） 数组的输入

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

​

3. ⼀维数组在内存中的存储

依次打印数组元素的地址：

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

 从输出的结果我们分析，数组随着下标的增⻓，地址是由⼩到⼤变化的，并且我们发现每两个相邻的 元素之间相差4（因为⼀个整型是4个字节）。所以我们得出结论：数组在内存中是连续存放的。这就 为后期我们使⽤指针访问数组奠定了基础（在讲指针的时候我们在再讲，这⾥暂且记住就⾏）。

 4. sizeof 计算数组元素个数 

#include <stido.h>
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 printf("%d\n", sizeof(arr));//40
 return 0;
}

这⾥输出的结果是40，计算的是数组所占内存空间的总⼤⼩，单位是字节。

数组的元素个数

#include <stido.h>
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
 printf("%d\n", sz);
 return 0;
}

5. ⼆维数组的创建

• ⼆维数组的概念

• 前⾯学习的数组被称为⼀维数组，数组的元素都是内置类型的，如果我们把⼀维数组做为数组的元 素，这时候就是⼆维数组，⼆维数组作为数组元素的

  type arr_name[常量值1][常量值2]；
  例如：
  int arr[3][5];
  double data[2][8];
  

  数组被称为三维数组，⼆维数组以上的数组统称 为多维数组。

• ⼆维数组的创建

type arr_name[常量值1][常量值2]；
例如：
int arr[3][5];
double data[2][8];

 解释：上述代码中出现的信息 • 3表⽰数组有3⾏

• 5表⽰每⼀⾏有5个元素

• int 表⽰数组的每个元素是整型类型

• arr 是数组名，可以根据⾃⼰的需要指定名字

data数组意思基本⼀致。

6.⼆维数组的初始化

• 不完全初始化

int arr1[3][5] = {1, 2};
int arr2[3][5] = {0};

• 完全初始化 

int arr3[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};

•  按照⾏初始化

int arr4[3][5] = {{1,2},{3,4},{5,6}};

•  初始化时省略⾏，但是不能省略列

int arr5[][5] = {1,2,3};
int arr6[][5] = {1,2,3,4,5,6,7};
int arr7[][5] = {{1,2}, {3,4}, {5,6}};

7 . ⼆维数组的使用

• ⼆维数组的下标

C语⾔规定，⼆维数组的⾏是从0开始的，列也是从0开始的，如下所⽰：

int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
 printf("%d\n", arr[2][4]);//7
 return 0;
}

• ⼆维数组的输入和输出

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
 int i = 0;//遍历⾏ 
 //输⼊ 
 for(i = 0; i < 3; i++) //产⽣⾏号 
 {
 int j = 0;
 for(j = 0; j < 5; j++) //产⽣列号 
 {
 scanf("%d", &arr[i][j]); //输⼊数据 
 }
 }
 //输出 
 for(i = 0; i < 3; i++) //产⽣⾏号 
 {
 int j = 0;
 for(j = 0; j < 5; j++) //产⽣列号 
 {
 printf("%d ", arr[i][j]); //输出数据 
 }
 printf("\n");
 }
 return 0;

8.⼆维数组在内存中的存储

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[3][5] = { 0 };
 int i = 0;
 int j = 0;
 for (i = 0; i < 3; i++)
 {
 for (j = 0; j < 5; j++)
 {
 printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
 }
 }
 return 0;
}

 从输出的结果来看，每⼀⾏内部的每个元素都是相邻的，地址之间相差4个字节，跨⾏位置处的两个元 素（如：arr[0][4]和arr[1][0]）之间也是差4个字节，所以⼆维数组中的每个元素都是连续存放的。

 如下图所⽰：

 

9.C99中的变长数组

在C99标准之前，C语⾔在创建数组的时候，数组⼤⼩的指定只能使⽤常量、常量表达式，或者如果我 们初始化数据的话，可以省略数组大小。

如：

int arr1[10];
int arr2[3+5];
int arr3[] = {1,2,3};

