C语言高级教程-C语言数组（五）：二维（多维）数组初始化和基于数组的综合实例-＞帽子选购问题

news2024/11/20 9:48:20

C语言高级教程-C语言数组（五）：二维（多维）数组初始化和基于数组的综合实例->帽子选购问题

  • 一、本文的编译环境
  • 二、二维数组的初始化
  • 三、三维数组的初始化
  • 四、使用for循环求三维数组元素值的和
    • 4.1、for循环求数组元素值的和
    • 4.2、for循环求数组元素值的和的运行结果
  • 五、使用sizeof运算符求三维数组元素值的和
    • 5.1、sizeof运算符求数组元素值的和
    • 5.2、sizeof运算符求数组元素值的和的运行结果
  • 六、数组综合实例：帽子选购
    • 6.1、问题描述
    • 6.2、程序设计过程
    • 6.2.1、用数组定义的帽子大小
    • 6.2.2、定义相关的变量
    • 6.2.3、输入头部的周长
    • 6.2.4、搜索帽子的尺寸
    • 6.2.5、输出探寻帽子的结果
    • 6.3、程序运行结果
  • 七、完整程序
    • 5.1 Main.h 文件程序
    • 5.2 Main.c 文件程序
    • 5.3 Hat.h 文件程序
    • 5.4 Hat.c 文件程序
  • 八、总结

在这里插入图片描述

一、本文的编译环境

本文的编译环境使用的是集成开发环境：Visual Studio 2019
在这里插入图片描述

Visual Studio 2019官网链接如下

Visual Studio 2019官网链接
在这里插入图片描述

Visual Studio 2019集成的开发环境的特点有

  • Visual Studio 2019默认安装Live Share代码协作服务。
  • 帮助用户快速编写代码的新欢迎窗口、改进搜索功能、总体性能改进。
  • Visual Studio IntelliCode AI帮助。
  • 更好的Python虚拟和Conda支持。
  • 以及对包括WinForms和WPF在内的.NET Core 3.0项目支持等 。

二、二维数组的初始化

  • 二维数组的初始化类似于一维数组。
  • 区别是把每一行的初始值放在大括号{}中，再把所有行放在一对大括号中。
	// 二维数组的初始化
	int numbers[3][4] =
	{
		{10,20,30,40}, // 第一行的值 
		{15,25,35,45}, // 第二行的值 
		{47,48,49,50}  // 第三行的值 
	};
  • 初始化行中元素的每组值放在大括号中，所有的初始值则放在另一对大括号中。一行中的值以逗号分开，各行值也需要以逗号分开。
  • 如果指定的初值少于一行的元素数，这些值会从每行的第-一个 元素开始，依序赋予各元素，剩下未指定初值的元素则初始化为0。

仅提供-一个值，就可以把整个数组初始化为0:

int numbers[3] [4] = {0};

三、三维数组的初始化

  • 三维数组是二维数组的扩展。
  • 三维数组的初始化有3级嵌套的括号。
  • 内层的括号包含每行的初始值。

三维数组的初始化如下所示

// 三维数组初始化
	int numbers[2][3][4] = 
	{
		{
			// 第一个块3行
			{10,20,30,40},
			{15,25,35,45},
			{47,48,49,50}
			},
			{
			// 第二个块3行
			{10,20,30,40},
			{15,25,35,45},
			{47,48,49,50}
		}
	};
  • 可以看到，初始化的值放在一一个外层的大括号中，该外层括号由两个包含3行的块组成，每个块也放在括号中，各个块中的每-行也放在括号中，所以三维数组有3层嵌套括号。
  • 一般来说是这样的，例如六维数组用6层嵌套括号包含元素的初始值。可以省
    略每一行的括号， 但给每一行的值加上括号比较安全，因为更不容易出错。

四、使用for循环求三维数组元素值的和

4.1、for循环求数组元素值的和

使用for循环求三维数组元素值的和 的代码如下所示

	int sum = 0;

	// 使用for循环求三维数组元素值的和
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			for (int k = 0; k < 4; k++)
			{
				sum += numbers[i][j][k];
			}
		}
	}

	printf("使用for循环求三维数组元素值的和为：%d\n", sum);
  • 每个循环都遍历一个数组维。
  • 对于i的每个值，都完整地执行j控制的循环，对于i的的每个值，都完整地执行k控制的循环。

