C语言：数组（补充）

二维数组

定义：

二维数组本质是一个行列式的组合，也就是说二维数组是由行和列两部分组成。二维数组数据是通过行列进行解读。

二维数组可被视为一个特殊的一维数组,相当于二维数组又是一个一维数组，只不过它的元素是一维数组。（也就是说数组的元素可以是数组类型）

{3,4,5}
{{1,2,3},{4,5,6}}

语法：

类型 数组名[行数][列数]；

举例：

int arr1[3][3] = {{11,12,13},{21,22,23},{31,32,33}};// 等价于下面写法
int arr2[3][3] = {{11,12,13},{21,22,23},{31,32,33}};// 柔性数组inte arr3[3][3] = {{11,12},{21,22,23},{31}};// 等价于下面写法（柔性数组，根据最大列的元素个数分配）
int arr[3][3] = {{11,12,0},{21,22,23},{31,0,0}};

注意：在C语言中，二维数组在计算机的存储顺序是按行进行的，即第一维的下标变法慢慢，第二位下标变化快。

应用场合

主要应用于数据有行列要求的情况。比如说我们现在要存储粤嵌目前在读班级的学生的成绩。

特殊写法

• 下标可以是整型表达式。如：a[2-1][2*2-1]

• 下标可以是已经有值的变量或数组元素，如a[2*x-1][b][3][1]

• 数组元素可以出现在表达式中，如b[1][2] = a [2][3]/2

注意：使用数组元素的下标应在已定义数组的大小范围内：应注意区别定义组大小和引用数组元素的区别

初始化

• 分行给二维数组赋初值

int arr[3][4] = {{11,12,13,14}{21,22,23,24},{31,32,33,34}};

• 可将所有数据写入在一个花括号内，按照排列顺序对元素赋值

int arr[3][4] = {11,12,13,14,15,16,17,18};

• 可对部分元素赋初值，其余未赋值部分自动填充整型默认值-0 | 字符型默认值-\0 | 浮点型默认值-0.0..

int arr[3][4] = {{11},{21,22},{31}};

• 若对全部元素赋初值，自定义数组时可以省略第1维数组的长度，第2维数组的长度必须指明。

int a[][4] = {11,12,13,14,15,16,17,18};

• 在分行赋初值时，也可以省略第1维的长度。

int arr[][4] = {{11,12,13},{0},{0,10}};

案例1:

#include <stdio.h>
/*** 需求：二维数组的遍历*/int arr_test1()
{// 创建一个二维数组，经过论证：二维数组我们必须指定列的大小，行的大小可以省略int arr[][3] = {{11},{21,22},{31,32,33}};// 获取二维数组的大小，其实就是行数int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);// 遍历二维数组，因为二维数组是行列式，所以要使用到双重for循环// 外层循环遍历外层数组，获取行for(int row = 0;row < len;row++){// 获取列元素的总大小int len2 = sizeof(arr[row]) / sizeof(int);// 内层循环遍历内层数组，获取列（数据元素）for(int col = 0;col < len2;col++){// 获取元素printf("%-3d",arr[row][col]);// 获取数组arr第row行，第col列}}
}int main(int argc,char *argv[])
{int arr_test1();return 0;
}

案例2：

/*** 需求：二维数组案例-矩阵的转置（就是将一个2行3列的数组转换为3行2列的数组）*/int arr_test2()
{// 准备2个数组，存放转置前后的数列int arr_before[2][3] = {11,12,13,14,15,16};// {{11,12,13},{14,15,16}}int arr_after[3][2] = {0};// {{11，14}，{12，15}，{13，16}}// 计算arr_before中行的个数int r_len = sizeof(arr_before) / sizeof(arr_before[0]);// 遍历arr_beforefor(int i = 0;i < r_len;r++){// 计算arr_before中的列数int c_len = sizeof(arr_before[i]) / sizeof(int);for(int j = 0;j < c_len;j++){printf("%-4d,arr_before][j][i]");// 转置arr_after[j][i] = arr_before[i][j];// arr_before[1][0]--arr_after[0][1]   }printf("\n");}printf("\n");// 遍历arr_afterfor(int i = 0;i < sizeof(arr_after)/sizeof(arr_after[0]);r++){// 计算arr_after中的列数int c_len = sizeof(arr_after[i]) / sizeof(int);for(int j = 0;j < c_len;j++){printf("%-4d,arr_after[i][j]");
}int main(int argc,char *argc[])
{return 0;
}

