【卡码网C++基础课 6.数组的倒序与隔位输出】

题目描述与分析

题目描述：
给定一个整数数组，编写一个程序实现以下功能：
1.将输入的整数数组倒序输出，每个数之间用空格分隔。
2.从正序数组中，每隔一个单位（即索引为奇数的元素），输出其值，同样用空格分隔。

输入描述：
第一行包含一个整数 n，表示数组的长度。
接下来一行包含 n 个整数，表示数组的元素。

输出描述：
首先输出倒序排列的数组元素，然后输出正序数组中每隔一个单位的元素。

输入示例：

5
2 3 4 5 6

输出示例：

6 5 4 3 2
2 4 6

一、数组

表示一组数据可以用数组，在 C++ 中，数组是一种基础的数据结构，用来存储固定大小的相同类型元素的序列。数组中的每个元素都可以通过数组名和索引访问。数组的声明、初始化、操作和特性是 C++ 编程中的重要基础。
数据结构的概念理解起来比较抽象，它表示了数据在计算中被组织和存储的形式，而数组呢就是一组按照一定次序排列的数值，数组中的每一个变量被称为元素，比如下图中就是数组的存储形式：
在这里插入图片描述
数组的特性
固定大小：一旦声明，数组的大小不能改变。
连续的内存位置：数组的元素在内存中连续存储，这意味着可以通过指针算术操作来遍历数组。
同一类型：所有数组元素必须是同一类型。

C++中声明数组的方式为dataType arrayName[arraySize]。
dataType表示数组元素的类型，比如int、double、char等。
arrayName是为数组指定的名称，类似于变量名称。
arraySize是数组的大小，即它可以容纳多少个元素。

// 声明一个包含5个整数的数组
int myArray[5];

C++中使用大括号 {} 初始化数组的元素，也可以逐个赋值。

// 使用大括号初始化一个长度为5的整型数组
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; 

// 定义一个长度为3的整型数组，并逐个赋值
int arr1[3];
arr1[0] = 10;
arr1[1] = 20;
arr1[2] = 30;

访问数组中的元素，您可以使用下标操作符 []，请注意，下标从0开始，直到数组长度的前一位。

int value = arr[2]; // 获取数组 arr 的第三个元素的值，即 3

除了访问元素，还可以通过下标操作符 [] 修改数组中的元素的值。

arr[0] = 100;  // 修改数组 arr 的第一个元素的值为 100

使用循环结构，如 for 循环，可以遍历数组中的所有元素。

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    cout << arr[i] << " ";
}

需要注意的是，C++中的数组没有提供自动的长度信息，因此在处理数组时必须小心，以避免访问越界的元素。

int a = arr[5]; // 数组长度为5，索引范围为0-4，如果尝试访问arr[5]，会越界访问数组范围，导致程序运行出错

二、Vector

在 C++ 中，vector 是一个封装了动态大小数组的标准模板库（STL）容器。与普通数组相比，vector 提供了更多的灵活性和功能，如自动管理内存、容易地插入和删除元素等。vector 是在头文件中定义的，属于 std::vector 命名空间。

#include <vector>
using std::vector;

容器的创建方式为vector<类型> 名称, 无需指明长度

vector<int> myVector; // 创建一个空vector, 元素是int类型的

除此之外，还有一些别的创建方式，常见的有

vector<int> myVector = {1, 2, 3, 4, 5}; // 创建一个包含整数元素的容器并初始化元素

vector<int> myVector(10); // 创建一个包含10个元素的容器，元素为int类型（值被系统默认初始化为0）

vector<int> myVector(10, -1); // 创建一个包含10个重复元素的容器，每个元素的值都是-1

我们已经知道，vector可以动态调整大小，这种调整是通过vector内置的方法push_back动态添加元素来实现的。
push_back()负责将一个值push（推送）到vector中的back(尾端)

vector<int> myVector = {1, 2, 3, 4, 5};
myVector.push_back(6); // 往容器的最末端添加数字6

与数组类似，仍然可以使用下标操作符 [] 访问 vector 中的元素

int value = myVector[0]; // 获取第一个元素的值，即 1

还可以使用内置的size()方法来获取容器当前的元素数量

int size = myVector.size(); // 获取vector的大小

在数组中，我们通过for循环完成了对数组的遍历，vector 遍历的方式是一样的。

for (int i = 0; i < myVector.size(); i++) {
    cout << myVector[i] << " "; // 从索引为0开始，遍历到i等于size的时候退出循环，完成整个遍历
}

此外，vector还内置了一些别的方法供我们使用：

myVector.pop_back(); // 删除vector末尾的元素
myVector.clear(); // 清空vector中的所有元素
myVector.empty(); // 判断vector是否不含有任何元素，如果长度为0，则返回真，否则，返回假