4.2、for循环求数组元素值的和的运行结果

for循环求数组元素值的和的运行结果 如下所示

在这里插入图片描述

五、使用sizeof运算符求三维数组元素值的和

5.1、sizeof运算符求数组元素值的和

使用sizeof运算符求三维数组元素值的和 的代码如下所示

	// 使用sizeof运算符求三维数组元素值的和
	sum = 0;
	for (int i = 0; i < sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]); i++)
	{
		for (int j = 0; j < sizeof(numbers[0]) / sizeof(numbers[0][0]); j++)
		{
			for (int k = 0; k < sizeof(numbers[0][0]) / sizeof(numbers[0][0][0]); k++)
			{
				sum += numbers[i][j][k];
			}
		}
	}

	printf("使用sizeof运算符求三维数组元素值的和为：%d\n", sum);
  • 可以把numbers 数组看作一个 二维数组的数组。
  • 表达式sizeof(numbers)得 到整个numbers数组占用的字节数，sizeof(numbers[0])得到二 维子数组占用的字节数，所以表达式sizeof(numbers)/sizeof(numbers[0])得到第一维中元素的个数。
  • 同样，可以把每个二维子数组看作一维数组的一维数组。把二维数组的字节数除以其子数组的字节数，就会得到子数组的个数，它是numbers的第二维。
  • 最后，把一维子数组的字节数除以一个元素的字节数，就得到第三维值。

5.2、sizeof运算符求数组元素值的和的运行结果

sizeof运算符求数组元素值的和的运行结果如下所示

在这里插入图片描述

六、数组综合实例：帽子选购

在这里插入图片描述

6.1、问题描述

数组综合实例：帽子选购的问题描述如下所示

  • 戴太大的帽子会很危险，它会遮住眼睛，使人撞到什么东西，导致受伤甚至死亡。
  • 同样，戴太小的帽子会导致持续的头痛，让人看起来很愚蠢。本实例的程序将使用数组计算帽子的尺寸，其单位在美国和英国很常用，帽子尺寸一般是6 1/2到7 7/8。
  • 对于本例的程序程序，只需输入帽子的周长(英寸)，然后显示帽子的尺寸。

6.2、程序设计过程

6.2.1、用数组定义的帽子大小

用数组定义的帽子大小 的代码如下所示

	// 用数组定义的帽子大小与字符相同
    /*
    数组存储帽子的大小从6 1/2到7 7/8
    每一行定义一个大小相同的字符
    通过对三行使用相同的索引来选择大小。
    例如索引2选择6又3/4。
    */
    char size[3][12] = 
    {           
       {'6', '6', '6', '6', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7'},
       {'1', '5', '3', '7', ' ', '1', '1', '3', '1', '5', '3', '7'},
       {'2', '8', '4', '8', ' ', '8', '4', '8', '2', '8', '4', '8'}
    };

    // 数值为1/8英寸
    int headsize[12] =
    {
        164,166,169,172,175,178,181,184,188,191,194,197
    };

6.2.2、定义相关的变量

定义相关的变量 的代码如下所示

	float cranium = 0.0;                // 头围，十进制英寸
    int your_head = 0;                  // 头的八分之一
    bool hat_found = false;             // 表示找到合适的帽子

6.2.3、输入头部的周长

输入头部的周长 的代码如下所示

	// 输入头部的周长
    printf("输入您的眉毛以上的头部周长，以英寸为十进制值: ");
    scanf(" %f", &cranium);


    your_head = (int)(8.0 * cranium);      // 换算成八分之一英寸

6.2.4、搜索帽子的尺寸

搜索帽子的尺寸 的代码如下所示

	 /*
        搜索帽子的尺寸:
            要么你的头对应第一个头大小元素，要么你的头大于一个头大小元素，小于或等于下一个头大小元素。
            在本例中，大小是第二个头大小值。          
    */
    unsigned int i = 0;                     // 循环计数器
    if (your_head == headsize[i])           // 检查最小尺寸拟合
        hat_found = true;
    else
    {
        for (i = 1; i < 12; ++i)
        {
            // 在头部尺寸数组中查找头部尺寸
            if (your_head > headsize[i - 1] && your_head <= headsize[i])
            {
                hat_found = true;
                break;
            }
        }
    }

6.2.5、输出探寻帽子的结果

搜索帽子的尺寸 的代码如下所示

	// 输出探寻帽子的结果
    if (hat_found)
        printf("\n你的帽子大小是 %c %c%c%c\n\n",size[0][i], size[1][i], (size[1][i] == ' ') ? ' ' : '/', size[2][i]);
    // If no hat was found, the head is too small, or too large
    else
    {
        if (your_head < headsize[0])        // 检查是否太小
            printf("\n太小啦！你就是众所周知的针头。恐怕没有帽子给你了。\n\n");
        else                               // 它一定太大了
            printf("\n太大啦！用专业术语来说，你是个笨蛋。恐怕没有帽子给你了。\n\n");
    }