案例3：

/*** 需求：二维数组案例-准备一个int类型二维数组，求该数组中最大的值，以及对应的行号和列号*/
#include <stdio.h>int arr_test3()
{// 准备一个二维数组int arr[][3] = {{1,2,3},{9,8,7},{-10,10,-5}};// 创建变量：最大值、行号、列号int max = arr[0][0], row = 0, col = 0;// 遍历集合for(int i = 0; i < sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); i++){for(int j = 0; j < sizeof(arr[i])/sizeof(int); j++){// 判断最大值if(arr[i][j] > max){max = arr[i][j];row = i;col = j;}}}printf("max=%d, row=%d, col=%d\n", max, row, col);
}int main(int argc,char *argv[])
{arr_test3();return 0;
}

字符数组

概念

元素类型为char字符型的数组，字符数组往往是用来存储字符串数据的。需要注意的一点是：我们C语言中的字符是字节字符。

字节字符：也就是1个字符占1个字节，在C语言中，我们使用char表示字节。

测试题：

char a = 'A'; // 正确
char a = '1'; // 正确
char c = 65;  // 正确，ASCII码
char d = "A"; // 错误，这是字符串的写法，也是我们char数组的写法，char d[1] = "A";
char e = '司'；// 错误，中文一个字符超过一个字节

语法：

char 数组名[容量]；// 一维
char 数组名[行容量][列容量]; // 二维    

字符数组的语法就是前面所学的一维数组和二维数组的语法，只不过数据类型是char而已。

注意：

• 如果我们的char数组初始化的时候，没有完全赋完值的时候，空出来的地方使用\0进行填充。

• 比如：char c[8] = {'h','e','l','l','o'}等价于char c [8] = {'h','e','l','l','o','\0','\0','\0'}

字符案例

#include <stdio.h>
/*** 需求：输出一个字符串（I LOVE YOU!）*/
int char_test1()
{char arr[11] = {'I','\0','L','O','V','E','\0','Y','O','U','!'};// 通过一个for循环进行遍历输出for(int i = 0;i < sizeof(arr)/sizeof(char);i++){printf("%c",arr[i]);}printf("\n");
}
int main(int argc,char *argv[])
{int char_test1();return 0;
}

注意：

① 如果定义时不初始化，元素值不确定。

char arr1[2];  // 此时处于未初始化，元素值是不确定的（随机的）
char arr2[5] = {'a','b','c'};  // 此时处于未完全初始化，未初始化的元素使用\0进行填充

② 如果提供的字符个数大于数组长度，则按语法错误处理；如果字符个数小于数组长度，后面的元素自动为空字符（\0）。

③ 如果提供的字符个数与数组长度相同时，可省略数组长度，系统会自动确定元素个数，适合字符个数较多时。

字符串和字符串结束标志

说明

• C语言规定，字符串以字符\0作为结束标志。
• 编译系统对字符串常量自动加一个\0作为结束标志。
• 程序中往往通过判断\0来检测字符串是否结束。
• \0的ASCII码为0，不是一个可显示的字符，是“空操作符”，它什么都不做，不会增加有效字符，仅是一个供判断 的标志。

字符数组的多样表示

我们的char数组可以以数组的方式一个个输出每个字符；我们的char数组也可以以字符串的方式整体进行输出所有字符。

/*** 需求：字符数组→字符串*/
#include <stdio.h>int main()
{// 字符串的第1中表示：char s1[] = {'h','e','l','l','o',' ','w','o','r','l','d'};// 字符串的第2中表示：char s2[] = {"hello world"};// 字符串的第3中表示char s3[] = "hello world";// 输出字符串printf("%s,%s,%s\n,s1,s2,s3");
}

