利用数组处理批量数据

数组是一组有序数据的集合。数组中各数据的排列有一定规律，下标代表数据在数组中的序号

用一个数组名和下标来唯一的确定数组中的元素

数组中的每一个元素都属于同一个数据类型。不能把不同类型的数据放在同一个数组中

将数组和循环结合起来，可以有效的处理大批量的数据

怎样定义和引用一维数组

一维数组是数组中最简单的，它的元素只需要用数组名加一个下标，就能唯一的确定

怎样定义一维数组

要使用数组，必须在程序中先定义数组，即通知计算机：由哪些数据组成数组，数组中有多少元素，属于哪个数据类型。否则计算机不会自动的把这一批数据作为数组处理。

定义一维数组的一般形式：类型符 数组名[常量表达式]

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

常量表达式中可以包括常量和符号常量，不能包含变量。也就是说C语言不允许对数组的大小作动态定义，即数组的大小不依赖于程序运行过程中变量的值。

//如果在被调用的函数（不包括主函数）中定义数组，其长度可以是变量或非常量表达式，如：
void func (int n)
{int a[2 * n];    //合法，n 的值从实参传来
}
//在调用 func 函数时，形参 n 从实参得到值。这种情况称为“可变长数组”，允许在每次调用 func 函数时，n 有不同的值
//但是在执行函数时，n 的值是不可变的，数组长度是固定的
//如果指定数组为静态（static）存储方式，则不能用“可变长数组”

怎样引用一维数组元素

在定义数组并对其中各元素赋值后，就可以引用数组中的元素。只能引用数组元素而不能一次整体调用整个数组全部元素的值

引用数组元素的表示形式：数组名[下标]“下标”可以是整型常量或整形表达式

//定义数组时用到的“数组名[常量表达式]”和引用数组元素时用的“数组名[下标]”形式相同，但是含义不同
int a[10];    //定义数组时指定数组包含10个元素
t = a[6];    //a数组中序号为6的元素

例：对10个数组元素依次赋值为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，要求按逆序输出

//对10个数组元素依次赋值为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，要求按逆序输出#include <stdio.h>int main(void)
{int arr[10];for (int i = 0; i < 10; i++)arr[i] = i;for (int i = 9; i >= 0; i--)printf("%d\t", arr[i]);printf("\n");return 0;
}

运行结果：

数组元素的下标是从0开始的

一维数组的初始化

为了使程序简洁，常在定义数组的同时，给各数组元素赋值，这称为数组的初始化。可以用“初始化列表”方法实现数组的初始化

1. 在定义数组时，对全部数组元素赋予初值int a[10] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 }将数组中元素的初值顺序放在一堆花括号内，数据间用逗号分隔 。花括号内的数据就称为“初始化列表”
2. 可以只给数组中的一部分元素赋值int a[10] = { 0, 1, 2, 3, 4 }定义数组有10个元素，但括号内只提供5个初值，这表示只给前面5个元素赋初值，系统自动给后面5个元素赋初值为0
3. 如果想使一个数组中全部元素值为0，可以写成int a[10] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }或者int a[10] = { 0 } //未赋值的部分元素自动设为0
4. 在对全部数组元素赋初值时，由于数据的个数已经确定，因此可以不指定数组长度int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 }可以写成int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }

如果数组长度与提供初值的个数不一致时，则方括号中的数组长度不能省略

如果在定义数值型数组时，指定了数组的长度并对之初始化，凡未被“初始化列表”指定初始化的数组元素，系统会自动把它们初始化为0（如果是字符型数组，则初始化为‘\0’，如果是指针型数组，则初始化为NULL，即空指针）

怎样定义和引用二维数组

二维数组通常称为矩阵。把二维数组写成行和列的排列形式，可以有助于形象化的理解二维数组的逻辑结构

怎样定义二维数组

二维数组定义的一般形式为：类型说明符 数组名[常量表达式][常量表达式];

C语言对二维数组采用这样的定义方式，使得二维数组可以被看作是一种特殊的一维数组：它的元素又是一个一维数组。

C语言中，二维数组中元素排列的顺序是按行存放的，即在内存中先顺序存放第一行的元素，接着再存放第二行的元素...

