数组初阶-1

系列文章目录

第一章 如何学习好C语言
第二章 C语言的编译工具的相关问题
第三章 对C语言的初步认识
第四章 C语言的初阶学习
第五章 C语言的高阶学习
第六章 C语言有关的小项目
第七章 C语言的思维导图及重要知识思维导图

第四章 C语言的初阶学习–数组

一、一维数组的创建，初始化，使用

1.1一维数组的创建形式

数组：一组相同类型的元素的集合
格式：type_t arr_name [const_n];
type_t 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 数组名
在C99的标准之前，数组的大小必须是常量或者常量表达式
在C99之后，数组的大小可以是变量，为了支持变长数组(但对编译器有所要求）

1.2一维数组的初始化

int a[10]={1,2,3}; //不完全初始化。
int a[]={1,2,3,4,5}; //数组的大小未说明时，由元素的个数决定。
注意区别：
char ch1[10]={‘a’,’b’,’c’};初始化放了三个元素，其余七个补0
char ch2[10]=”abc”; 初始化放了a,b,c,\0.补了6个0，字符串里面是含’\0’的

1.3一维数组的使用

操作符：[]，下标引用操作符，它是用于数组访问的操作符。
例1：如何将数组的所有元素进行打印

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 
#include <stdio.h>
int main()
{
	//一维数组的使用,[]下标引用符
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };     //未指定数组的大小
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);     //计算数组的长度
	//打印数组的每个元素，正序
	/*for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}*/
	//倒序,关键就在于使用下标
	for (i = sz-1; i >=0; i--)
	{
		printf("%d ", arr[i]);   
	}
	return 0;
}

小结：
1.数组是使用下标来访问的，下标是从0开始的。
2.没有给定数组的长度时候：借助int sz=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); 进行求解
这个求解方法也可以用于尽可能防止数组越界。

1.4一维数组在内存中的布局情况

#include <stdio.h>
int main()
{
	//一维数组的使用,[]下标引用符
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };     //未指定数组的大小
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);     //计算数组的长度
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
	printf("&arr[%d]= %p\n",i,&arr[i]); 
	}
	return 0;
}

不难发现，一维数组在内存中存储是连续的。

二、二维数组的创建，初始化，使用

2.1二维数组的创建

     int arr[3][4]

2.2二维数组的初始化

int arr[3][4]={1,2,3,4};依次往进放入，不够的时候补0，不完全初始化
Int arr[][4]={{2,3},{4,5}}; 二维数组可以省略行的大小，但列不可以，会报错。
为什么不可以省略列呢？
比如：int arr[][4]={{1,2},{3,4}} 调试监视可以看到第一行1 2 0 0，第二行是3 4 0 0
如果是int arr1[][]={{1,2},{4,5}} 都不清楚一行有几个元素，第一行 1 2之后究竟有没有别的元素不清楚。
依次类推，n维数组的初始化，第n个[]不可以省略。

2.3二维数组的使用

同样利用下标进行使用
把二维数组理解成一维数组的数组（进一步加深对二维数组的理解）
比如访问第一行的元素arr[0][j]，arr[0]当作一维数组的数组名

2.4二维数组在内存中的存储（也是连续存储的）

int main()
{
	int arr[3][4] = { 1,2,3,4,2,3,4,5,3,4,5,6 };
	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;
}

不难发现，二维数组的元素在内存中也是连续进行存储的。

三、数组越界

数组的下标是有范围限制的，数组的下标是从0开始，最后一个元素的下标是n-1；如果数组的下标小于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，编译器不报错，不代表程序是正确的。因此，自己最好做一下越界的检查。
比如：

a数组只有5个元素，却进行打印第10个元素，显然超出了数组的范围，便出现了一些奇怪的数值。
那么如何进行预防数组越界的情况呢？
借用sizeof函数来计算数组的长度，便不会出现索引数组长度之外的元素。

四、数组作为函数参数（以冒泡排序为例）

冒泡排序的核心思想
两个相邻的元素进行比较，一趟冒泡排序结束之后，一个数据会来到它最终应该出现的位置上！

对于冒泡排序，每一趟只能将一个数据排在它该排的位置，因此，对于n个元素的冒泡排序，便需要n-1趟来完成排序，并且在每一趟结束之后，需要两两相邻比较的对数也在减少。
经典错误！！！

void bubble_sort(int arr[])//要有[]
{
//趟数
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);     //容易犯错的地方
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
	//一趟冒泡排序
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)   //每结束一趟的比较，所需要的比较的相邻对数减1
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				//利用中间变量进行交换
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}

		}
	}
}
int main()
{
	int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	bubble_sort(arr); //数组传参，给数组名称即可
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d\n", arr[i]);
	}
	return 0;
}

为什么结果会是这样呢？

通过调试，不难发现，sz的值为1，那么在子函数便没有进行循环的做法。

原因在于数组名本质上（除了两种特殊的情况）是数组首元素的地址。
因此sz的计算就会出现问题，为了解决这一问题，将sz的计算放在主函数中，并将sz作为参数传入到冒泡排序的函数中。
修改后的代码`
对于数组传参的时候，形参有两种形式：数组和指针的形式

//冒泡排序的函数，并且形参是指针的形式
void bubble_sort(int* arr, int sz)//趟数
//形参是数组的形式
//void bubble_sort(int arr[],int sz)//要有[]，[]中大小，可写可不写
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
	//一趟冒泡排序
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)   //每结束一趟的比较，所需要的比较的相邻对数减1
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				//利用中间变量进行交换
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}

		}
	}
}
int main()
{
	int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };

	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr,sz); //数组传参，给数组名称即可
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d\n", arr[i]);
	}
	return 0;
}

但在下面的两种情况下，数组名不表示数组的首元素的地址
1.sizeof(数组名），这里的数组名表示整个数组，计算的是整个数组的大小，单位是字节。
2.&数组名，这里的数组名表示整个数组，取的是整个数组的地址

这个说明数组名是作为数组的首元素的地址的

&arr是作为数组的地址，而不是首元素的地址的。数组+1地址，表示跳过整个数组
第5个和第6个差值为十六进制的0x28（换算为10进制就是2*16+8=40），即就是整个数组。

arr表示的是二维数组的第一行的地址（和第一行第一列的地址虽然一样）但是arr+1的地址，就是二维数组的第二行的地址，而不是第一行第二列的元素的地址。
计算二维数组的行数和列数

int main()
{
int arr[3][4] = { 0 };
//sizeof(arr)计算整个二维数组的大小，sizeof(arr[0]）计算二维数组第一行的大小
printf("%d\n", sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
//sizeof(arr[0])计算二维数组第一行的大小，sizeof(arr[0][0]）计算二维数组第一行第一列元素的大小
printf("%d\n", sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]));
return 0;
}

总结

以上就是关于一维，二维数组的创建，初始化，使用，以及简单的冒泡排序的介绍。