4.1 一维数组
1.数组的基本概念
数组是一组同类对象集合的一种表示。在C语言中，数组类型是这样一种数据结构：数组所有元素的数据类型相同，元素个数固定，其元素按顺序存放，每个元素对应一个序号（称为下标），数组元素的下标从0开始顺序编号，各元素按下标存取（引用）。数组元素变量能与相同类型的独立的变量一样使用。引用数组元素变量所需的下标个数由数组的维数决定，数组有一维数组、二维数组或多维数组之分。
2.一线数组的定义
一维数组的定义形式为：
类型说明符数组名［常量表达式」;
例如：
int a[5] ;
定义一个名为a的数组，它有五个元素，每个元素都是整型。数组定义包含以下几个要点：
（1）类型说明符用来指明数组元素的类型，同一数组的诸元素，它们的类型是相同的。
（2）数组是一个变量，与一般变量一样，用标识符命名，数组名遵守标识符的命名规则。
（3）方括号“[]”是数组的标志，方括号中的常量表达式的值表示数组的元素个数，即数组的长度。例如，int a[5]中的 5表示数组 a有5个元素，下标从0开始，这五个元素分别是：a[0]、a[1]、a[2]、a[3]和a[4]。
（4）常量表达式通常是整型常量、符号常量或sizeof（类型名），以及由它们组成的常量表达式。定义数组大小用常量表达式，就是说数组的大小是固定的，不可以包含引用变量值的表达式来定义数组的大小。
（5）C语言有一个约定，当数组名单独出现在表达式中时，数组名可以代表为它分配的内存区域的开始地址，即数组中下标为0的元素的地址。在这种情况下，数组名起着一个常量的作用，即a与&a[0]作用一样。如代码scanf(“%d”，&a[0])与 scanf(“%d”，a)都是为数组a的***个元素输入值。
3.一维数组的初始化
可在数组定义同时，给出数组元素的初值。这种表述形式称为数组初始化。数组初始化可用以下几种方法实现：
（1）数组定义时，顺序列出数组全部元素的初值。例如：
int d[5]＝{0，l，2，3，4};
将数组元素的初值依次写在一对花括弧内。经上面定义和初始化之后，就有d[0]＝0.d[l]＝l、d[2]＝2、d[3]＝3、d[4]＝4。
（2）只给数组的前面一部分元素设定初值。例如：
int e[5]={0,l, 2};
定义数组e有5个整型元素，其中前三个元素设定了初值，而后两个元素末明确地设定初值。系统约定，当一个数组的部分元素被设定初值后，对于元素为数值型的数组，那些末明确设定初值的元素自动被设定0值。所以数组e的后两个元素的初值为0。但是，当定义数组时，如未对它的元素指定过初值，对于内部的局部数组，则它的元素的值是不确定的。
（3）当对数组的全部元素都明确设定初值时，可以不指定数组元素的个数。例如：
int g[]={5,6,7，8，9};
系统根据初始化的花括号内的初值个数确定数组的元素个数，所以数组g有五个元素。但若提供的初值个数小于数组希望的元素个数时，则方括号中的数组元素个数不能省略。如代码int b[10]＝{1，2，3，4，5}定义数组 b有10个元素，前五个元素如设定所示，后五个元素都为0。反之，如提供的初值个数超过了数组元素个数，就是一个错误。
4.一维数组元素的引用
程序定义了数组后，就可引用数组的元素。引用数组元素的一般形式为：
数组名[下标]
其中下标可以是整型常量、整型变量或整型表达式。例如，数组a的五个元素可分别用a[0]、a[l]、a[2]、a[3]、a[4]来引用它们。
设有定义：
int x[20], i;
以下代码实现顺序输入数组X的全部元素：
for(i＝0;i<20;i++)
scanf(“%d”,&x[i]);
4.2 二维数组和多维数组
1.多维数组定义
数组也可以是多维的。现以二维数组为例介绍二维及二维以上的多维数组。二维数组的定义形式为：
类型说明符 数组名「常量表达式」［常量表达式」;
通常多维数组的定义形式有连续两个或两个以上“「常量表达式」”。例如：
float a[2][3],b[3][4]; /*两个二维数组*/
float c[2][2][3];/*一个三维数组*/
定义数组a为2行3列，数组b为3行4列。C语言把二维数组看作是一种特殊的一维数组，即它的元素又是一个数组。例如，对于上述定义的数组a，把它看作有两个元素的一维数组：
a[0]和 a[l]
每个元素又是一个包含3个元素的一维数组。通常，一个n维数组可看作是一个一维数组，而它的元素是一个（n-1）维的数组。C语言对多维数组的这种观点和处理方法，使数组的初始化、引用数组的元素以及用指针表示数组带来很大的方便。