 这样的语法限制，让我们创建数组就不够灵活，有时候数组⼤了浪费空间，有时候数组又小了不够用的。

C99中给⼀个变⻓数组（variable-length array，简称 VLA）的新特性，允许我们可以使⽤变量指定 数组⼤⼩

int n = a + b;
int arr[n];

 上⾯⽰例中，数组 arr 就是变⻓数组，因为它的⻓度取决于变量 n 的值，编译器没法事先确定，只 有运⾏时才能知道 n 是多少。

变⻓数组的根本特征，就是数组⻓度只有运⾏时才能确定，所以变⻓数组不能初始化。它的好处是程 序员不必在开发时，随意为数组指定⼀个估计的⻓度，程序可以在运⾏时为数组分配精确的⻓度。有 ⼀个⽐较迷惑的点，变⻓数组的意思是数组的⼤⼩是可以使⽤变量来指定的，在程序运⾏的时候，根 据变量的⼤⼩来指定数组的元素个数，⽽不是说数组的⼤⼩是可变的。数组的⼤⼩⼀旦确定就不能再 变化了。

遗憾的是在VS2022上，虽然⽀持⼤部分C99的语法，没有⽀持C99中的变⻓数组，没法测试；下⾯是 我在gcc编译器上测试，可以看⼀下。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int n = 0;
 scanf("%d", &n);//根据输⼊数值确定数组的⼤⼩ 
 int arr[n];
 int i = 0;
 for (i = 0; i < n; i++)
 {
 scanf("%d", &arr[i]);
 }
 for (i = 0; i < n; i++)
 {
 printf("%d ", arr[i]);
 }
 return 0;
}

 第⼀次测试，我给n中输⼊5，然后输⼊5个数字在数组中，并正常输出

第⼆次测试，我给n中输⼊10，然后输⼊10个数字在数组中，并正常输出

 

10.数组练习

 练习1：多个字符从两端移动，向中间汇聚 

编写代码，演⽰多个字符从两端移动，向中间汇聚

#include <stdio.h>
int main()
{
 char arr1[] = "welcome to bit...";
 char arr2[] = "#################";
 int left = 0;
 int right = strlen(arr1)-1;
 printf("%s\n", arr2);
 while(left<=right)
 {
 Sleep(1000);
 arr2[left] = arr1[left];
 arr2[right] = arr1[right];
 left++;
 right--;
 printf("%s\n", arr2);
 }
 return 0;
}

练习2：二分查找 

题⽬：给定⼀个升序的整型数组，在这个数组中查找到指定的值n，找到了就打印n的下标，找不到就 打印："找不到"。

在⼀个升序的数组中查找指定的数字n，很容易想到的⽅法就是遍历数组，但是这种⽅法效率⽐较低。比如我买了⼀双鞋，你好奇问我多少钱，我说不超过300元。你还是好奇，你想知道到底多少，我就让 你猜，你会怎么猜？你会1，2，3，4...这样猜吗？显然很慢；⼀般你都会猜中间数字，⽐如：150，然 后看⼤了还是⼩了，这就是⼆分查找，也叫折半查找。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
 int left = 0;
 int right = sizeof(arr)/sizeof(arr[0])-1;
 int key = 7;//要找的数字 
 int mid = 0;//记录中间元素的下标 
 int find = 0;
 while(left <= right)
 {
 mid = (left+right)/2;
 if(arr[mid] > key)
 {
 right = mid-1;
 }
 else if(arr[mid] < key)
 {
 left = mid+1;
 }
 else
 {
 find = 1;
 break;
 }
 }
 
 if(1 == find)
 printf("找到了,下标是%d\n", mid);
 else
 printf("找不到\n");
 return 0;
}

 求中间元素的下标，使⽤ mid = (left + right) / 2 ，如果left和right⽐较⼤的时候可能存在问题，可以使⽤下⾯的⽅式：

mid = left + (right - left) / 2;