1、C+大學(xué)基礎(chǔ)教程第5章 數(shù)組北京科技大學(xué) 計(jì)算機(jī)系2022/7/231北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系數(shù)組基本概念數(shù)組是具有一定順序關(guān)系的若干相同類型變量的集合。組成數(shù)組的變量稱為該數(shù)組的元素。數(shù)組元素都有相同的變量名（數(shù)組名），但是有不同的下標(biāo)。數(shù)組屬于構(gòu)造類型一個人N門課的成績怎樣存儲和處理？一個班N門課的成績怎樣存儲和處理？.2022/7/232北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系一維數(shù)組的定義與引用一維數(shù)組的定義類型說明符 數(shù)組名 常量表達(dá)式 ； 例如： int a10; 1) a 為整型數(shù)組名； 2）a數(shù)組有10個元素，每個元素都是整數(shù)數(shù)據(jù)：a0.a9數(shù)組名的構(gòu)成方法與一般變量名相同，必須是合法的標(biāo)識符。 數(shù)

2、組上C+課程的學(xué)生成績(120個學(xué)生)float scoresCPlus120;scoresCPlus0scoresCPlus1192022/7/233北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系一維數(shù)組的存儲順序數(shù)組元素在內(nèi)存中順次存放，它們的地址是連續(xù)的。E a10;具有10個元素的數(shù)組 a，在內(nèi)存中的存放次序如下：數(shù)組名字是數(shù)組首元素的內(nèi)存地址。數(shù)組名是一個常量，不能被賦值。a0a1a2a3a4a5a6a7a8a9a 數(shù) 組2022/7/234北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系一維數(shù)組的定義與引用引用數(shù)組必須先定義，后使用。只能逐個引用數(shù)組元素，而不能一次引用整個數(shù)組數(shù)組元素的引用是通過下標(biāo)變量實(shí)現(xiàn)的。元素的引用形

3、式為： 數(shù)組名下標(biāo)表達(dá)式例如1：int a10; a0=a5+a7-a2*3 2: int salaries 6; int a=5; salariesa=900; 數(shù) 組2022/7/235北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系注意在使用數(shù)組元素時需要注意：數(shù)組元素的下標(biāo)表達(dá)式其結(jié)果必須正整數(shù)（0）。數(shù)組元素的下標(biāo)值從0開始，不得超過聲明時所定義的上界。2022/7/236北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系數(shù)組的下標(biāo)數(shù)組元素的下標(biāo)是數(shù)組元素到數(shù)組開始地址的偏移量。第1個元素的下標(biāo)為0，其地址是數(shù)組的首地址，第2個元素的下標(biāo)為1，偏移量距離首地址是1個數(shù)組元素大小，依次類推。因此，數(shù)組元素是一系列大小相同的連續(xù)項(xiàng)，每項(xiàng)到公共基

4、點(diǎn)（數(shù)組起始地址）的偏移量是固定的。2022/7/237北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系錯誤的數(shù)組定義語句void VoidArray10;/void不可以做數(shù)組類型int a=9; float floatArraya; /數(shù)組的長度不可以是變量char charArray1.5+1.5;/3.0不是整數(shù)2022/7/238北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系例5.1 定義一個10個整數(shù)的數(shù)組解：以ARRAY命名的數(shù)組，用100至109對數(shù)組元素賦值，并對其求和。需要在一個循環(huán)中使用數(shù)組。這是使用數(shù)組最經(jīng)常的方式。void main() int ARRAY 10; int sum=0; for (int i=0;i10;

5、i+) ARRAYi=100+i; sum+= ARRAYi; 2022/7/239北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系注意不能直接把一個數(shù)組賦給另一個數(shù)組。假設(shè)要將數(shù)組total_sales的值拷貝到數(shù)組saved_sales中，使用下面的賦值方法就是錯誤的：saved_sales =total_sales; /error 應(yīng)使用一個循環(huán)語句將total_sales中的元素的值逐個賦給數(shù)組saved_sales中的每個元素。如下面的代碼所示：for (int i=0;iARRAY_SIZE;i+)saved_salesi =total_salesi;2022/7/2310北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系一維數(shù)組的初始化

