理学C大学基础教程.pptx

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1、 5.1 数组基本概念 第1页/共77页2023/2/2325.1数组基本概念n数组是具有一定顺序关系的若干相同类型元素的集合。n组成数组的变量称为该数组的元素。n数组元素都有相同的变量名（数组名），但是有不同的下标。第2页/共77页2023/2/233一维数组n一维数组的说明方法为数据类型加数组名，再加方括号，里面含有元素个数。即：类型说明符 数组名常量表达式；n数组名的命名规则和变量名相同。n常量表达式表示数组元素的个数，即数组长度。第3页/共77页2023/2/234一个字符数组例子n下面的代码说明一个字符数组：char a 5；n即：字符数组“char a5”，存储该数组占5个字节。每

2、个元素的类型是字符型。数组下标从0开始，分别是a0，a1，a2，a3，a4。n请注意：数组元素的下标从 0 开始。并且，a5不属于该数组的空间范围。第4页/共77页2023/2/235数组在内存中的存放n 数组元素都是存放在一片连续的内存单元中的。n下图显示 char name=”Ray Krebbs”的内存情况第5页/共77页2023/2/2365.1.2数组的定义n和变量相同，数组也必须先定义，后使用 定义数组的一般格式是：n类型说明符 数组名常量表达式常量表达式；n下面的语句定义了一个有五个整数的数组：int ages5；n 数组ages此时的内容是不确定的，编程中不能想当然地认为它全为

3、0或其他什么值。第6页/共77页2023/2/237定义数组应包括的几个方面n确定数组元素的类型n可以是如整型、浮点型等简单类型，也可以是结构体、类等用户自定义类型。n确定数组的名称n由“标识符”指定，数组名是一个常量，代表着数组元素在内存中的起始地址。n确定数组的结构n包括数组的维数（有几个常量表达式），维的大小等，也就是常量表达式的具体形式。常量表达式的值必须是正整数。第7页/共77页2023/2/238错误的数组定义语句nvoid VoidArray10;/void不可以做数组类型nint a=9;float floatArraya;/下标表达式不可以是变量nchar charArray

4、1.5+1.5;/3.0不是整数第8页/共77页2023/2/239例5.1 定义一个含10整数的数组n解：以ARRAY命名的数组，用100至109对数组元素赋值，并对其求和。需要在一个循环中使用数组。这是使用数组最经常的方式。nvoid main()n int ARRAY 10;n int sum=0;n for(int i=0;i10;i+)n ARRAYi=100+i;n sum+=ARRAYi;n n第9页/共77页 5.2 数组元素的下标 第10页/共77页2023/2/23115.2数组元素的下标n数组的元素是由下标来区分的。使用数组时，只能分别对数组的各个元素操作。n对于一个已经

5、声明过的数组，其元素的使用形式为：n 数组名下标表达式n例如salaries 6;int a=5;salariesa=10;第11页/共77页2023/2/2312注意n在使用数组元素时需要注意：n数组元素的下标表达式其结果必须为正整数。n数组元素的下标值不得超过声明时所定义的上下界。第12页/共77页2023/2/2313数组的下标n数组元素的下标是数组元素到数组开始地址的偏移量。n第1个元素的偏移量是0个数组元素大小，第2个元素的偏移量是1个数组元素大小，依次类推。n因此，数组元素是一系列大小相同的连续项，每项到公共基点（数组起始地址）的偏移量是固定的。第13页/共77页 5.3 数组初始

6、化 第14页/共77页2023/2/23155.3数组初始化n数组的初始化就是在定义数组时给部分或全部元素赋初值。n对于简单数据类型的数组，就是给数组元素赋值；n对于对象数组，每个元素都是某个类的一个对象，初始化就是调用该对象的构造函数。我们会在后面单独详细介绍。第15页/共77页2023/2/2316初始化数组的方法n在使用数组元素之前，必须先对它们赋值。n有以下两种初始化数组的方法：在定义数组时初始化在程序中对数组进行初始化第16页/共77页2023/2/2317全局数组初始化nC+自动将全局数组变量中的所有元素初始化为0或null。n一个全局的字符数组中的所有元素将为null(空)，一个