用矩阵形式表示二维数组，是逻辑上的概念，能形象的表示出行列关系。而在内存中，各元素是连续存放的，不是二维的，是线性的。

C语言还允许使用多维数组，多维数组元素在内存中排列的顺序为：第一维的下标变化最慢，最右边的下标变化最快

怎样引用二维数组的元素

二维数组元素的表示形式：数组名[下标][下标]下标应是整型表达式

数组元素可以出现在表达式中，也可以被赋值

在引用数组元素中，下标值应在已定义的数组大小的范围内。

二维数组的初始化

可以用“初始化列表”对二维数组初始化

1. 分行给二维数组赋初值：int a[3][4] = { { 1, 2, 3, 4 }, { 5, 6, 7, 8 }, { 9, 10, 11, 12 }};这种赋初值方法比较直观，把第一个花括号内的数据给第一行的元素，第二个花括号内的数据给第二行的元素...即按行赋值
2. 可以将所有数据写在一个花括号内，按数组元素在内存中的排列顺序对各元素赋初值：int a[3][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };效果和第一种方法相同，但是这种不直观，容易遗漏，不易检查
3. 可以对部分元素赋初值：int a[3][4] = { { 1 }, { 5 }, { 9 } };未赋值元素自动赋0，对非0元素少时方便
4. 如果对全部元素都赋初值（即提供全部初始数据），则定义数组时对第1维度的长度可以不指定，但是第2维度的长度不能省int a[3][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };可以写成int a[][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };
5. 在定义时也可以只对部分元素赋初值而省略第1维长度，但应分行赋初值int a[][4] = { { 1, 2, 3, 4 }, {}, { 9, 10, 11, 12 }};

C语言在定义数组和表示数组时采用 a[][] 这种两个方括号的方式，对数组初始化时十分有用，概念清楚，使用方便，不易出错

二维数组程序举例

例：将一个二维数组行和列的元素互换，存到另一个二维数组中

//将一个二维数组行和列的元素互换，存到另一个二维数组中#include <stdio.h>int main(void)
{int arr_a[2][3] = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } };int arr_b[3][2] = { 0 };for (int i = 0; i < 3; i++){for (int j = 0; j < 2; j++)arr_b[i][j] = arr_a[j][i];}printf("arr_a\n");for (int i = 0; i < 2; i++){for (int j = 0; j < 3; j++)printf("%d\t", arr_a[i][j]);printf("\n");}printf("\narr_b\n");for (int i = 0; i < 3; i++){for (int j = 0; j < 2; j++)printf("%d\t", arr_b[i][j]);printf("\n");}return 0;
}

运行结果：

例：有一个 3 * 4 的矩阵，要求编程序求出其中值最大的那个元素的值，以及其所在的行号和列号

//有一个 3 * 4 的矩阵，要求编程序求出其中值最大的那个元素的值，以及其所在的行号和列号#include <stdio.h>int main(void)
{int arr[3][4] = { { 1, 2, 3, 4 }, {9, 8, 7, 6 }, { -10, 10, -5, 2 } };int iMax = arr[0][0], iCol = 0, iRow = 0;for (int i = 0; i < 3; i++){for (int j = 0; j < 4; j++)(iMax > arr[i][j]) ? (iMax = iMax) : (iMax = arr[i][j], iRow = i, iCol = j);}printf("iMax = %d\niRow = %d\niCol = %d\n", iMax, iRow, iCol);return 0;
}

运行结果：

字符数组

字符型数据是以字符的ASCII代码存储在存储单元中的，一般占一个字节

由于ASCII代码也属于整数形式，因此在C99标准中，把字符类型归纳为整型类型中的一种

C语言没有字符串类型，字符串是存放在字符型数组中

怎样定义字符数组

用来存放字符数据的数组是字符数组

字符数组中的一个元素存放一个字符

定义字符数组的方法与定义数值型数组的方法类似

由于字符型数据是以整数形式（ASCII代码）存放的，因此可以用整型数组它存放字符数据

字符数组的初始化

对字符数组初始化，最容易理解的方式是用“初始化列表”，把各个字符依次赋值给数组中各元素char c[10] = { 'I', ' ', 'a', 'm', ' ', 'h', 'a', 'p', 'p', 'y' };

如果在定义字符数组时不进行初始化，则数组中各元素的值是不可预料的。

如果花括号中提供的初值个数（即字符个数）大于数组长度，则出现语法错误。

如果初值个数小于数组长度，则只将这些字符赋给数组中前面那些元素，其余的元素自动定位空字符（即'\0'）

如果提供的初值个数与预定的数组长度相同，在定义时可以省略数组长度，系统会自动根据初值个数确定数组长度

怎样引用字符数组中的元素

可以引用字符数组中的一个元素，得到一个字符

例：输出一个已知的字符串

//输出一个已知的字符串#include <stdio.h>int main(void)
{char arrCh[] = { 'I', ' ', 'a', 'm', ' ', 'a', ' ', 's', 't', 'u', 'd', 'e', 'n', 't', '.' };for (int i = 0; i < 15; i++)printf("%c", arrCh[i]);printf("\n");return 0;
}

运行结果：

字符串和字符串结束标志

在C语言中，是将字符串作为字符数组来处理的

C语言规定了一个“字符串结束标志”，以字符'\0'作为结束标志，在遇到字符'\0'时，表示字符串结束，把它前面的字符组成一个字符串

C系统在用字符数组存储字符串常量时会自动加一个'\0'作为结束符

有了结束标志'\0'后，字符数组的长度就显得不那么重要了。在程序中往往依靠检测'\0'的位置来判定字符串是否结束，而不是根据数组的长度来决定字符串长度。

如果在一个字符数组中先后存放多个不同长度的字符串，则应使数组长度大于最长的字符串的长度

'\0'代表ASCII码为 0 的字符，从ASCII码表中可以查到，ASCII码为 0 的字符不是一个可以显示的字符，而是一个“空操作符”，即它什么也不做。用它来作为字符串结束标志不会产生附加的操作或增加有效字符，只起一个供辨别的标志