6、可以使數(shù)組得到初值：在聲明數(shù)組時對數(shù)組元素賦以初值。例如：int a10=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;可以只給一部分元素賦初值。其他元素自動賦值為0例如：int a10=0,1,2,3,4;在對全部數(shù)組元素賦初值時，可以不指定數(shù)組長度。長度為初值的個數(shù)。例如：int a =1,2,3,4,5 等價(jià)于 int a5=1,2,3,4,5 數(shù) 組2022/7/2311北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系大括號的使用 通過使用大括號，可初始化任何一種類型的數(shù)組。 例如，要記錄前三年的銷售總額，則可以如下定義并初始化一個數(shù)組：double sales= 4323.43，122355.32，343324.96

7、 注意：上面這種使用大括號來初始化數(shù)組的方法只能在定義數(shù)組時使用。在數(shù)組定義之后，就不能用這種方法了，而只能逐個元素地賦值。double sales3;sales= 4323.43，122355.32，343324.962022/7/2312北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系全局?jǐn)?shù)組初始化C+自動將全局?jǐn)?shù)組變量中的所有元素初始化為0或null。如果未賦初值，那么一個全局的字符數(shù)組中的所有元素將為null(空)，一個全局的數(shù)字?jǐn)?shù)組中的所有元素將為0。程序中應(yīng)盡量限制全局?jǐn)?shù)組變量的使用。如果要用，也最好在程序中用語句將其顯式初始化為0，以明確表示編程者的意圖。2022/7/2313北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系錯誤例子例

8、如下面的代碼對數(shù)組進(jìn)行初始化是錯誤的：int array15=0,1,2,3,4,5; /error初始化值個數(shù)多于數(shù)組元素個數(shù)int array25, , 1, 2, 3 ；/error不能加入“,”來跳過不賦值的元素。int array25=0,2,3,4; /error不能加入“,”來跳過不賦值的元素。int array35= ; /error語法格式錯誤2022/7/2314北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系例5.2初始化全局和局部數(shù)組#include using namespace std;int array15=1,2,3;static int array25=1;void main() int

9、 arr15=2; static int arr25=1,2; int n; cout global:; for(n=0; n5; n+) cout array1n;運(yùn)行結(jié)果為：global: 1 2 3 0 0/全局?jǐn)?shù)組初始化的結(jié)果global static: 1 0 0 0 0 /全局靜態(tài)數(shù)組初始化的結(jié)果local: 2 0 0 0 0/局部數(shù)組初始化的結(jié)果local static: 1 2 0 0 0/局部靜態(tài)數(shù)組初始化的結(jié)果 cout nglobal static:;for(n=0; n5; n+) cout array2n; cout nlocal:n; for(n=0; n5; n

10、+) cout arr1n; cout nlocal static:; for(n=0; n5; n+) cout arr2n; cout endl;2022/7/2315北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系例5.3 將5個溫度值賦給數(shù)組#include stdafx.h#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;i 5 ;i+)couttempin;2022/7/2316北京科技大學(xué)計(jì)

11、算機(jī)系數(shù)組的大小和數(shù)組越界定義數(shù)組時，編譯器必須知道數(shù)組的大小。如果數(shù)組定義時省略了大小，由初始化的值的個數(shù)來決定數(shù)組大小。在程序中怎么知道數(shù)組的大小呢？ sizeof操作解決了該問題。2022/7/2317北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系sizeofsizeof()能夠返回傳遞給它的數(shù)據(jù)類型所占用內(nèi)存的字節(jié)數(shù)。如果將一個數(shù)組變量傳給sizeof()，則它將返回系統(tǒng)為此數(shù)組在內(nèi)存中預(yù)留的字節(jié)數(shù)。因此，數(shù)組的大小可用用以下公式來計(jì)算： 數(shù)組大小 = sizeof(數(shù)組名) / sizeof(數(shù)組類型)2022/7/2318北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系例5.7 用sizeof確定數(shù)組的大小#include using