三、倒序输出数组

题目的第一个要求是实现将输入的整数数组倒序输出，每个数之间用空格分隔。
根据题目要求，我们可以写出基础的代码：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int n; // 用来接收数组的长度
    cin >> n; // 输入数组长度
}

⚠️ 因为要输入变量，才能确定数组的大小，属于不清楚元素的确切个数，理应使用vector，但这里我们为了展示数组操作，暂时这样演示，实际上int arr[n]这种操作是不被允许的，并且在编译器中可能会报错。

输入n之后，我们可以按照要求定义一个大小为n的整数数组

int arr[n]; // 声明一个大小为 n 的整数数组

对数组进行遍历，输入数组元素

// 输入数组元素
for (int i = 0; i < n; i++) {
    cin >> arr[i];
}

倒序输出数组，只需要从数组的最后一位倒着遍历即可

// 倒序输出数组元素，每个数之间用空格分隔
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
    cout << arr[i];
  // 每个数之间用空格分隔
    if (i > 0) {
        cout << " ";
    }
}

完整代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int n;
    cin >> n; // 输入数组长度
    int arr[n]; // 声明一个大小为 n 的整数数组

    // 输入数组元素
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cin >> arr[i];
    }

    // 倒序输出数组元素，每个数之间用空格分隔
    for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
        cout << arr[i];
        if (i > 0) {
            cout << " ";
        }
    }

    return 0;
}

如果使用vector，首先先引入头文件vector, 并定义一个vector容器

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {
    // 定义一个整型vector
    vector<int> nums;   
}

接着我们使用while循环代替for循环，控制n及n个数据的输入

int n, num; // n代表vector长度
cin >> n;  // 输入n
// 输入n个数字
while(n--) {
  cin >> num;
  // 使用push_back方法动态添加元素
  nums.push_back(num);
}

和数组类似，依旧是从vector的最后一个元素开始倒序遍历，不过我们可以使用vector.size()表示vector的长度

// 倒序输出元素，每个数之间用空格分隔, 使用size()表示vector的大小
for (int i = nums.size() - 1; i >= 0; i--) {
  cout << nums[i];
  if (i > 0) {
      cout << " ";
  }
}

完整代码如下：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {
    // 定义一个整型vector
    vector<int> nums;
    int n, num;
    cin >> n;  // 输入数组长度
    while(n--) {
          cin >> num;
          // 使用push_back方法动态添加元素
           nums.push_back(num);
    }
      // 倒序输出元素，每个数之间用空格分隔, 使用size()表示vector的大小
    for (int i = nums.size() - 1; i >= 0; i--) {
        cout << nums[i];
        if (i > 0) {
            cout << " ";
        }
    }
}

四、隔位输出

题目的第二个要求是每隔一个元素输出其值，中间用空格分隔，只需要对数组从索引为0的位置进行遍历，每次递增2，中间输出空格，这样就能保证输出索引为0、2、4、……位置的元素，代码如下：

// 每次对i增加2，就能跳过一个数字进行隔位输出
for(int i = 0; i < n; i+=2) {
    cout << arr[i];
  // 输出空格
    if (i < n - 1) {
        cout << " ";
    }
}

使用vector并没有改变逻辑，只不过可以用size()表示vector的长度，代码如下：

// 隔位输出数组元素，中间用空格分隔，使用size()表示vector的大小
for(int i = 0; i < nums.size(); i += 2) {
    cout << nums[i];
  // 输出空格
    if (i < nums.size() - 1) {
        cout << " ";
    }
}

五、完整代码

使用数组的完整代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
    int n;
    cin >> n; // 输入数组长度
    int arr[n]; // 声明一个大小为 n 的整数数组

    // 输入数组元素
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cin >> arr[i];
    }

    // 倒序输出数组元素，每个数之间用空格分隔
    for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
        cout << arr[i];
        if (i > 0) {
            cout << " ";
        }
    }
        // 换行输出
    cout << endl;
  
      // 隔位输出数组元素，中间用空格分隔
    for(int i = 0; i < n; i+=2) {
        cout << arr[i];
        if (i < n - 1) {
            cout << " ";
        }
    }
}

使用vector的完整代码如下：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {
    // 定义一个整型vector
    vector<int> nums;
    int n, num;
    cin >> n;  // 输入数组长度
      // 循环输入数组中的数字
    while(n--) {
        cin >> num;
          // 使用push_back方法动态添加元素
           nums.push_back(num);
    }
      // 倒序输出数组元素，每个数之间用空格分隔, 使用size()表示vector的大小
    for (int i = nums.size() - 1; i >= 0; i--) {
        cout << nums[i];
        if (i > 0) {
            cout << " ";
        }
    }
    std::cout << std::endl;
    // 隔位输出数组元素，中间用空格分隔，使用size()表示vector的大小
    for(int i = 0; i < nums.size(); i += 2) {
        cout << nums[i];
        if (i < nums.size() - 1) {
            cout << " ";
        }
    }
}