可以用字符串常量来使字符数组初始化char c[] = { "I am happy" };等价于char c[] = "I am happy";等价于char c[] = { 'I', ' ', 'a', 'm', ' ', 'h', 'a', 'p', 'p', 'y', '\0' };

字符数组并不要求它的最后一个字符为'\0'，甚至可以不包含'\0'，是否需要加'\0'完全根据需要决定

由于系统在处理字符串常量存储时会自动加一个'\0'，因此为了使处理方法一致，便于测定字符串的实际上度，以及在程序中作相应的处理，在处理字符数组中也常常人为的加上一个'\0'

字符数组的输入和输出

字符数组的输入输出可以有两种方法：

1. 逐个字符输入输出，用格式符"%c"输入或输出一个字符
2. 将整个字符串一次输入输出，用"%s"格式符，意思是对字符串的输入输出

输出的字符中不包括结束符'\0'

用"%s"格式符输出字符串时，printf 函数中的输出项是字符串数组名，而不是数组元素名

如果数组长度大于字符串的实际长度，也只输出到遇'\0'结束

如果一个字符串数组中包含一个以上'\0'则遇到第一个'\0'时输出结束

可以用 scanf 函数输入一个字符串scanf("%s", c);c 是已定义的字符数组名，输入的字符串应短于已定义的字符数组的长度

//如果利用一个 scanf 函数输入多个字符串，则应在输入时以空格分隔
char str1[5], str2[2], str3[5];
scanf("%s %s %s", str1, str2, str3);

scanf 函数中的输入项如果是字符数组名，不要再加地址符&因为在C语言中数组名代表该数组的起始地址

使用字符串处理函数

在C函数库中提供了一些用来专门处理字符串的函数

puts 函数--输出字符串的函数

一般形式：puts(字符数组)其作用是将一个字符串（以'\0'结束的字符序列）输出到终端

用 puts 函数输出的字符串中可以包含转义字符

char str[] = "China";
puts(str);
//输出 China

gets 函数--输入字符串的函数

一般形式：gets(字符数组)其作用是从终端输入一个字符串得到字符数组，并且得到一个函数值。该函数值是字符数组的起始地址

char str[1024];
gets(str);
//在终端获取字符串存储在 str 中

一般利用 gets 函数的目的是向字符数组输入一个字符串，而不大关心其函数值

puts 和 gets 函数只能输出或输入一个字符串

strcat 函数--字符串连接函数

其一般形式：strcat(字符数组1, 字符数组2)其作用是把两个字符数组中的字符串连接起来，把字符串2接到字符串1的后面，结果放在字符数组1中，函数调用后得到一个函数值--字符数组1的地址

char str1[100] = "People's Republic of ";
char str2[] = "China";
printf("%s", strcat(str1, str2));
//输出 People's Republic of China

字符数组1必须足够大，以便容纳连接后的新字符串

连接前两个字符串的后面都有'\0'连接时将字符串1后面的'\0'取消，只在新字符串最后保留'\0'

strcpy 和 strncpy 函数--字符串复制函数

其一般形式：strcpy(字符数组1, 字符数组2)其作用是将字符串2复制到字符数组1中去

char str1[10], str2[] = "China";
strcpy(str1, str2);
//str1 = "China"

字符数组1必须定义的足够大，以便容纳被赋值的字符串2；字符数组1的长度不应小于字符串2的长度

“字符数组1”必须写成数组名的形式，“字符数组2”可以是字符数组名，也可以是一个字符串常量

不能用赋值语句将一个字符串常量或字符数组直接给一个字符数组，只能用 strcpy 函数将一个字符串复制到另一个字符数组中去。用赋值语句只能将一个字符赋给一个字符型变量或字符数组元素

可用用 strncpy 函数将字符串2中前面n个字符赋值到字符数组1中去

strcmp 函数--字符串比较函数

其一般形式：strcmp(字符串1, 字符串2)其作用是比较字符串1和字符串2

字符串比较的规则是：将两个字符串自左向右逐个字符相比（按ASCII码值大小比较）直到出现不同的字符或遇'\0'为止

如果全部字符相同，则认为两个字符串相等

若出现不相同的字符，则以第一对不相同的字符的比较结果为准

比较的结果由函数值返回：

• 如果字符串1=字符串2，则返回0
• 如果字符串1>字符串2，则函数值是一个正整数
• 如果字符串1<字符串2，则函数值是一个负整数

strlen 函数--测字符串长度的函数

其一般形式：strlen(字符数组)它是测试字符串长度的函数，函数值为字符串中的实际长度（不包括'\0'在内）

strlwr 函数--转换为小写的函数

其一般形式：strlwr(字符串)其作用是将字符串中大写字母换成小写字母

strupr 函数--转换为大写的函数

其一般形式：strupr(字符串)其作用是将字符串中小写字母换成大写字母

在使用字符串处理函数时，应当在程序文件的开头用#include <string.h>