注意：

• 字符串的长度与字符数组的长度不一定相同。

• 利用字符串常量可以对字符数组进行初始化，但不能用字符串常量为字符数组赋值。

  // 正确演示，利用字符串常量可以对字符数组进行初始化
  char arr1[6] = "hello";// 错误演示，字符串常量可以对字符数组进行赋值
  char arr2[6];
  arr2 = "hello";
  

字符串的基础操作

在用格式说明符%S进行输入输出时，其输入输出项均为数组名。但在输入时，相邻两个字符串之间要用空格分割，系统将自动的在字符串最后加结束符“\0”。在输出时，遇到结束符’\0’作为输出结束标志。

对于字符串的操作，我们需要使用到一些系统提供的函数。

字符串的输入

语法：

scanf("%s",数组名)；

案例：

/*** 需求：字符串的输入* 语法：scanf("%s",数组名)；*/
#include <stdio.h>
int test1()
{// 创建一个char数组，用来存放人的名字char name[20];printf("请输入您的姓名\n");scanf("%S",name); // 如果时字符串，这里不是变量地址，是变量名，数组本身不占内存空间，数组默认指向第一个元素的首地址printf("您的名字是：%s\n",name);
}int main(int argc,char *argv[])
{test1();return 0;
}

注意：采用scanf()进行字符串输入，要求字符串不能存在空格，否则字符串遇到空格会结束。

• fgets(数组名,数组容量,stdin);
  • 功能：
    • 从键盘录入一个字符串到字符数组，返回字符数组的地址。
  • 说明：
    • 采用fgets进行字符串输入，可获取所有输入的字符串，包含\n,在实际的字符串处理时，我们可能需要处理\n

/*** 字符串的输入* 语法：fgets(数组名,数组容量,stdin);*/
#include <stdio.h>
int test2()
{// 创建一个char数组,用来存放人的名字char name[20];printf("请输入您的姓名：\n");fgets(name,sizeof(name)/sizeof(char),stdin);printf("您的名字是：%s\n",name);
}int main(int argc,char *argv[])
{test2();return 0;
}

注意：

① 如果输入的字符串不包括空格和换行，可以使用scanf() | fgets();

② 如果输入的字符串需要包含空格和换行，只能使用fgets

字符串的输出

• printf(“%s”,数组名)；

案例：

#include <stdio.h>int test3()
{// 创建一个char数组，用来存放人的名字char name[20];printf("请输入您的姓名：\n");scanf("%s",name);// 如果时字符串，这里不是变量地址，是变量名，数组本身不占内存空间，数组默认指向第一个元素的首地址printf("您的姓名是：%s\n",name);
}int main(int argc,char *argv[])
{test3();return 0;
}

• puts(数组名)
  • 功能：
    • 输出一个字符串
  • 说明：
    • 字符串可以包含转义字符
  • 案例：

#include <stdio.h>
/*** 字符串的输入* 语法：puts(数组名);*/
int test4()
{// 创建一个char数组，用来存放人的名字char name[20];printf("请输入您的名字：\n");// fgets和scanf只能二选一fgets(name,sizeof(name)/sizeof(char),stdin);puts(name);// 无法进行拼接，只能输出// printf("您的名字是：%s\n",name);
}int main(int argc,char *argv[])
{test4();return 0;
}

字符串拼接

• strcat(数组名(字符串1),“需要拼接的字符串(字符串2)”)；

  • 引用：

  #include <string.h>
  

  • 案例：

  #include <stdio.h>
  #include <string.h>
  /*** 字符串的输入* 语法：strcat(数组名,"需要拼接的字符串")；*/
  int test5()
  {// 创建一个char数组，用来存放人的名字char name[20];printf("请输入您的名字：\n");// fgets和scanf只能二选一fgets(name,sizeof(name)/sizeof(char),stdin);puts(strcat(name," 快跑！"));// printf("您的名字是：%s\n",name);
  }int main(int argc,char *argv[])
  {test5();return 0;
  }
  

