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前言
六、批量数据组织——数组
6.1 成绩统计——数组类型
6.1.1 数组类型
6.1.2 数组声明与操作
6.1.3 成绩统计
6.2 统计多科成绩——多维数组
6.3 程序设计实例
6.3.1 杨辉三角形
6.3.2 矩阵乘积
6.3.3 消去法
6.4 线性表——分类与检索
前言
ChatGPT
C语言是一种通用的、过程式的计算机编程语言，由贝尔实验室的Dennis Ritchie在20世纪70年代初开发。它被设计成一种简单、高效和可移植的语言，用于系统级编程和应用程序开发。
以下是C语言的一些主要特点：
1. 结构化编程：C语言支持结构化编程，它提供了顺序执行、条件语句（如if-else和switch）和循环结构（如for和while），使程序更易于阅读、理解和维护。
2. 中级语言：C语言同时具备高级语言和低级语言的特点。它提供了丰富的控制结构和操作符，可以直接访问内存和硬件，并且允许程序员进行底层的操作，如位操作和指针运算。
3. 可移植性：C语言编写的程序具有很高的可移植性，因为它的语法和特性在不同的计算机系统上基本保持一致。这使得程序可以在不同的平台上进行编译和执行，而无需对代码进行太多的修改。
4. 强大的标准库：C语言提供了一个丰富的标准库，其中包含了各种函数和工具，用于处理输入输出、字符串操作、内存管理、数学运算等。这些函数可以提高程序开发的效率，并且可以跨平台使用。
5. 面向系统编程：由于C语言具有直接访问内存和硬件的能力，它经常用于开发操作系统、嵌入式系统和驱动程序等底层软件。C语言还提供了位操作和指针等特性，使得程序员可以更好地控制系统资源。
6. 扩展性：C语言允许程序员编写自定义的函数和库，以扩展语言的功能。这使得C语言非常适合大型项目的开发，可以将代码组织成模块化的结构，并通过函数调用进行复用。
尽管C语言相对较为底层，但它仍然是一种非常重要和广泛应用的编程语言。它为程序员提供了强大的控制能力和性能优势，并且在各种领域，如系统编程、嵌入式开发、游戏开发等方面都得到了广泛应用。许多现代编程语言，如C++、Java和Python，都受到了C语言的影响，并在其基础上进行了扩展和改进。
C语言中的数组是一种用于存储多个相同类型元素的数据结构。它是一种线性数据结构，可以按照索引访问和操作其中的元素。数组在C语言中被广泛应用于各种编程任务，包括数据的组织、存储和处理。同时，数组也是其他数据结构和算法的基础，如字符串、栈、队列、排序算法等。
六、批量数据组织——数组
6.1 成绩统计——数组类型
6.1.1 数组类型
- 数组是个数固定、类型相同的若干个变量的有序集合；
- 数组中的变量称为数组元素；
- 通常用数组来表示向量、矩阵等；
- 举例：
-
int a[50],j[11] ; - 一个单词 由 若干个 字符 组成
-
char word[1000];
-
- 一个向量 由 若干个 实数 组成
-
float data[4];
-
- 一个矩阵 由 若干个 向量 组成
-
float vector[2][4];
-
-
6.1.2 数组声明与操作
在C语言中，声明一个数组需要指定元素的类型和数组的名称，还可以指定数组的大小（即元素的数量）。以下是一个示例的数组声明：
在上述示例中，我们声明了一个名为a的整型数组，它包含了5个元素。
数组的元素可以通过索引访问，索引从0开始，依次增加。例如，要访问数组中的第一个元素，可以使用numbers[0]；要访问第三个元素，可以使用numbers[2]。我们可以使用索引来读取、修改或赋值数组中的元素。
注意：数组的有效索引范围是从0到数组大小减1。如果尝试访问超出数组边界的索引，将导致未定义的行为或错误。
6.1.3 成绩统计
#include <stdio.h>
#define SIZE 5
int main() {
int scores[SIZE]; // 存储成绩的数组
int i;
int sum = 0;
float average;
// 读取成绩
printf("请输入%d个学生的成绩：\n", SIZE);
for (i = 0; i < SIZE; i++) {
printf("学生%d的成绩：", i + 1);
scanf("%d", &scores[i]);
}
// 计算总分
for (i = 0; i < SIZE; i++) {
sum += scores[i];
}
// 计算平均成绩
average = (float)sum / SIZE;
// 打印结果
printf("总成绩：%d\n", sum);
printf("平均成绩：%.2f\n", average);
return 0;
}
6.2 统计多科成绩——多维数组
C语言的数组还支持多维数组的概念。多维数组是指包含多个维度的数组，可以用于表示表格、矩阵等复杂的数据结构。例如，以下是一个二维数组的声明和访问示例：
int matrix[3][3]; // 声明一个3x3的整型矩阵
// 访问矩阵中的元素
matrix[0][0] = 1; // 第一行第一列的元素
matrix[1][2] = 5; // 第二行第三列的元素 在上述示例中，声明了一个名为matrix的二维整型数组，它是一个3x3的矩阵。通过使用两个索引，我们可以访问矩阵中的特定元素。
#include <stdio.h>
#define NUM_STUDENTS 5
#define NUM_SUBJECTS 3
int main() {
int scores[NUM_STUDENTS][NUM_SUBJECTS]; // 存储成绩的二维数组
int i, j;
int sum[NUM_STUDENTS] = {0}; // 每个学生的总分
float average[NUM_STUDENTS]; // 每个学生的平均成绩
// 读取成绩
printf("请输入%d个学生的%d门成绩：\n", NUM_STUDENTS, NUM_SUBJECTS);
for (i = 0; i < NUM_STUDENTS; i++) {
printf("学生%d的成绩：\n", i + 1);
for (j = 0; j < NUM_SUBJECTS; j++) {
printf("科目%d：", j + 1);
scanf("%d", &scores[i][j]);
sum[i] += scores[i][j];
}
average[i] = (float)sum[i] / NUM_SUBJECTS;
}
// 打印结果
printf("\n学生成绩统计：\n");
