第四节 数组

news2024/11/12 13:15:37

第四节 数组


目录

  • 一． 一维数组的创建和初始化
    • 1. 一维数组的创建
    • 2. 数组的初始化
    • 3. 一维数组的使用
    • 4. 一维数组在内存中的存储
  • 二． 二维数组的创建和初始化
    • 1. 二维数组的创建
    • 2. 二维数组的初始化
    • 3. 二维数组的使用
    • 4. 二维数组在内存中的存储
  • 三． 数组越界
  • 四． 数组作为函数参数
    • 1. 冒泡排序函数的错误设计
    • 2. 数组名是什么？
    • 3. 冒泡排序函数的正确设计
  • 五． 数据实例
    • 1. 三子棋
    • 2. 扫雷


本章重点：
一维数组的创建和初始化
一维数组的使用
一维数组在内存中的存储
二维数组的创建和初始化
二维数组的使用
二维数组在内存中的存储
数组越界
数组作为函数参数
数组的应用实例1：三子棋
数组的应用实例2：扫雷游戏


一． 一维数组的创建和初始化

1. 一维数组的创建

数组是一组相同类型元素的集合。

数组的创建方式：

//type_t 是指数组的元素类型
//const_n 是一个常量表达式，用来指定数组的大小

数组创建的实例：

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr[5];
	int arr2[3 + 2];

	char arr3[8];

	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	int arr4[n];

	return 0;
}

注意：C99 之前数组只能是常量指定大小，C99 之后引用了变长数组的概念，数组的大小是可以使用变量指定的。但是VS2022、2019 不支持C99的边长数组的。变长数组是不能初始化的。


2. 数组的初始化

数组的初始化是指，在创建数组的同时给数组的内容一些合理初始值（初始化）。

数组在创建的时候如果想不指定数组的确定的大小就得初始化。数组的元素个数根据初始化的内容来确定。

代码如下：

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3 };//不完全初始化，剩余的元素默认初始化为0
	int arr2[5] = { 1,2,3,4,5 };
	char arr4[3] = { 'a',98, 'c' };

	int arr3[] = { 1,2,3 };

	int arr5[10] = { 0 };
	int arr6[] = { 0 };

	char arr7[] = { 'a', 'b', 'c' };
	char arr8[] = "abc";

	return 0;
}


3. 一维数组的使用

对于数组的使用我们之前介绍了一个操作符： [] ，下标引用操作符。它其实就数组访问的操作符。

代码如下：

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	            //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
	//printf("%d\n", arr[6]);
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		arr[i] = 10 - i;
	}

	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

代码运行成功，结果如下：

在这里插入图片描述

总结：
数组是使用下标来访问的，下标是从0开始。
数组的大小可以通过计算得到。


4. 一维数组在内存中的存储

接下来我们探讨数组在内存中的存储。

代码如下：

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	            //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
	//printf("%d\n", arr[6]);
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);
	}

	return 0;
}

代码运行成功，结果如下：

在这里插入图片描述

仔细观察输出的结果，我们知道，随着数组下标的增长，元素的地址，也在有规律的递增。

由此可以得出结论：
数组在内存中是连续存放的。
随着下标的增长，地址是由低到高变化的。


二． 二维数组的创建和初始化

1. 二维数组的创建

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[3][5];
	char arr1[3][5];
	return 0;
}


2. 二维数组的初始化

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[3][5] = { 0 };//不完全初始化
	int arr1[3][5] = { {1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7} };
	int arr2[][10] = { {1,2},{2,3,4},{5,5,5} };
	return 0;
}

二维数组如果初始化了，行可以省略，列不能省略


3. 二维数组的使用

二维数组的使用也是通过下标

代码如下：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[3][5] = { {1,2},{4,5},{6,7,8} };
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			arr[i][j] = i * 5 + j+1;
		}
	}
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

代码运行成功，结果如下：

在这里插入图片描述


4. 二维数组在内存中的存储

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[3][5] = { {1,2},{4,5},{6,7,8} };
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
		}
	}
	return 0;
}

代码运行成功，结果如下：

在这里插入图片描述

二维数组在内存中也是连续存放的

在这里插入图片描述

随着下标的增长，地址由低到高在变化。


三． 数组越界

数组的下标是有范围限制的。

数组的下规定是从0开始的，如果数组有n个元素，最后一个元素的下标就是n-1。

所以数组的下标如果小于0，或者大于n-1，就是数组越界访问了，超出了数组合法空间的访问。

C语言本身是不做数组下标的越界检查，编译器也不一定报错，但是编译器不报错，并不意味着程序就是正确的，所以程序员写代码时，最好自己做越界的检查。

例子如下：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    int i = 0;
    for (i = 0; i <= 10; i++)
    {
        printf("%d\n", arr[i]);//当i等于10的时候，越界访问了
    }
    return 0;
}

代码运行成功，结果如下：

在这里插入图片描述

二维数组的行和列也可能存在越界。


四． 数组作为函数参数

往往我们在写代码的时候，会将数组作为参数传个函数，比如：我要实现一个冒泡排序，将一个整形数组排序。

1. 冒泡排序函数的错误设计

代码如下：

#include <stdio.h>
void sort(int arr[])
{
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
	//趟数
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				//交换
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}

int main()
{
	int arr[] = { 10,9,8,7,6,5,4,3,2,1 };//降序
	//对arr进行排序，排序为升序
	sort(arr);
	//冒泡排序
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

代码运行成功，结果如下：

在这里插入图片描述

代码虽运行成功，但并没有进行排序，对代码进行调试。

在这里插入图片描述

调试后发现传完数组后，sz的值是1。
由此可见，数组作为函数参数的时候，不是把整个数组传递过去。


2. 数组名是什么？

数组名就是地址，通常来说：数组名是数组首元素的地址

但是有2个例外：
1, sizeof(数组名)，这里的数组名表示整个数组，计算的是整个数组的大小，单位是字节
2, &数组名，这里的数组名表示整个数组，取出的是整个数组的地址
除此之外，所有遇到的数组名都是数组首元素的地址

代码如下：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	printf("%p\n", arr);
	printf("%p\n", arr+1);

	printf("%p\n", &arr[0]);
	printf("%p\n", &arr[0]+1);

	printf("%p\n", &arr);
	printf("%p\n", &arr+1);

	//printf("%d\n", sizeof(arr));//40

	return 0;
}

运行代码成功，结果如下：

在这里插入图片描述


3. 冒泡排序函数的正确设计

代码如下：

#include<stdio.h>
//void sort(int *arr, int sz)
void sort(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	//趟数
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				//交换
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}

int main()
{
	int arr[] = { 10,9,8,7,6,5,4,3,2,1 };//降序
	//对arr进行排序，排序为升序
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	sort(arr, sz);//arr这里不是特殊的2种情况，就是数组首元素的地址
	//冒泡排序
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

代码运行成功，结果如下：

在这里插入图片描述


五． 数据实例

1. 三子棋

代码详见：https://github.com/danbaku/c-language-learning/tree/main/game_1/game_1


2. 扫雷

代码详见：https://github.com/danbaku/c-language-learning/tree/main/game_2/game_2


本篇博客为本人学习C语言时的详细笔记，如有错误之处，还望各位指正。
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