在C语言中，二维数组的元素的存放顺序是按行存放的，即从数组的首地址开始，先顺序存放***行的元素，再存放第二行的元素。通常，对于一个多维数组，它的元素在内存中的存放顺序有这样特点：***维的下标变化最慢，最右边的下标变化最快。
2.引用多维数组元素
引用二维数组元素的表示形式为：
数组名[下标][下标]
通常，引用n维数组元素的表示形式为数组名之后紧接连续n个“[下标]”。
在用下标引用数组的元素时，应该注意下标值的有效性，应在已定义的对应维大小的范围内，即大于等于0和小于对应维的元素个数。
3.多线数组初始化
多维数组的初始化方法也有多种，以二维数组的初始化方法为例说明其初始化方法。
（1）按行给二维数组的全部元素赋初值。例如：
int al[2][3]＝{{1，2，3 },{4，5，6 }};
这种赋初值方法比较直观，***个花括弧内的数据给***行的元素赋初值，第二个花括弧内的数据给第二行的元素赋初值，依次类推，按行给数组的全部元素赋初值。
（2）按元素的存储顺序给数组元素赋初值。例如：
int a2[2][3]＝{1，2，3，4，5，6 };
这种赋初值方法结构性差，容易遗漏。
（3）按行给数组的部分元素赋初值。例如：
int a3[2][3]={{1,2}，{0，5}};
其效果是使a3[0][0]＝l，a3[0][1]＝2，a3[1][0]＝0，a3[1][l]＝5，其余均为0。
（4）按元素的存储顺序给前面部分元素赋初值。例如：
int a4[2][3]＝{1，2，3，4 }；
其效果是使a4[0][0]＝1，a4[0][l]＝2，a4[0][2]＝3，a4[1][0]＝4，其余均为0。
（5）按元素的存储顺序，给数组部分或全部元素赋初值，并且不指定***维的元素个数。例如：
int a5[][3]＝{l,2，3，4，5 };
系统会根据结出的初始数据个数和其它维的元素个数确定***维的元素个数。其效果是使：
a5[0][0]＝1，a5[0][1]＝2，a5[0][2]＝3，
a5[1][0]＝4，a5[l][l]＝5，a5[1][2]＝0。
所以数组a5有2行。
（6）用按行赋初值方法，对各行的部分或全部元素赋初值，并省略***维的元素个数。例如：
int a6[][3]＝{{O，2},{}};
也能确定数组a6共有2行。
4.3 字符数组和字符串
1.字符数组
如果数组的元素类型是字符型（char），则此数组就是字符数组。字符数组的每个元素只能存放一个字符（ 存放字符的ASCII代码）。
字符数组的定义形式与其它数组的定义形式一样：
char字符数组名[元素个数]；
例如：
char S[5];
表示数组S有五个元素，每个元素能存放一个字符，整个数组最多可存放五个字符。字符数组元素的引用方法也与普通数组元素的引用方法相同。
字符数组也可与普通数组一样的初始化，字符数组也可利用字符串常量给字符数组初始化。例如：
char aStr[]={“12345”};
并可省略花括弧，简单地写为：
char aStr[]＝“ 12345” ;
注意：字符数组aStr[]的元素有六个，不是五个。用字符串常量对字符数组初始化，C系统会在字符列末尾添加一个字符串结束符。
2.字符串
称最后有字符率结束符‘\0’的字符序列为字符串。字符数组中存储的字符序列本身并不要求最后一定要有字符‘\0’。但当字符数组内存储的内容需要作为字符串时，就必须要有标记符‘\’。当字符数组内存储的是字符串时，可用“%s”格式输出，若是普通的字符序列，则它不能用格式“%s”输出，而只能结合循环用格式“%c”输出。
指定元素个数的字符数组用字符串常量给它初始化时，其元素个数不能小于字符串常量的字符数，但数组的元素个数可以等于字符串常量的字符数。例如：
char ss[3]＝“abc”;
则， ss[0]＝‘a’，ss[l]＝‘b’， ss[2]＝‘c’。此时，字符数组ss中存储的是字符序列，不是字符串。
字符率结束标记符的代码是8位全0，称为空字符，程序用‘\0’来标记。字符串的结束标记符紧接在字符串的有效字符列之后。例如，一个有8个有效字符的字符串，其长度为8个字符，但在它的第九个位置存有结束标记符‘\0’。
请读者注意以下几点：
（1）字符率与存储字符串的字符数组有区别。字符率的有效字符是指从所指位置的***个字符开始至字符串结束标记符之前的那些字符。格式符“%s”只输出字符串的有效字符，而不会再继续输出字符率结束标记符及其之后的字符。例如：