12、 namespace std;void main() int a=1,2,4,8,16; for(int i=0; i(sizeof(a)/sizeof(int); i+) cout ai ; cout endl;運(yùn)行結(jié)果為：1 2 4 8 162022/7/2319北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系一維數(shù)組的舉例例: 6個整數(shù)排列順序，從小到大排列輸出。1)定義存放6個數(shù)的變量 int a6;2)先從6個數(shù)中找到最小，放到a0中。for (i=1;iai) swap(a0,ai);3)再從5個數(shù)中找到最小，放到a1中。for (i=2;iai) swap(a1,ai); 數(shù) 組2022/7/2320北京科

13、技大學(xué)計(jì)算機(jī)系以6個數(shù)：3、7、5、6、8、0為例。思路：第一趟：將第一個數(shù)依次和后面的數(shù)比較，如果后面的某數(shù)小于第一個數(shù)，則兩個數(shù)交換，比較結(jié)束后，第一個數(shù)則是最小的數(shù)。第二趟：將第二個數(shù)依次和后面的數(shù)比較，如果后面的某數(shù)小于第二個數(shù)，則兩個數(shù)交換，比較結(jié)束后，第二個數(shù)則是次小的數(shù)； 。選擇法序排序（從小到大）。2022/7/2321北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系 3 7 5 6 8 0 3 7 5 6 8 0 3 7 5 6 8 0 3 7 5 6 8 0 3 7 5 6 8 0 0 7 5 6 8 3 不交換不交換不交換不交換 a1a2a3a4a5 a0第一趟 j=0交換選擇法序排序（續(xù)）。202

14、2/7/2322北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系 0 7 5 6 8 3 0 3 7 6 8 5 j=1 0 3 5 7 8 6 j=2 0 3 5 6 8 7 j=3 0 3 5 6 7 8 j=4j=0 a1a2a3a4a5 a0選擇法序排序（續(xù)）。2022/7/2323北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系一維數(shù)組的舉例例: 6個整數(shù)排列順序，從小到大排列輸出。算法的實(shí)現(xiàn)使用二重循環(huán)： for (j=0;j5;j+) for (i = j+1;iai) swap(ai,aj); 數(shù) 組2022/7/2324北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系理解多維數(shù)組(5.7)一維數(shù)組是多個數(shù)值的單列表示，而多維數(shù)組則是數(shù)值的表格，甚至多表格表示

15、，它具有多個下標(biāo)值，最常用的表格是二維表格(具有兩個下標(biāo))。2022/7/2325北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系例子假定要記錄一個壘球隊(duì)中每個隊(duì)員的擊球數(shù)。隊(duì)中有6個隊(duì)員，進(jìn)行了3場比賽。表中所示為擊球記錄。隊(duì)員姓名123張大明212李方春333林志松222崔明東111劉屈武000安度璧1112022/7/2326北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系三維表的圖示C+提供存儲多維數(shù)據(jù)的能力，盡管現(xiàn)實(shí)世界很少碰到三維以上的情況。2022/7/2327北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系存儲順序按行存放，上例中數(shù)組a的存儲順序?yàn)椋憾S數(shù)組的聲明類型說明符 數(shù)組名常量表達(dá)式常量表達(dá)式例如：float a34;a00 a01 a02 a03 a

16、10 a11 a12 a13 a20 a21 a22 a23a0a00 a01 a02 a03a1a10 a11 a12 a13a2a20 a21 a22 a23a可以理解為：引用例如：b12=a23/2下標(biāo)不要越界二維數(shù)組的定義及引用 數(shù) 組表5.2球隊(duì)數(shù)組的下標(biāo)team表具有18個元素， 定義： int team63元素下標(biāo)值如下表0001021011122021223031324041425051522022/7/2329北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系C+按行存儲多維數(shù)組二維數(shù)組實(shí)際上是“數(shù)組的數(shù)組”，它以行和列的形式出現(xiàn)，實(shí)際上還是一個一維數(shù)組，只不過數(shù)組的每個元素的類型不是整型，浮點(diǎn)型或字符型

17、，而是另外一個數(shù)組。 數(shù)組元素也是連續(xù)存儲的，按行存儲，即最右邊的下標(biāo)變化最快，最左邊的下標(biāo)變化最慢。2022/7/2330北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系二維數(shù)組看作是一維數(shù)組的一維數(shù)組一維數(shù)組的4個元素是ara_name0 ara_name3。每一個元素則是其對應(yīng)的一維數(shù)組的首地址。2022/7/2331北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系二維表的內(nèi)存映象C+按行把多維數(shù)組映射到線性內(nèi)存圖示一個44的數(shù)組int table33的內(nèi)存映象2022/7/2332北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系分行給二維數(shù)組賦初值例如：int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;將所有數(shù)據(jù)寫在一個內(nèi)，按順序賦值例如：int

