我们通过一个案例来简单的理解数组。班主任要计算班级里面 50 个同学四级考试的平均成绩,道理上讲这是一个比较简单的问题,只需要把每个人的成绩加起来除以 50 就可以了。
但是如何表示 50 个人的成绩呢?按照我们之前的逻辑定义 50 个变量,s1,s2,s3...s50,但是你有没有发现这样存在的问题?第一,这是 50 个学生,假如是 5000 个呢?这样定义很繁琐。第二,这样的定义没有反应出他们之间内在的联系,他们都是一个班级的,都是统计的四级成绩,这样的问题如何解决呢?
首先我们可以用同一个名字表示他们(如 S),而在名字的右下角加一个数字来表示这是第几名学生的成绩,例如,可以用 S1,S2,S3 代表学生 1、学生 2、学生 3 直到学生 50 等 50 个学生的成绩。这个右下角的数字常称为下标。一批具有同名的同属性的数据就组成一个数组(array),就是数组名。
我们首先从一维数组来理解和学习。
定义一维数组
定义一维数组的一般形式为:
类型符 数组名[常量表达式]
例如定义以下数组:
int student[10];
注意:
- 数组名的命名规则和变量名相同,遵循标识符命名规则。
- 在定义数组时,需要指定数组中元素的个数,方括号中的常量表达式用来表示元素的个数,即数组长度。例如,在定义时定义 student[10],表示数组 student[] 有 10 个元素。注意,下标是从 0 开始的,这 10 个元素分别是 student[0]...student[9]。一定要注意这里面不会有 student[10]。
- 常量表达式中可以包括常量和符号变量,如 int a[4*2] 是合法的。但是不能包括变量,如下面的就是不合法的:
int n;
scanf("%d",&n);
int b[n];
经过上面的定义,在内存中划出一片存储空间(空间大小:4*10 = 40 字节),存放一个含有 10 个整形元素的数组。
一维数组的初始化
为了让程序简洁,我们常常在定义数组的同时,给各数组元素赋值,这就是数组的初始化。
- 在定义数组时对全部数组元素赋予初值。例如:
int a[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
经过上面的定义并初始化之后,a[0]=0,a[1]=1,a[2]=2,a[3]=3,a[4]=4,a[5]=5,a[6]=6,a[7]=7,a[8]=8,a[9]=9。
- 给数组中的部分元素赋值,例如:
- int a[10] = {0,1,2,3};
定义 a 数组有 10 个元素,但是花括号内只给了 4 个初值,这表示只给前 4 个元素赋初值,其余元素系统自动给其赋初值为 0。
一维数组举例
- 定义一个含有 10 个元素的数组,依次赋值为 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,然后按逆序输出。
解题思路:
要赋的值是 1~10,有一定规律,我们可以用循环来赋值。同样,用循环来输出这 10 个值,在输出时,先输出最后的元素,按下标从大到小输出这 10 个元素。
创建 8-1.c 文件并输入以下代码:
#include<stdio.h>
int main(){
int i,a[10];
for(i=0;i<10;i++)
a[i] = i + 1;
for(i=9;i>=0;i--)
printf("%d\t",a[i]);
return 0;
}
输入以下命令编译并运行:
gcc -o 8-1 8-1.c
./8-1
结果如下:
- 现在输入 10 个用户的有效学习时间,要求对它们按由小到大的顺序排序。
解题思路:这种问题是一个典型的排序问题,排序方法是一种重要且基本的算法,我们在此使用“冒泡排序法”,其思路为:每次将相邻两个数比较,将小的调到前面,如果有 6 个数:8,7,5,4,2,0。第一次先将最前面的两个数 8 和 7 对调(看下图)。第二次将第二个数和第三个数(8 和 5)对调。如此总计进行了 5 次,得到 7-5-4-2-0-8 的顺序,可以看到:最大的数 8 已经沉底,成为最下面的一个数,而小的数上升。经过第一轮(5 次比较)后,得到了最大的数 8