第5章數(shù)組5.1數(shù)組的概念5.2一維數(shù)組的定義和引用5.3二維數(shù)組的定義和引用5.4用數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)5.5字符數(shù)組5.6字符串類(lèi)5.1數(shù)組的概念數(shù)組是一種順序容器，是由單一類(lèi)型元素組成的一個(gè)有序集合。一個(gè)數(shù)組在內(nèi)存中占一片連續(xù)的存儲(chǔ)單元。引入數(shù)組就不需要在程序中定義大量的變量，大大減少程序中變量的數(shù)量，使程序精煉，而且數(shù)組含義清楚，使用方便，明確地反映了數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。許多好的算法都與數(shù)組有關(guān)。熟練地利用數(shù)組，可以大大地提高編程和解題的效率，加強(qiáng)了程序的可讀性。5.2一維數(shù)組的定義和引用描述數(shù)組必須給出元素類(lèi)型，元素個(gè)數(shù)，元素個(gè)數(shù)必須在編程時(shí)確定，任何變量都不允許，C++不允許對(duì)數(shù)組的大小作動(dòng)態(tài)定義，即數(shù)組的大小不依賴(lài)于程序運(yùn)行過(guò)程中變量的值。定義一維數(shù)組的一般格式為

類(lèi)型標(biāo)識(shí)符數(shù)組名［常量表達(dá)式］；inta[‘a(chǎn)’];//表示inta[97];intn=100;inta[n];//錯(cuò):元素個(gè)數(shù)必須預(yù)知constintn=100;inta[n];//okinta[];//錯(cuò):無(wú)元素個(gè)數(shù)inta[]={1,2,3,4,5};//ok:通過(guò)初始化確定元素個(gè)數(shù)數(shù)組初始化可選，但須遵循語(yǔ)法。無(wú)初始化的數(shù)組按規(guī)定取默認(rèn)值。intarray1[5]={1,2,3,4,5,6};//錯(cuò):初始值個(gè)數(shù)超元素個(gè)數(shù)intarray2[5]={1,,2,3,4};//錯(cuò):不能以逗號(hào)方式省略intarray3[5]={1,2,3,};//錯(cuò):同上intarray4[5]={};//錯(cuò):初始值不能為空intarray5[5]={1,2,3};//ok:后面元素取0intarray6[5]={0};//ok:元素全為0intarray7[5];//ok:元素值不確定inta[3][5]={{1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7}};數(shù)組元素的訪問(wèn)：對(duì)數(shù)組元素的訪問(wèn)是通過(guò)下標(biāo)操作符，按元素在數(shù)組中的位置進(jìn)行訪問(wèn)，稱(chēng)為索引訪問(wèn)或下標(biāo)訪問(wèn)。數(shù)組元素的表示形式為

數(shù)組名［下標(biāo)］注意：①數(shù)組是一種組合類(lèi)型，它是不能作為一個(gè)整體進(jìn)行訪問(wèn)和處理的，只能按元素進(jìn)行個(gè)別的訪問(wèn)和處理。②C++數(shù)組中的第1個(gè)元素的下標(biāo)為0，且下標(biāo)表達(dá)方式是固定的。③數(shù)組元素在內(nèi)存中是從低地址開(kāi)始順序排列的，各元素的存儲(chǔ)單元大小相同，各元素的存儲(chǔ)單元之間沒(méi)有空隙，可以從數(shù)組第1個(gè)元素的存儲(chǔ)單元的起始地址計(jì)算出任意一個(gè)元素的存儲(chǔ)單元的起始地址。④C++不對(duì)數(shù)組的邊界進(jìn)行檢測(cè)。數(shù)組使用過(guò)程中是否出界完全是由程序員來(lái)控制的。例：#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inta[5]={1,2,3,4,5};for(inti=0;i<sizeof(a)/sizeof(a[0]);i++)cout<<a[i]<<"";cout<<endl;return0;}操作符sizeof()返回某數(shù)據(jù)類(lèi)型的字節(jié)長(zhǎng)度。數(shù)組的默認(rèn)值對(duì)于實(shí)施了初始化的數(shù)組，如果初始值的個(gè)數(shù)小于數(shù)組元素的個(gè)數(shù)，則后面的元素個(gè)數(shù)全為0。對(duì)于沒(méi)有初始化的數(shù)組，分兩種情況：一種是全局?jǐn)?shù)組和靜態(tài)數(shù)組，即在函數(shù)外部定義的，或加上static修飾的數(shù)組定義，其元素總是全被清0。另一種是局部數(shù)組，即在函數(shù)內(nèi)部定義的數(shù)組，其值不確定。#include<iostream>usingnamespacestd;intarray1[5]={1,2,3};//有初始化intarray2[5];//無(wú)初始化