18、a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;可以對部分元素賦初值例如：int a34=1,0,6,0,0,11;二維數(shù)組的初始化 數(shù) 組5.7.5表格與for循環(huán)嵌套循環(huán)適用于多維數(shù)組注意到for循環(huán)的循環(huán)次數(shù)與數(shù)組的下標(biāo)數(shù)目相同，外層循環(huán)代表第一個下標(biāo)(行下標(biāo))；內(nèi)層循環(huán)代表第二個下標(biāo)(列下標(biāo))。嵌套for循環(huán)將遍歷表中的每一個元素。2022/7/2334北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系例5.13嵌套for循環(huán)處理多維表int main()for (row=0;row2;row+)for (col=0;col4;col+)coutrow” ”coln;將產(chǎn)生如下輸出結(jié)果00010210

19、11122022/7/2335北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系例5.15 輸出帶標(biāo)題的二維表格void main()float disk24; /存放磁盤價(jià)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;2022/7/2336北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系 couttSingle-Side,tDouble-SidetSingle-Side,tDouble-Siden;couttDouble-density,tDouble-dens

20、itytHigh-density,tHigh-densityn;for (row=0;row2;row+)/打印表格if (row=0)cout3 incht;elsecout5 incht;for (col=0;col4;col+)cout$setprecision(2)diskrowcoltt;coutn;2022/7/2337北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系程序運(yùn)行結(jié)果輸出帶標(biāo)題的二維表格Single-Side Double-density, Double-Side Double-density Single-Side High-density Double-Side High-density 3

21、inch $2.30 $2.75 $3.20 $3.50 5 inch $1.75 $2.10 $2.60 $2.95 2022/7/2338北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系將一個二維數(shù)組行和列元素互換，存到另一個二維數(shù)組中例如：b =1 42 53 6a =1 2 34 5 6main() 程序 static int a23=1,2,3,4,5,6; static int b32,i,j; cout “array a:n; for(i=0;i=1;i+) for(j=0;j=2;j+) cout setwidth(5)aij; bji=aij; cout endl; cout array b:n; fo

22、r(i=0;i=2;i+) for(j=0;j=1;j+) cout setwidth(5)bij; cout endl; 運(yùn)行結(jié)果： array a: 1 2 3 4 5 6 array b: 1 4 2 5 3 62022/7/2339北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系字符數(shù)組字符串常量:是用一對雙引號括起來的字符序列，每個字符占一個字節(jié)，并在末尾添加0作為結(jié)尾標(biāo)記。例如：china沒有字符串變量，用字符數(shù)組來存放字符串2022/7/2340北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系字符數(shù)組的定義和引用Eg. 字符數(shù)組：char a 5； 存儲該數(shù)組占5個字節(jié)。每個元素的類型是字符型。數(shù)組下標(biāo)從0開始，分別是a0，a1，a2

23、，a3，a4。格式： char 數(shù)組名常量表達(dá)式;2022/7/2341北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系用字符數(shù)組存儲和處理字符串例：static char str8=112,114,111,103,114,97,109,0;static char str8=p,r,o,g,r,a,m,0;static char str8=program;static char str =program;字符數(shù)組的初始化 字符串static char str7 可否?對數(shù)組進(jìn)行初始化賦值時，在末尾放置一個0，便構(gòu)成了C+字符串。例：static char str7=p,r,o,g,r,a,m;2022/7/2342北京科

24、技大學(xué)計(jì)算機(jī)系注意不要忘記為最后的 0分配空間。如果要初始化一個字符串“hello”，那為它定義的數(shù)組至少有6個數(shù)組元素。例如，下面的代碼給數(shù)組初始化，但會引起不可預(yù)料的錯誤：char array5=“hello”；該代碼不會引起編譯錯誤，但由于改寫了數(shù)組空間以外的內(nèi)存單元，所以是危險(xiǎn)的。2022/7/2343北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系例5.9 字符數(shù)組的初始化和使用。#include 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

