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1. 一维数组的创建和初始化
1.1 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 arr_name [const_n]
type:数组的元素类型
const_n:一个常量表达式,用来指定数组的大小
数组创建的实例:
int arr1[10];
int count = 10;
int arr2[count];
char arr3[10];
float arr4[1];
double arr5[20];
在C99标准后,[]中可以使用变量,C99标准支持了变长数组的概念。
1.2 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的初始值(初始化)
int arr1[10] = {1,2,3};
int arr2[] = {1,2,3,4};
int arr3[5] = {1,2,3,4,5};
char arr4[3] = {'a','b','c'};
char arr5[] = "abcdef";
arr1是不完全初始化,剩余位置默认为0。
arr5中"abcdef"自动在最后会有一个\0作为结束。arr4中无'\0',后续会打印随机值。
1.3 一维数组的使用
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int arr[10]={0};
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//总大小除一个元素大小=元素的个数
int i = 0;
for(i=0;i<sz;i++)
{
arr[i] = i;
}
for (i=0;i<sz;i++)
{
printf("%d ",arr[i]);
}
return 0;
}
数组是使用下标来访问的,下标是从0开始的
数组的大小可以通过计算得到。
1.4 一维数组在内存中的存储
int main()
{
int arr[10] = {0};
int i = 0;
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
for (i=0;i<sz;++i)
{
printf("&arr[%d] = %p\n",i,&arr[i]);
}
return 0;
}
&arr[0] = 0000008bd21ff9d0
&arr[1] = 0000008bd21ff9d4
&arr[2] = 0000008bd21ff9d8
&arr[3] = 0000008bd21ff9dc
&arr[4] = 0000008bd21ff9e0
&arr[5] = 0000008bd21ff9e4
&arr[6] = 0000008bd21ff9e8
&arr[7] = 0000008bd21ff9ec
&arr[8] = 0000008bd21ff9f0
&arr[9] = 0000008bd21ff9f4
我们可以看到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。
2.二维数组的创建和初始化
2.1 二维数组的创建
int arr[3][4];
char arr[3][5];
double arr[2][4];
2.2 二维数组的初始化
int arr[3][4] = {1,2,3,4};
int arr[3][4] = {{1,2},{4,5}};数据不够,按需分组
int arr[][4] = {{2,3},{4,5}};
二维数组如果有初始化,行可以省略,列不能省略
二维数组的每一行都相当于一个一维数组,二维数组其实就等于一维数组的数组。
2.3 二维数组的使用
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;
}
注意二维数组输入时:
int main()
{
int arr[2][2];
for(int i=0;i<2;i++)
{
int j = 0;
for(j=0;j<2;j++)
{
scanf("%d ",&arr[i][j]);
}
printf("\n");//这个不能打,否则输入格式会出问题,这个在输出时才需要换行
}
return 0;
}
2.4 二维数组在内存中的存储
int main()
{
int arr[3][4];
for(int 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;
}
&arr[0][0] = 000000d0c69ff670
&arr[0][1] = 000000d0c69ff674
&arr[0][2] = 000000d0c69ff678
&arr[0][3] = 000000d0c69ff67c
&arr[1][0] = 000000d0c69ff680
&arr[1][1] = 000000d0c69ff684
&arr[1][2] = 000000d0c69ff688
&arr[1][3] = 000000d0c69ff68c
&arr[2][0] = 000000d0c69ff690
&arr[2][1] = 000000d0c69ff694
&arr[2][2] = 000000d0c69ff698
&arr[2][3] = 000000d0c69ff69c
第一行后跟着第二行地址,想象之中是成格状的,实际也是连续的。二维数组在内存中也是连续存储的。
3.数组越界
数组的下标是有范围限制的,数组的下标规定是从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,所以如果数组的下标超过这个范围,数组就越界访问了,超出了数组合法空间的访问。
C语言本身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,所以程序员最好自己做越界检查。
4. 数组作为函数参数
往往我们在写代码时,会将数组作为参数传给函数,比如:我们要实现一个冒泡排序函数,就会将一个整形数组排序:
4.1 冒泡排序的错误设计
方法1:
#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[])
{
int i = 0;
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
for(i=0;i<sz-1;i++)
{
int j = 0;
for(j=0;j<sz-i-1;j++)
{
if(arr[j]>arr[j+1])
{
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = tmp;
}
}
}
}
int main(void)
{
int arr[]={3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};
bubble_sort(arr);
for(int i = 0;i<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);i++)
{
printf("%d ",arr[i]);
}
return 0;
}
核心思路:两个相邻元素比较,在某一趟里相邻变换,走sz-1趟,一趟搞定一个数字,让他出现在该出现的位置
第一趟:10个元素,9对比较,0<=j<10-0-1=9
第二趟: 9个元素,8对比较,0<=j<10-1-1=8
...
思路是对的,但是这样写出来的代码是错的,我们可以发现调试后,bubble_sort函数内部的sz是1,我们想要的sz是10。
那为什么呢?首先我们需要了解数组名在程序中究竟是什么:
4.2 数组名是什么
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int arr[10] = {1,2,3,4,5};
printf("%p\n",arr);
printf("%p\n",&arr[0]);
printf("%d\n",*arr);
return 0;
}
结论:数组名是首元素地址
如果数组名是首元素地址,那么:
int arr[10] = {0};
printf("%d\n",sizeof(arr));
为什么输出的结果是40
补充:
1.sizeof(数组名),计算的是整个数组的大小,sizeof内部单独放一个数组名,数组名表示整个数组
2.&数组名,取出的是数组的地址,此时数组名表示整个数组。
除了上述两种情况,所有的数组名都表示数组首元素地址。
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int arr[10] = {1,2,3,4,5};
printf("%p\n",arr);
printf("%p\n",arr+1);
printf("%p\n",&arr[0]);
printf("%p\n",&arr[0]+1);
printf("%p\n",&arr);
printf("%p\n",&arr+1);
return 0;
}
0000000639fff820
0000000639fff824
0000000639fff820
0000000639fff824
0000000639fff820
0000000639fff848
其实指针+1,跳过几个字节就能很明显看出具体区别。
4.3 冒泡排序函数的正确设计
这时我们就可以回过头看冒泡排序的问题:为什么sz是1不是10
因为当数组传参时,实际上是把数组的首元素地址传过去了,所以即使在函数参数部分写成数组的形式:int arr[]表示的依然是一个指针:int *arr。
那么,函数内部sizeof(arr)的结果是4.
那么正确的方法该如何设计呢?
#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[],int sz)
{
int i = 0;
for(i=0;i<sz-1;i++)
{
int j = 0;
for(j=0;j<sz-1;j++)
{
if(arr[j]>arr[j+1])
{
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = tmp;
}
}
}
}
int main(void)
{
int arr[]={3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr,sz);
for(int i = 0;i<sz;i++)
{
printf("%d ",arr[i]);
}
return 0;
}
把sz也设计到函数参数中,一起传过去,这样的传地址效率高。
注意:数组传参只写数组名,若写arr[i]则表示那个值。
二维数组的数组名=也是首元素地址=第一行的地址,arr+1表示跳过一行。
本章完