7、全局的数字数组中的所有元素将为0。n程序中应尽量限制全局数组变量的使用。如果要用，最好用语句将其显式初始化为0第17页/共77页2023/2/23185.3.1数组成员的初始化n数组初始化时，用作初始化的数组元素值放在一个大括号中n例如：int a3=1,1,l；/含三个元素的整型数组，元素的值都是1第18页/共77页2023/2/2319注意n初始化值的个数可少于数组元素个数。没有被初始化的元素将赋值为0。n 初始化数组的值的个数不能多于数组元素个数，也不能用逗号来省略对部分元素的初始化，这种做法在C中是允许的，但在C+中不允许。第19页/共77页2023/2/2320错误例子nint ar

8、ray15=0,1,2,3,4,5;nint array25,1,2,3；nint array25=0,2,3,4;nint array35=;第20页/共77页2023/2/2321例例5.25.2初始化全局和局部数组n#include nusing namespace std;nint array15=1,2,3;nstatic int array25=1;nvoid main()n int arr15=2;n static int arr25=1,2;n int n;n cout global:n;n for(n=0;n5;n+)n cout array1n;第21页/共77页2023/

9、2/2322n cout nglobal static:n;nfor(n=0;n5;n+)n cout array2n;n cout nlocal:n;n for(n=0;n5;n+)n cout arr1n;n cout nlocal static:n;n for(n=0;n5;n+)n cout arr2n;n cout endl;nn运行结果为：nglobal:1 2 3 0 0 /全局数组初始化的结果nglobal static:1 0 0 0 0 /全局静态数组初始化的结果nlocal:2 0 0 0 0 /局部数组初始化的结果nlocal static:1 2 0 0 0 /局部静

10、态数组初始化的结果 第22页/共77页2023/2/23235.3.2在程序中进行初始化n 大多数情况下，在定义数组时并不知道它的内容，需要在程序中，由用户输入或读磁盘文件数据对数组进行初始化。这时，for循环语句是一个强有力的工具。n 在数组使用中，数组名不能出现在赋值语句中等号的左边。第23页/共77页2023/2/2324注意n不能直接把一个数组赋给另一个数组nsaved_sales=total_sales;/error n应使用一个循环语句将total_sales中的元素的值逐个赋给数组saved_sales中的每个元素for(int i=0;iARRAY_SIZE;i+)saved_

11、salesi=total_salesi;第24页/共77页2023/2/2325例5.3 将5个温度值赋给数组#includevoid main()float temp5;temp0=31.3;temp1=28.7;temp2=32.2;temp3=34.5;temp4=19.7;coutDaily temperature for 5 daysn;for(int i=0;i5;i+)couttempin;第25页/共77页2023/2/23265.3.3数组省略初始化方法有初始化的数组定义可以省略方括号中的数组大小。例如，下面的代码中数组定义为5个元素：int array=0,1,2,3,4；

12、第26页/共77页2023/2/2327数组的大小n编译时必须知道数组的大小。通常方括号内的数字决定了数组的大小。n有初始化的数组定义又省略方括号中的数组大小时，编译器统计花括号之间的元素个数，以求出数组的大小。例如，下面的代码产生相同的结果：int array15=0,1,2,3,4；int array2=0,1,2,3,4；第27页/共77页2023/2/2328大括号的使用n 通过使用大括号，可在定义时初始化任何一种类型的数组。n例如：double sales=4323.43，122355.32，343324.96;注意：上面这种使用大括号来初始化数组的方法只能在定义数组时使用。在数组定

13、义之后，就不能用这种方法了，而只能逐个元素地赋值。第28页/共77页2023/2/2329元素赋0n 如果在数组定义时，只对其中部分元素赋了初值，C+会自动将其余的元素赋0。n如果希望将一个大数组中的所有元素同时初始化为0，则可以在定义这个数组时，只将数组的第一个元素赋初值0。这样，系统会自动把其余的元素都赋为0。第29页/共77页 5.4 数组的大小和越界数组 第30页/共77页2023/2/23315.4数组的大小和数组越界n定义数组时，编译器必须知道数组的大小。n如果数组定义时省略了大小，只是由初始化的值来决定其大小。在程序中怎么知道数组的大小呢？nsizeof操作解决了该问题。第31页