注意：

① 字符数组1的长度必须足够大，以便于能容纳被连接的字符串。

② 连接后系统将自动取消字符串1（字符数组1）

，后面的结束符’\0’;

③ 字符串可以是字符数组名，也可以是字符串常量，如：strcat(s1,“def”);

字符串拷贝

• strcpy(数组名，字符串)；

• 引入：

include (string,h);

• 说明：
  • 这个函数适合给字符串赋值用

char str[16] = "司高超"；// 正确，初始化
char[16] str[16]= "司高超"; //错误
char str[16]; strcpy(str,"司高超")；// 正确

• 案例：

/*** 字符串的拷贝* 语法：strcpy(数组名，"字符串")；*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int test6()
{// 创建一个char数组，用来存放人的名字chara name[20];printf("请输入您的名字：\n");// fgets和scanf只能二选一fgets(name,sizeof(name)/sizeof(char),stdin);strcty(name,"司高超")；printf("您的名字是：%s\n",name);
}int main(int argc,char *argv[])
{test6();return 0;
}

字符串的比较

• strcmp:(字符串1，字符串2);

  • 引入：

  #include <string.h>
  

  • 功能：

  比较两个字符串对应位置字符ASCII的大小（字典顺序比较）

  • 返回值：

  若 字符串1等于字符串2，返回0

  若 字符串1大于字符串2，返回正数

  若 字符串1小于字符串2，返回负数

  • 说明：

  ① 执行这个函数时，自左到右逐个比较对应字符的ASCII的值，直到发现了不同字符或字符串结束符’\0’为止。

  ② 对字符串不能用数值型比价符。

  ③ 字符串1与字符串2可以是字符数组名，也可以是字符串常量。

int test7()
{// 创建一个char数组，用来存放账户和密码char username[20],password[8];printf("请输入您的账户：\n");scanf("%s",username);printf("请输入您的密码：\n");scanf("%s",password);if(!strcmp(username,"admin") && !strcmp(password,"123456")){printf("登陆成功！\n");}else{printf("账户或密码错误！\n");}
}int main(int argc,char *aargv[])
{test7;return 0;
}

获取字符串长度

• strlen(字符串)

引用：

#include <string.h>

注意：

返回字符串中包含的字符的实际个数，不含\0

案例：

/*** 字符串的长度* 语法：strlen(字符串 | 字符数组)*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int test8()
{// 创建一个char数组，用来存放账户和密码char username[20];printf("请输入您的账户：\n");scanf("%s",username);// 获取字符串的长度unsigned long len = strlen(username);if(!strcmp(username,"admin") ){printf("账户输入正确！%lu\n",len);}else{printf("账户输入错误！%lu\n",len);}
}int main(int argc,char *aargv[])
{test8();return 0;
}

是字符串常量。

int test7()
{// 创建一个char数组，用来存放账户和密码char username[20],password[8];printf("请输入您的账户：\n");scanf("%s",username);printf("请输入您的密码：\n");scanf("%s",password);if(!strcmp(username,"admin") && !strcmp(password,"123456")){printf("登陆成功！\n");}else{printf("账户或密码错误！\n");}
}int main(int argc,char *aargv[])
{test7;return 0;
}

获取字符串长度

• strlen(字符串)

引用：

#include <string.h>

注意：

返回字符串中包含的字符的实际个数，不含\0

案例：

/*** 字符串的长度* 语法：strlen(字符串 | 字符数组)*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int test8()
{// 创建一个char数组，用来存放账户和密码char username[20];printf("请输入您的账户：\n");scanf("%s",username);// 获取字符串的长度unsigned long len = strlen(username);if(!strcmp(username,"admin") ){printf("账户输入正确！%lu\n",len);}else{printf("账户输入错误！%lu\n",len);}
}int main(int argc,char *aargv[])
{test8();return 0;
}