intmain(){intarray3[5]={2};//有初始化

intarray4[5];//無(wú)初始化

cout<<"array1:";for(inti=0;i<5;++i)cout<<array1[i]<<"";cout<<"\narray2:";for(inti=0;i<5;++i)cout<<array2[i]<<"";cout<<"\narray3:";for(inti=0;i<5;++i)cout<<array3[i]<<"";cout<<"\narray4:";for(inti=0;i<5;++i)cout<<array4[i]<<"";cout<<"\n";}結(jié)果：array1:12300array2:00000array3:20000array4:200905620622935288229372820090953165.3二維數(shù)組的定義和引用C++中的數(shù)組可以有多個(gè)下標(biāo)，需要兩個(gè)下標(biāo)才能標(biāo)識(shí)某個(gè)元素的數(shù)組稱(chēng)為二維數(shù)組。⑴二維數(shù)組的定義inta[3][4];二維數(shù)組可以存儲(chǔ)二維表或矩陣。intb[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};要訪問(wèn)二維數(shù)組中某個(gè)元素，必須指定兩個(gè)下標(biāo)。c=b[2][3];⑵二維數(shù)組的初始化inta[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};inta[][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};inta[][4]={{1,2},{4,5,6},{9,10,11,12}};

注意：只能省略最高維。⑶二維數(shù)組的遍歷#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inta[][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};cout<<sizeof(a)<<endl;//數(shù)組總的字節(jié)數(shù)

cout<<sizeof(a[0])<<endl;//一行的字節(jié)數(shù)

cout<<sizeof(a[0][0])<<endl;//一個(gè)元素的字節(jié)數(shù)

intm=sizeof(a)/sizeof(a[0]);//行數(shù)

intn=sizeof(a[0])/sizeof(a[0][0]);//列數(shù)

for(inti=0;i<m;i++)for(intj=0;j<n;j++)cout<<a[i][j]<<"";return0;}⑷二維數(shù)組的存儲(chǔ)二維數(shù)組在內(nèi)存中轉(zhuǎn)化為一維方式存儲(chǔ)。

inta[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};123456789101112第一行第二行第三行二維數(shù)組程序舉例例：將一個(gè)二維數(shù)組行和列元素互換，存到另一個(gè)二維數(shù)組中。如a= 1 2 3b= 1 4 4 5 6 2 5 3 6思路：找規(guī)律——b[j][i]=a[i][j]遍歷數(shù)組a，將元素a[i][j]賦給b[j][i]。#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inta[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};intb[3][2];cout<<"arraya："<<endl;for(inti=0;i<=1;i++){for(intj=0;j<=2;j++){cout<<a[i][j]<<"";b[j][i]=a[i][j];}cout<<endl;}cout<<"arrayb："<<endl;for(inti=0;i<=2;i++){for(intj=0;j<=1;j++)cout<<b[i][j]<<"";cout<<endl;}return0;}arraya：123456arrayb：142536例：17個(gè)人圍成圈，編號(hào)為1～17，從第1號(hào)開(kāi)始報(bào)數(shù)，報(bào)到3的倍數(shù)的離開(kāi)，一直數(shù)下去，直到最后只剩下一個(gè)人，求此人的編號(hào)。思路：將17人的編號(hào)寫(xiě)入數(shù)組，如某人離開(kāi)，則將相應(yīng)元素的值賦為0；定義一個(gè)變量n來(lái)記報(bào)數(shù)的數(shù)；循環(huán)遍歷數(shù)組，如元素的值不為0，則n++（報(bào)數(shù)），如此時(shí)n的值為3的倍數(shù)，則將元素的值賦為0（離開(kāi)）。待解決的問(wèn)題：如何循環(huán)遍歷數(shù)組？如何知道只剩下1人？1234567891011121314151617#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){constintm=17;intn=0,leave=0;//n為報(bào)數(shù)計(jì)數(shù)，leave為離開(kāi)的人數(shù)計(jì)數(shù)

inta[m];for(intk=0;k<m;k++)//將17人的編號(hào)寫(xiě)入數(shù)組aa[k]=k+1;for(inti=0;;i++){i=i%m;//從數(shù)組尾部跳至數(shù)組頭部

if(a[i]!=0)//不為0,則表示此人沒(méi)離開(kāi)，應(yīng)報(bào)數(shù)