25、str4=program; for (int i=0;i8;i+) coutstr1i; coutendl; coutstr2endl; coutstr3endl; coutstr4endl;2022/7/2344北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系數(shù)組在內(nèi)存中的存放 數(shù)組元素都是存放在一片連續(xù)的內(nèi)存單元中的。下圖顯示 char name=”Ray Krebbs”的內(nèi)存情況2022/7/2345北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系字符串的輸入/輸出方法逐個字符輸入輸出將整個字符串一次輸入或輸出例：char c =China; coutstr1str2str3; 運(yùn)行時輸入數(shù)據(jù)： How are you?內(nèi)存中變量狀態(tài)如下：

26、str1: H o w 0 str2: a r e 0 str3: y o u ? 02022/7/2347北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系若改為： static char str13; cinstr; 運(yùn)行時輸入數(shù)據(jù)： How are you?內(nèi)存中變量 str 內(nèi)容如下： str: H o w 0 2022/7/2348北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系字符串處理函數(shù)strcat（連接），strcpy（復(fù)制），strcmp（比較），strlen（求長度），strlwr(轉(zhuǎn)換為小寫），strupr（轉(zhuǎn)換為大寫）頭文件 字符串2022/7/2349北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系字符串處理函數(shù)#include #include v

27、oid main()char str1=China;char str2100;strcpy(str2,str1); cout str2: str2 endl;strcat(str2,hello); cout str2: str2 endl;cout strlen(str2): strlen(str2) endl;cout sizeof(str2): sizeof(str2) endl; 字符串ChinaChinahello10100例5.82022/7/2350北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系例5.10字符串的輸入和輸出輸入一個字符串，輸出這個字符串及字符數(shù)目。#include using namespa

28、ce std;void main() int a=0; char chArray30; cinchArray; for(int i=0; chArrayi!=0; i+) cout chArrayi; a+; cout endl; cout輸入的字符數(shù)是：aendl; 2022/7/2351北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)數(shù)組元素作實(shí)參，與單個變量一樣。數(shù)組名作參數(shù)，形、實(shí)參數(shù)都應(yīng)是數(shù)組名，類型要一樣，傳送的是數(shù)組首地址。對形參數(shù)組的改變會直接影響到實(shí)參數(shù)組。 數(shù) 組2022/7/2352北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系使用數(shù)組元素作為函數(shù)參數(shù)定義 int swap( int b,int c)調(diào)用 i

29、nt a10; . swap(a1,a2); 數(shù) 組a0a1a2a3a4a5a6a7a8a9ab傳遞值c傳遞值2022/7/2353北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系使用數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)定義 int sort( int b10) int sort (int b, int number)調(diào)用 int a10; . sort(a); sort(a,10); 數(shù) 組a0a1a2a3a4a5a6a7a8a9abb0b12022/7/2354北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系5.6 向函數(shù)傳遞數(shù)組無論何時，將數(shù)組作為參數(shù)傳給函數(shù)，實(shí)際上只是把數(shù)組的地址傳給函數(shù)。物理上，把整個數(shù)組放在活動記錄中是不合理的，因?yàn)榇鎯顒佑涗浀目臻g大

30、小是一定且有限的。如果把傳送給函數(shù)的整個數(shù)組都放在棧中(內(nèi)存的大塊復(fù)制)，則很快會把?？臻g用光。2022/7/2355北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系傳遞給自定義函數(shù)若要讓一個函數(shù)求數(shù)組元素的和，需傳遞一個數(shù)組參數(shù)和數(shù)組大小參數(shù)。因?yàn)閺膫鬟f的數(shù)組參數(shù)(地址)中，沒有數(shù)組大小的信息。2022/7/2356北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系 #include using namespace std;int sum(int , int);void main()static int ia5=2,3,6,8,10;int sumOfArray;sumOfArray= sum(ia, 5) ;cout “數(shù)組元素的和等于: ” sumOfArray endl;運(yùn)行結(jié)果為；數(shù)組元素的和等于: 29例5.12 數(shù)組名作為函數(shù)的形參int sum(int array, int len)int iSum=0;for(int i=0; i