14、/共77页2023/2/2332sizeofnsizeof()能够返回传递给它的数据类型所占用内存的字节数。n数组的大小可用用以下公式来计算：数组大小=sizeof(数组名)/sizeof(数组类型)所有元素所有元素所占内存所占内存每个元素每个元素所占内存所占内存第32页/共77页2023/2/2333例5.7 用sizeof确定数组的大小n#include nusing namespace std;nvoid main()n int a=1,2,4,8,16;n for(int i=0;i(sizeof(a)/sizeof(int);i+)n cout ai ;n cout endl;nn运

15、行结果为：n1 2 4 8 16第33页/共77页2023/2/2334数组和字符串n对于字符串的初始化，要注意数组实际分配的空间大小是字符串中字符个数加上末尾的0结束符。例5.8 比较字符串数组大小和字符串长度的差别。解：用sizeof计算数组大小，用strlen函数计算字符串长度。第34页/共77页2023/2/2335例5.8中 两个数组在内存中的存放int exemptions5=1,2,3,4,5;char sal_codes5=a,b,c,d,e;exemptions6=65;第35页/共77页2023/2/2336注意注意nC+允许对数组中的越界元素赋值，破允许对数组中的越界元素

16、赋值，破坏了其它数组的内容，这很危险坏了其它数组的内容，这很危险n防止的工作落在编程者的身上防止的工作落在编程者的身上第36页/共77页 5.5 字符数组 第37页/共77页2023/2/23385.5字符数组n我们知道，字符串常量是用一对双引号括起来的字符序列，每个字符占一个字节，并在末尾添加0作为结尾标记。第38页/共77页2023/2/23395.5.1字符数组定义nC+的基本数据类型变量中，没有字符串变量，而是使用字符型数组来存放字符串。n如果我们对数组进行初始化赋值时，在末尾放置一个0，便构成了C+字符串。第39页/共77页2023/2/2340例5.9 字符数组的初始化和使用#in

17、clude void main()char str18=112,114,111,103,114,97,109,0;char str28=P,r,o,g,r,a,m,0;char str38=program;char str4=program;for(int i=0;i8;i+)coutstr1i;coutendl;coutstr2endl;coutstr3endl;coutstr4endl;第40页/共77页2023/2/2341注意字符串整体输入/输出时，要注意：输出字符不包括0。输出字符串时，输出项是字符数组名，输出时遇到0结束。输入多个字符串时，以空格分隔；输入单个字符串时其中不能有空格

18、。第41页/共77页2023/2/23425.5.2初始化字符数组初始化字符数组有两种方法，n一种是：nchar array10=“hello”；n另一种是：nchar array10=h,e,l,l,o,0；第42页/共77页2023/2/2343比较n第一种方法用途较广，初始化时，系统自动在数组没有填值的位置用0补上。这种方法中的花括号可以省略nchar array10=“hello”；n第二种方法如同初始化整型数组。这种方法通常用于输入不容易在键盘上生成的那些不可见字符。例如：nchar array10=t,t,t,t,0；第43页/共77页2023/2/2344注意n不要忘记为最后的

19、0分配空间。如果要初始化一个字符串“hello”，那为它定义的数组至少有6个数组元素。n例如：nchar array5=“hello”；该代码不会引起编译错误，但由于改写了数组空间以外的内存单元，所以是危险的会引起不可预料的错误。第44页/共77页2023/2/23455.5.3 for循环用于字符数组n字符数组，也称为字符串，实际上是1字节的整数数组。n处理字符数组的方法与处理其他数组相同，但若考虑到了字符串末尾的 0结束符，是很有益的。第45页/共77页2023/2/2346例5.10字符串的输入和输出输入一个字符串，输出这个字符串及字符数目。#include using namespac

20、e std;void main()int a=0;char chArray30;cinchArray;for(int i=0;chArrayi!=0;i+)cout chArrayi;a+;cout endl;cout输入的字符数是：aendl;第46页/共77页 5.6 向函数传递数组 第47页/共77页2023/2/23485.6 向函数传递数组n无论何时，将数组作为参数传给函数，实际上只是把数组的地址传给函数。n物理上，把整个数组放在栈中是不合理的，因为栈大小是一定且有限的。n如果把传送给函数的整个数组都放在栈中(内存的大块复制)，则很快会把栈空间用光。第48页/共77页2023/2/2