{n++; //報(bào)數(shù)

if(n%3==0)//報(bào)到3的倍數(shù)

{a[i]=0;//離開(kāi)

leave++;//離開(kāi)的人數(shù)加1if(leave==(m-1))//如果已離開(kāi)16人，退出循環(huán)

break;}}}for(intj=0;j<m;j++)//輸出最最后1人的編號(hào)

{if(a[j]!=0)cout<<a[j];}return0;}5.4用數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)常量和變量可以用作函數(shù)實(shí)參，同樣數(shù)組元素也可以作函數(shù)實(shí)參，其用法與變量相同。數(shù)組名也可以作實(shí)參和形參，傳遞的是數(shù)組的起始地址。1.用數(shù)組元素作函數(shù)實(shí)參由于實(shí)參可以是表達(dá)式，而數(shù)組元素可以是表達(dá)式的組成部分，因此數(shù)組元素當(dāng)然可以作為函數(shù)的實(shí)參，與用變量作實(shí)參一樣，將數(shù)組元素的值傳送給形參變量。例:有一個(gè)3×4的矩陣，要求編程序求出其中值最大的那個(gè)元素的值，以及其所在的行號(hào)和列號(hào)。思路：開(kāi)始時(shí)把a(bǔ)[0][0]的值賦給變量max，然后讓下一個(gè)元素與它比較，將二者中值大者保存在max中，然后再讓下一個(gè)元素與新的max比，直到最后一個(gè)元素比完為止。max最后的值就是數(shù)組所有元素中的最大值。#include<iostream>usingnamespacestd;intmax_value(intx,intmax);//函數(shù)聲明intmain(){inti,j,row=0,colum=0,max;inta[3][4]={{5,12,23,56},{19,28,37,46},{-12,-34,6,8}};//數(shù)組初始化

max=a[0][0];for(i=0;i<=2;i++)for(j=0;j<=3;j++){max=max_value(a[i][j],max);//調(diào)用max_value函數(shù)

if(max==a[i][j])//如果函數(shù)返回的是a[i][j]的值

{row=i;//記下該元素行號(hào)icolum=j;//記下該元素列號(hào)j}}cout<<"max="<<max<<",row="<<row<<",colum="<<colum<<endl;}intmax_value(intx,intmax)//定義max_value函數(shù){if(x>max)returnx;//如果x>max，函數(shù)返回值為xelsereturnmax;//如果x≤max，函數(shù)返回值為max}2.用數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)可以用數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)，此時(shí)實(shí)參與形參都用數(shù)組名（也可以用指針變量，見(jiàn)第6章）。格式： 函數(shù)聲明

voidselect_sort(intarray[],intn);

函數(shù)調(diào)用

select_sort(a,10);例：用選擇法對(duì)數(shù)組中10個(gè)整數(shù)按由小到大排序。所謂選擇法就是先將10個(gè)數(shù)中最小的數(shù)與a[0]對(duì)換，再將a[1]到a[9]中最小的數(shù)與a[1]對(duì)換……每比較一輪，找出一個(gè)未經(jīng)排序的數(shù)中最小的一個(gè)。共比較9輪。#include<iostream>usingnamespacestd;voidselect_sort(intarray[],intn);//函數(shù)聲明intmain(){inta[10];cout<<"輸入10個(gè)整數(shù)："<<endl;for(inti=0;i<10;i++)//輸入10個(gè)數(shù)

cin>>a[i];cout<<endl;select_sort(a,10);//函數(shù)調(diào)用，數(shù)組名作實(shí)參

cout<<"已排序的數(shù)組："<<endl;for(inti=0;i<10;i++)//輸出10個(gè)已排好序的數(shù)

cout<<a[i]<<"";cout<<endl;return0;}voidselect_sort(intarray[

],

intn)//形參array是數(shù)組名{intk,t;for(inti=0;i<n-1;i++){

k=i;for(intj=i+1;j<n;j++)//找沒(méi)排序的元素中最小者的下標(biāo)if(array[j]<array[k])k=j;