char str[50]＝“Pas\0cal Cobol Fortran C”;
printf(“%s\n”，str);
将只输出：
Pas
而实际上，数组str[]字符率结束符之后还存有其它许多字符。
（2）用“%s”格式输出字符串时，不包括字符串结束标记符。对应的输出项是字符串或字符串名。字符数组名可作为字符串名。对于上例，写成：
printf(“%s”，s[0]);
是错误的。因s[0]是数组s的元素，是一个字符，不是字符串。
（3）在调用scanf()为字符数组输入字符串时，输入项是数组名，不要加地址运算符&。
（4）若用“%c”格式结合循环输入字符序列，若程序又想将输入的字符序列构成字符串，则程序必须用赋值语句在字符列之后存入字符串结束标记符，使其变成字符串。
程序经常要处理许许多多的字符串，如存储星期的名称。同时存储众多字符串的一个实现方法是定义一个二维字符数组，让二维数组的每一行存储一个字符串。这样做，要求数组每行元素个数应比可能最长的字符串字符个数还要多1个。如下面的示例所示：
char weekDay[][9]= {“Sunday”, “Monday”, “Tuesday”, “Wednesday”, “Thursday”, “ Friday”, “Saturday”};
在C程序中，存储多个字符串更好的方法是用指针数组。
3.常用字符串库函数
求字符串长度函数strlen()
函数调用 strlen(str)返回str中的有效字符（不包括‘\0’）的个数。
字符串拷贝函数strcpy()
函数调用Strcpy(strl，str2)将字符串str2拷贝到字符数组strl。要求字符数组strl足够大，以便能容纳被拷贝的str2的全部内容。
限制字符数的字符串拷贝函数strncpy()
函数调用strncpy(strl，str2，n)的作用是将str2中的前n个字符拷贝到strl（并附加‘\0’）。其中n是整型表达式，指明欲拷贝的字符个数。如果str2中的字符个数不多于n，则函数调用strncpy(strl，str2，n)等价于strcpy(strl，str2)。
字符串连接函数strcat()
函数调用strcat(strl，str2)将str2内容拷贝接在字符数组strl中的字符串的后面。要求字符数组strl必须足够大，以便还能容纳str2的内容。该函数调用返回strl的开始地址。注意：字符串连接前，strl和str2都各自有‘\0’，连接后，strl中原来的‘\0’在拷贝时被覆盖掉，而在新的字符率有效字符之后再保留一个‘\0’。例如：
char strl[30]＝“Beijing”;
char str2[30]＝“ Shanghai”;
函数调用
strcat(strl，str2);
printf(“%s \n”，strl);
将输出：
BeijingShanghai
字符串比较函数strcmp()
函数调用strcmp(strl，str2)批较两个字符串的大小，对两个字符串自左至右逐对字符相比较（按字符的 ASCII代码值的大小），直至出现不同的字符或遇到‘\' 字符为止。如直至'\' 字符，全部字符都相同，则认为相等，函数返回0值；若出现不相同的字符，则以这***对不相同的字符比较结果为准，若strl的那个不相同字符小于str2的相应字符，函数返回一个负整数；反之，返回一个正整数。
注意：对字符串不允许施行关系运算符比较两字符之间的大小关系，必须类似于本函数那样，通过逐个字符的比较来实现。
字符串输出函数puts（ ）
函数调用 puts(str)将 str的字符串输出到终端，并将 str中的'\’以字符转换成换行符‘\n’输出。即输出字符串内容后，并换行。所以，puts(str)相当于printf(“%s\n”，str)。
字符串输入函数gets( )
函数调用gets(str)从终端输入字符序列（包括空白符）到字符数组str，字符序列以回车符作为结束，并将输入时的回车符转换成‘\’字符存储。该函数调用返回str的存储开始地址。调用get()函数与用“%s”格式调用格式输入函数scanf输入字符串不同，后者会自动跳过前导空白符，并以非空白符之后的空白符结束。前者用于输入一行内的全部字符，包括可能有的空白符，存放于字符数组str，并将最后读人的换行符转换成字符率结束标记存储在str中。
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