21、3495.6.1传递给标准库函数nC+中有一个memset()的函数，它可以一字节一字节地把整个数组设置为一个指定的值。n memset()函数在 memory.h头文件中声明，它把数组的起始地址作为其第一个参数，第二个参数是设置数组每个字节的值，第三个参数是数组的长度(字节数，不是元素个数)。n其函数原型为：void*memset(void*,int,unsigned);其中void*表示地址。第49页/共77页2023/2/23505.6.2传递给自定义函数n让一个函数求数组元素的和n需传递一个数组参数和数组大小参数 因为从传递的数组参数(地址)中，没有数组大小的信息。第50页/共77页2

22、023/2/2351例5.12 数组名作为函数的形参nusing namespace std;nint sum(int,int);nvoid main()nstatic int ia5=2,3,6,8,10;nint sumOfArray;nsumOfArray=sum(ia,5);ncout“数组元素的和等于:”n sumOfArray endl;n运行结果为；数组元素的和等于:29int sum(int array,int len)int iSum=0;for(int i=0;ilen;i+)iSum+=arrayi;return iSum;第51页/共77页2023/2/2352注意ns

23、um()函数以整数数组作为第一个参数，以整数作为第二个参数。n由于传递数组名实际上传递的是地址，所以函数原型中，数组参数的书写形式无须在方括号中写明数组大小。n如果写明了数组大小，编译器将忽略之第52页/共77页 5.7 多维数组（只需要掌握到2维）第53页/共77页2023/2/23545.7.1理解多维数组n一维数组是多个数值的单列表示，而多维数组则是数值的表格，甚至多表格表示，它具有多个下标值，最常用的表格是二维表格(具有两个下标)。第54页/共77页2023/2/2355例子n假定要记录一个垒球队中每个队员的击球数。队中有6个队员，进行了3场比赛。表中所示为击球记录。队员姓名比赛1比赛

24、2比赛3张大明222李方春333林志松222崔明东111刘屈武000安度璧111第55页/共77页2023/2/2356班号12 3 1张大明李方春 林志松 2崔明东刘屈武 安度璧 .3456第56页/共77页2023/2/23575.7.2多维数组的表示方式n 表示多维数组时，你必须让C+明白数组具有多维。多个下标，每个下标代表一个维、并用中括号括起。n例如，可使用下面的多维数组声明一个6行3列的整型数组teams：int teams63；/二维数组第57页/共77页2023/2/2358表5.2球队数组的下标nteam表具有18个元素，元素下标值如下表0000000101010202021

25、01010111111121212第58页/共77页2023/2/2359总元素个数n多维数组的总的元素个数可以通过下标相乘获得。n假如你要记录年度使用的账单，如下数组声明所示，nfloat utilities124;n记录12个月中四项开支的账单，数组元素为浮点类型。12乘以4得48，于是这个数组有48个元素。第59页/共77页2023/2/23605.7.3数组在内存的映象nC+存储多维数组的方式与绝大多数其他的编程语言略有不同。n通过使用下标，不了解多维数组的内存映象也可以对其进行操作。n理解数组在内存中的形式，这对编制高级应用程序很有用处。第60页/共77页2023/2/2361传递和

26、接收多维数组n二维数组实际上是“数组的数组”，它以行和列的形式出现，实际上还是一个一维数组，只不过数组的每个元素的类型不是整型，浮点型或字符型，而是另外一个数组。n 传递和接收多维数组关键在于应明白多维数组是数组的数组。C+通过地址参数传递数组，多维数组也不例外。第61页/共77页2023/2/2362例子一个 scores的56的整型数组，把 scores传给print_it()的函数：print_it(scores)；/pass table to a function 函数print_it()必须知道所接收参数的类型以及该参数是一个数组，如果传递的参数是一维数组，可以如下编写语句：prin