t=array[k];array[k]=array[i];array[i]=t;}}注意：數(shù)組名代表數(shù)組首元素的地址，并不代表數(shù)組中的全部元素。因此用數(shù)組名作函數(shù)實(shí)參時(shí)，不是把實(shí)參數(shù)組的值傳遞給形參，而只是將實(shí)參數(shù)組首元素的地址傳遞給形參。a[0]a[1]a[2]a[0][1]a[0][4]a[0][4]a[0][4]a聲明形參數(shù)組并不意味著真正建立一個(gè)包含若干元素的數(shù)組，在調(diào)用函數(shù)時(shí)也不對(duì)它分配存儲(chǔ)單元，只是用array[]這樣的形式表示array是一維數(shù)組名，以接收實(shí)參傳來(lái)的地址。因此array[]中方括號(hào)內(nèi)的數(shù)值并無(wú)實(shí)際作用，編譯系統(tǒng)對(duì)一維數(shù)組方括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容不予處理。形參一維數(shù)組的聲明中可以寫(xiě)元素個(gè)數(shù)，也可以不寫(xiě)。因此，傳遞數(shù)組時(shí)，一般還需傳遞數(shù)組元素的個(gè)數(shù)。函數(shù)首部的下面幾種寫(xiě)法都合法，作用相同。voidselect_sort(intarray[10],intn)//指定元素個(gè)數(shù)與實(shí)參數(shù)組相同voidselect_sort(intarray[],intn)//不指定元素個(gè)數(shù)voidselect_sort(intarray[5],intn)//指定元素個(gè)數(shù)與實(shí)參數(shù)組不同3.用多維數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)如果用二維數(shù)組名作為實(shí)參和形參，在對(duì)形參數(shù)組聲明時(shí)，必須指定第二維(即列)的大小，且應(yīng)與實(shí)參的第二維的大小相同。第一維的大小可以指定，也可以不指定。如intarray[3][10]//形參數(shù)組的兩個(gè)維都指定或

intarray[][10]//第一維大小省略二者都合法而且等價(jià)。但是不能把第二維的大小省略。例：編寫(xiě)程序①初始化一個(gè)矩陣A(5×5），元素值取自隨機(jī)函數(shù)，并輸出；②將其傳遞給函數(shù)，實(shí)現(xiàn)矩陣轉(zhuǎn)置；③在主函數(shù)中輸出結(jié)果。標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)<cstdlib>提供兩個(gè)幫助生成偽隨機(jī)數(shù)的函數(shù)。函數(shù)一：intrand(void)； 返回一個(gè)在零到RAND_MAX

之間的偽隨機(jī)整數(shù)。

j=(int)(ｎ*rand()/(RAND_MAX+1.0)) //產(chǎn)生一個(gè)0到ｎ之間的隨機(jī)數(shù)函數(shù)二：voidsrand(unsignedseed)；

rand函數(shù)實(shí)際上生成的是偽隨機(jī)數(shù)，程序每次執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生的序列都是重復(fù)的?？墒褂胹rand函數(shù)來(lái)初始化隨機(jī)數(shù)生成器。

voidsrand(unsignedintseed);#include<iostream>#include<cstdlib>#include<iomanip>usingnamespacestd;voidtranspose(intA[][5],intm,intn);voidprintA(intA[][5],intm,intn);intmain(){intA[5][5];unsignedseed;cout<<"Enterseed:";cin>>seed;srand(seed);for(inti=0;i<5;i++){for(intj=0;j<5;j++)A[i][j]=rand();}printA(A,5,5);transpose(A,5,5);cout<<"\n轉(zhuǎn)置之后:\n";printA(A,5,5);}voidtranspose(intA[][5],intm,intn){inttemp;for(inti=0;i<m;i++)for(intj=0;j<n;j++){if(i>j){temp=A[i][j];A[i][j]=A[j][i];A[j][i]=temp;}}}voidprintA(intA[][5],intm,intn){for(inti=0;i<5;i++){for(intj=0;j<5;j++)cout<<setw(7)<<A[i][j];cout<<endl;}}5.5字符數(shù)組用來(lái)存放字符數(shù)據(jù)的數(shù)組是字符數(shù)組，字符數(shù)組中的一個(gè)元素存放一個(gè)字符。字符數(shù)組具有數(shù)組的共同屬性。一般的字符數(shù)組的操作和前面介紹的類(lèi)似，本節(jié)主要講解用字符數(shù)組存放C串。1.C串的結(jié)構(gòu)一個(gè)C串是一個(gè)字符序列，用來(lái)表示各種名字或者文字說(shuō)明。每個(gè)字符占據(jù)1個(gè)字節(jié)，字符序列的最后總是添加有一個(gè)結(jié)束標(biāo)志“\0”。'H''e''l''l''o''!''\0'2.C串的初始化與賦值