6.3、程序运行结果

数组综合实例：帽子选购的程序运行结果如下所示

  1. 帽子尺寸合适的运行结果
    在这里插入图片描述

  2. 帽子尺寸太大的运行结果
    在这里插入图片描述

  3. 帽子尺寸太小的运行结果
    在这里插入图片描述

七、完整程序

在这里插入图片描述

本文的完整程序如下所示

5.1 Main.h 文件程序

#ifndef MAIN_H
#define MAIN_H


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


#endif

5.2 Main.c 文件程序

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include "Main.h"

int main()
{
	system("color 3E");

	// 二维数组的初始化
	//int numbers[3][4] =
	//{
	//	{10,20,30,40}, // 第一行的值 
	//	{15,25,35,45}, // 第二行的值 
	//	{47,48,49,50}  // 第三行的值 
	//};

	//int numbers[3][4] = { 0 };

	// 三维数组初始化
	int numbers[2][3][4] = 
	{
		{
			// 第一个块3行
			{10,20,30,40},
			{15,25,35,45},
			{47,48,49,50}
			},
			{
			// 第二个块3行
			{10,20,30,40},
			{15,25,35,45},
			{47,48,49,50}
		}
	};



	int sum = 0;

	// 使用for循环求三维数组元素值的和
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			for (int k = 0; k < 4; k++)
			{
				sum += numbers[i][j][k];
			}
		}
	}

	printf("使用for循环求三维数组元素值的和为：%d\n", sum);


	// 使用sizeof运算符求三维数组元素值的和
	sum = 0;
	for (int i = 0; i < sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]); i++)
	{
		for (int j = 0; j < sizeof(numbers[0]) / sizeof(numbers[0][0]); j++)
		{
			for (int k = 0; k < sizeof(numbers[0][0]) / sizeof(numbers[0][0][0]); k++)
			{
				sum += numbers[i][j][k];
			}
		}
	}

	printf("使用sizeof运算符求三维数组元素值的和为：%d\n", sum);

	system("pause");
	return 0;
}

5.3 Hat.h 文件程序

#ifndef HAT_H
#define HAT_H


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>


#endif

5.4 Hat.c 文件程序

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include "Hat.h"


int main()
{
	system("color 3E"); 


    // 用数组定义的帽子大小与字符相同
    /*
    数组存储帽子的大小从6 1/2到7 7/8
    每一行定义一个大小相同的字符
    通过对三行使用相同的索引来选择大小。
    例如索引2选择6又3/4。
    */
    char size[3][12] = 
    {           
       {'6', '6', '6', '6', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7'},
       {'1', '5', '3', '7', ' ', '1', '1', '3', '1', '5', '3', '7'},
       {'2', '8', '4', '8', ' ', '8', '4', '8', '2', '8', '4', '8'}
    };

    // 数值为1/8英寸
    int headsize[12] =
    {
        164,166,169,172,175,178,181,184,188,191,194,197
    };

    float cranium = 0.0;                // 头围，十进制英寸
    int your_head = 0;                  // 头的八分之一
    bool hat_found = false;             // 表示找到合适的帽子

    // 输入头部的周长
    printf("输入您的眉毛以上的头部周长，以英寸为十进制值: ");
    scanf(" %f", &cranium);


    your_head = (int)(8.0 * cranium);      // 换算成八分之一英寸

    /*
        搜索帽子的尺寸:
            要么你的头对应第一个头大小元素，要么你的头大于一个头大小元素，小于或等于下一个头大小元素。
            在本例中，大小是第二个头大小值。          
    */
    unsigned int i = 0;                     // 循环计数器
    if (your_head == headsize[i])           // 检查最小尺寸拟合
        hat_found = true;
    else
    {
        for (i = 1; i < 12; ++i)
        {
            // 在头部尺寸数组中查找头部尺寸
            if (your_head > headsize[i - 1] && your_head <= headsize[i])
            {
                hat_found = true;
                break;
            }
        }
    }

    // 输出探寻帽子的结果
    if (hat_found)
        printf("\n你的帽子大小是 %c %c%c%c\n\n",size[0][i], size[1][i], (size[1][i] == ' ') ? ' ' : '/', size[2][i]);
    // If no hat was found, the head is too small, or too large
    else
    {
        if (your_head < headsize[0])        // 检查是否太小
            printf("\n太小啦！你就是众所周知的针头。恐怕没有帽子给你了。\n\n");
        else                               // 它一定太大了
            printf("\n太大啦！用专业术语来说，你是个笨蛋。恐怕没有帽子给你了。\n\n");
    }

	system("pause");
	return 0;
}

八、总结

在这里插入图片描述

本文主要介绍了C语言高级编程的数组的多维数组的初始化的方式。
介绍了二维数组初始化的方式。
介绍了三（多）维数组初始化的方式。

本文到这里就结束啦。

  • 希望本文的二维（多维）数组初始化和基于数组的综合实例->帽子选购问题。
  • 对学习C语言，能对你有所帮助。
  • 你的支持是我创作的最大动力。
    在这里插入图片描述

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