27、t_it(int scores);或print_it(int scores10);第62页/共77页2023/2/2363 C+按行存储多维数组n 通常，你无需过多考虑表格的物理存储方式，多维表即是元素为数组的数组，编程时只要用下标表示它们的行、列位置就行了。n 多维数组按行存储。考虑一个44的表格，图5.4所示为这个表的直观映象，二维表内存映象依然是顺序的存储。第63页/共77页2023/2/2364二维表的内存映象nC+按行把多维数组映射到线性内存n图示一个44的数组nint table44 的内存映象第64页/共77页2023/2/23655.7.4 定义多维数组nC+是宽松的，它允许在

28、说明部分，初始化并定义多维数组。和一维数组一样，在初始化多维数组时要使用大括号。因为多维数组是数组的数组，所以在初始化时要使用嵌套的括号。第65页/共77页2023/2/2366例子初始化三个数组：aral，ara2和 ara3。n int aral58,5,3,25,41；n int ara224=4,3,2,1,1,2,3,4;n int ara334=l,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12；第66页/共77页2023/2/2367以一维数组的形式进行初始化nC+亦允许多维数组以一维数组的形式进行初始化，但必须注意要按行排列下面是ara2和ara3的另一种初始形式：n int

29、 ara224=4,3,2,1,1,2,3,4;n int ra334=l,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12；第67页/共77页2023/2/2368二维数组看作是一维数组的一维数组n一维数组的4个元素是ara_name0 ara_name3。每一个元素则是其对应的一维数组的首地址。第68页/共77页2023/2/2369Arra0int Arra32Arra1.Arra00Arra01Arra10Arra11Arra20Arra21Arra2第69页/共77页2023/2/23705.7.5表格与for循环n嵌套循环适用于多维数组n注意到for循环的循环次数与数组的下标数目相

30、同，外层循环代表第一个下标(行下标)；内层循环代表第二个下标(列下标)。n嵌套for循环将遍历表中的每一个元素。第70页/共77页2023/2/2371例5.13嵌套for循环处理多维表int main()for(row=0;row2;row+)for(col=0;col4;col+)coutrow”coln;输出结果0 00 10 21 01 11 2第71页/共77页2023/2/2372注意n表格的数据输入可以使用cin(),get()或其他函数，也可以在说明表格时为元素赋值。n通常使用来自磁盘上的数据文件。不管使用什么方法存储多维数组的数值，都可以使用嵌套for循环遍历每个元素第72页

31、/共77页2023/2/2373例5.15 输出带标题的二维表格void main()float disk24;/存放磁盘价格表int row,col;disk00=2.30;/第一行第一列disk01=2.75;disk02=3.20;disk03=3.50;disk10=1.75;disk11=2.10;disk12=2.60;disk13=2.95;第73页/共77页2023/2/2374n couttSingle-Side,tDouble-SidentSingle-Side,tDouble-Siden;ncouttDouble-density,tDouble-densityntHigh

32、-density,tHigh-densityn;nfor(row=0;row2;row+)/打印表格nif(row=0)ncout3 incht;nelsencout5 incht;nfor(col=0;col4;col+)ncout$setprecision(2)ndiskrowcoltt;ncoutn;nn第74页/共77页2023/2/2375程序运行结果n输出带标题的二维表格Single-Side Double-density,Double-Side Double-density Single-Side High-density Double-Side High-density 3 i

33、nch$2.30$2.75$3.20$3.50 5 inch$1.75$2.10$2.60$2.95 第75页/共77页2023/2/2376本章小结n本章介绍了如何定义和初始化一个数组。数组的本章介绍了如何定义和初始化一个数组。数组的初始化可以在声明部分进行，也可以在程序体中初始化可以在声明部分进行，也可以在程序体中进行。进行。n学习如何定义，初始化及处理多维数组，尽管并学习如何定义，初始化及处理多维数组，尽管并非所有数据适用于表格的紧缩格式，但它确实在非所有数据适用于表格的紧缩格式，但它确实在很多时候非常有用。使用嵌套很多时候非常有用。使用嵌套forfor循环循环可以遍历多可以遍历多维数组。维数组。n引入数组，处理数组元素比处理相同个数的单个引入数组，处理数组元素比处理相同个数的单个变量要简单得多变量要简单得多作业作业 P119.P119.第第 5 5，9 9，15 15 题题第76页/共77页2023/2/2377感谢观看！感谢观看！第77页/共77页