charcolor[]="blue";或

charcolor[]={'b','l','u','e','\0'};也可從鍵盤(pán)接收字符串，如：

chars[20];

cin.getline(s,19,'\n'); cout<<s<<endl;cin.getline帶三個(gè)參數(shù)，一個(gè)存儲(chǔ)該文本的字符數(shù)組、一個(gè)長(zhǎng)度和一個(gè)定界字符。第三個(gè)參數(shù)的默認(rèn)值是'\n'，因此也可省略。寫(xiě)成

cin.getline(s,19);3.C串的訪問(wèn)#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;intmain(){chara[]="new";a[1]='o';cout<<a<<endl;}4.C串的操作C串不能直接比較！#include<iostream>#include<cstring>usingnamespacestd;intmain(){chars1[6]="Hello";chars2[6]="Hello";cout<<(s1==s2?"":"not")<<"equal\n";if(!strcmp(s1,s2))cout<<"equal"<<endl;return0;}輸出是什么？專(zhuān)門(mén)操作C-串的庫(kù)函數(shù)：函數(shù)原型函數(shù)說(shuō)明size_tstrlen(constchar*s)確定字符串的長(zhǎng)度（終止符之前的字符個(gè)數(shù)）char*strcpy(char*s1,constchar*s2)將s2復(fù)制到字符數(shù)組s1中char*strcat(char*s1,constchar*s2)將s2追加到s1中intstrcmp(constchar*s1,constchar*s2)比較s1和s2，在s1等于、小于或大于s2時(shí)，分別返回0、小于0的值、大于0的值char*strrev(constchar*s)將s倒置char*strset(char*s,intch)將s全置為ch，ch為要設(shè)置的字符char*strstr(constchar*s1,constchar*s2)查找s1中第一次出s2的位置，如找到，返回指向匹配串的指針，否則返回NULL5.6字符串類(lèi)用字符數(shù)組來(lái)存放字符串并不是最理想和最安全的方法。C++提供了一種新的數(shù)據(jù)類(lèi)型——字符串類(lèi)型(string類(lèi)型)，在使用方法上，它和char、int類(lèi)型一樣，可以用來(lái)定義變量，這就是字符串變量——用一個(gè)名字代表一個(gè)字符序列。實(shí)際上，string并不是C++語(yǔ)言本身具有的基本類(lèi)型，它是在C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中聲明的一個(gè)字符串類(lèi)，用這種類(lèi)可以定義對(duì)象。每一個(gè)字符串變量都是string類(lèi)的一個(gè)對(duì)象。字符串類(lèi)string提供了復(fù)制、查找等典型串操作，并能自動(dòng)分配存儲(chǔ)空間。string類(lèi)包含在頭文件<string>中。⑴string的構(gòu)造stringstr1;//建立空串str1="ok";//用字符串常量給str1賦值stringstr2="ok";//定義str2同時(shí)對(duì)其初始化charch[]="yes";stringstr3("ok");//用字符串常量初始化stringstr4(ch);//用C串初始化stringstr5(str1);//用str1初始化⑵string字符元素的訪問(wèn)str[i] //返回str中索引i處字符的引用，不檢查是否出界str.at(i) //返回str中索引i處字符的引用，檢查是否出界⑶string的運(yùn)算符str1=str2; //str1成為str2的副本str1+=str2; //str2的字符數(shù)據(jù)連接到str1的尾部str1+str2; //返回一個(gè)字符串，它將str2的字符數(shù)據(jù)連接到str1的尾部str1==str2;str1!=str2; str1<str2;str1>str2;str1<=str2;str1>=str2; //字符串的比較，返回布爾值⑷string的輸入輸出cin>>string1; //從鍵盤(pán)輸入一個(gè)字符串給字符串變量string1cout<<string2; //將字符串string2輸出stringstr;

getline(cin,str);//不能用cin.getline(str,20)！

cout<<str<<endl;⑸string的成員函數(shù)str.substr(pos,length1)//返回str的一個(gè)子串，從pos位置起，長(zhǎng)為length1個(gè)字符str.empty()//檢查是否為空串str.insert(pos,str2)//將str2插入str的pos處str.remove(pos,length1)//從str的位置pos處，刪除長(zhǎng)度為length1的子串str.find(str1)//返回str1首次在str中出現(xiàn)的索引str.length()//返回串的長(zhǎng)度例：#include<iostream>#include<string>usingnamespacestd;intmain(){strings1("abc");strings2="bsdf";strings3;s3=s1+s2;cout<<s3<<end