for (i = 0; i < NUM_STUDENTS; i++) {
printf("学生%d的总成绩：%d\n", i + 1, sum[i]);
printf("学生%d的平均成绩：%.2f\n\n", i + 1, average[i]);
}
return 0;
}请输入5个学生的3门成绩：
学生1的成绩：
科目1：1
科目2：2
科目3：3
学生2的成绩：
科目1：4
科目2：5
科目3：6
学生3的成绩：
科目1：7
科目2：8
科目3：9
学生4的成绩：
科目1：9
科目2：8
科目3：7
学生5的成绩：
科目1：6
科目2：5
科目3：4
学生成绩统计：
学生1的总成绩：6
学生1的平均成绩：2.00
学生2的总成绩：15
学生2的平均成绩：5.00
学生3的总成绩：24
学生3的平均成绩：8.00
学生4的总成绩：24
学生4的平均成绩：8.00
学生5的总成绩：15
学生5的平均成绩：5.006.3 程序设计实例
6.3.1 杨辉三角形
杨辉三角形是一个由数字排列成三角形的数列，它的每个数字等于它上方两个数字的和。以下是使用一维数组实现的杨辉三角形的打印代码示例：
#include <stdio.h>
#define MAX_ROWS 10
int main() {
int triangle[MAX_ROWS][MAX_ROWS];
// 初始化杨辉三角形的第一列和对角线为1
for (int i = 0; i < MAX_ROWS; i++) {
triangle[i][0] = 1;
triangle[i][i] = 1;
}
// 计算并填充杨辉三角形的其他元素
for (int i = 2; i < MAX_ROWS; i++) {
for (int j = 1; j < i; j++) {
triangle[i][j] = triangle[i-1][j-1] + triangle[i-1][j];
}
}
// 打印杨辉三角形
for (int i = 0; i < MAX_ROWS; i++) {
for (int j = 0; j <= i; j++) {
printf("%d ", triangle[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
6.3.2 矩阵乘积
矩阵乘积是指两个矩阵相乘得到的结果矩阵。
#include <stdio.h>
#define ROWS_A 2
#define COLS_A 3
#define ROWS_B 3
#define COLS_B 2
void matrixMultiply(int A[ROWS_A][COLS_A], int B[ROWS_B][COLS_B], int C[ROWS_A][COLS_B]) {
for (int i = 0; i < ROWS_A; i++) {
for (int j = 0; j < COLS_B; j++) {
C[i][j] = 0;
for (int k = 0; k < COLS_A; k++) {
C[i][j] += A[i][k] * B[k][j];
}
}
}
}
int main() {
int matrixA[ROWS_A][COLS_A] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
int matrixB[ROWS_B][COLS_B] = {{7, 8}, {9, 10}, {11, 12}};
int result[ROWS_A][COLS_B];
matrixMultiply(matrixA, matrixB, result);
printf("Result:\n");
for (int i = 0; i < ROWS_A; i++) {
for (int j = 0; j < COLS_B; j++) {
printf("%d ", result[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
6.3.3 消去法
消去法是一种解线性方程组的方法，通过行变换将方程组化为上三角形矩阵，然后回代求解未知数。
#include <stdio.h>
#define SIZE 3
void gaussianElimination(float matrix[SIZE][SIZE], float constants[SIZE], float solutions[SIZE]) {
for (int k = 0; k < SIZE - 1; k++) {
for (int i = k + 1; i < SIZE; i++) {
float factor = matrix[i][k] / matrix[k][k];
for (int j = k; j < SIZE; j++) {
matrix[i][j] -= factor * matrix[k][j];
}
constants[i] -= factor * constants[k];
}
}
for (int i = SIZE - 1; i >= 0; i--) {
solutions[i] = constants[i];
for (int j = i + 1; j < SIZE; j++) {
solutions[i] -= matrix[i][j] * solutions[j];
}
solutions[i] /= matrix[i][i];
}
}
int main() {
float matrix[SIZE][SIZE] = {{2, -1, 1}, {-3, 2, -2}, {1, -1, 2}};
float constants[SIZE] = {-2, 6, 5};
float solutions[SIZE];
gaussianElimination(matrix, constants, solutions);
printf("Solutions:\n");
for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
printf("x%d = %.2f\n", i+1, solutions[i]);
}
return 0;
}
6.4 线性表——分类与检索
【重拾C语言】六、批量数据组织（二）线性表——分类与检索（主元排序、冒泡排序、插入排序、顺序检索、对半检索）_QomolangmaH的博客-CSDN博客
https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/133620693?spm=1001.2014.3001.5501
