第8章數組哈爾濱工業大學計算機科學與技術學院蘇小紅

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第8章數組哈爾濱工業大學本章學習內容對數組名特殊含義的理解數組類型，數組的定義和初始化向函數傳遞一維數組和二維數組排序、查找、求最大最小值等常用算法本章學習內容對數組名特殊含義的理解為什么使用數組(Array)?【例8.1】要讀入5人的成績，然后求平均成績需定義5個不同名整型變量，需要使用多個scanf()

intscore1,score2,score3,score4,score5;

scanf("%d",&score1); scanf("%d",&score2);......而用數組，可共用一個scanf()并利用循環語句讀取

intscore[5],i; for(i=0;i<5;i++){scanf("%d",&score[i]);

}保存大量同類型的相關數據為什么使用數組(Array)?【例8.1】要讀入5人的成績，8.1一維數組的定義和初始化

一維數組的定義

存儲類型數據類型數組名[整數1][整數2]……[整數n];a[4]a[3]a[2]a[1]a[0]數組首地址inta[5];定義一個有5個int型元素的數組系統在內存分配連續的5個int空間給此數組直接對a的訪問，就是訪問此數組的首地址基類型下標從0開始8.1一維數組的定義和初始化一維數組的定義a[4]a[3]8.1一維數組的定義和初始化a[4]a[3]a[2]a[1]a[0]inta[5];數組大小必須是值為正的常量，不能為變量一旦定義，不能改變大小數組大小最好用宏來定義，以適應未來可能的變化 #define

SIZE5 inta[SIZE];

一維數組的定義

存儲類型數據類型數組名[整數1][整數2]……[整數n];8.1一維數組的定義和初始化a[4]a[3]a[2]a[18.1一維數組的定義和初始化數組定義后的初值仍然是隨機數一般需要進行初始化

inta[5]={12,34,56,78,9};inta[5]={0};inta[]={11,22,33,44,55};8.1一維數組的定義和初始化數組定義后的初值仍然是隨機數8.1一維數組的定義和初始化數組的引用數組名

[下標]數組下標(index)都是從0開始使用a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]這樣的形式訪問每個元素下標既可是常量，也可是整型表達式，允許快速隨機訪問，如a[i]可以像使用普通變量一樣使用它們8.1一維數組的定義和初始化數組的引用如何使兩個數組的值相等？main(){inta[5]={1,2,3,4,5},b[5];

b=a;

}解決方法方法1:逐個元素賦值

b[0]=a[0];b[1]=a[1];b[2]=a[2];b[3]=a[3];b[4]=a[4];方法2:通過循環賦值

inti;for(i=0;i<5;i++){

b[i]=a[i];}原因:數組名表示數組的首地址,其值不可改變!如何使兩個數組的值相等？main()解決方法原因:8.1一維數組的定義和初始化【例8.2】編程實現顯示用戶輸入的月份（不包括閏年的月份）擁有的天數8.1一維數組的定義和初始化【例8.2】編程實現顯示用戶輸入8.1一維數組的定義和初始化下標越界是大忌！編譯程序不檢查是否越界下標越界，將訪問數組以外的空間那里的數據是未知的，不受我們掌控，可能帶來嚴重后果8.1一維數組的定義和初始化下標越界是大忌！b[0]b[1]b[2]b[3]b[4]caib[8]【例8.3】當下標值小于0或超過數組長度時

會出現什么情況？運行程序或單步執行觀察變量變化情況可以看到，變量c和a的值因數組越界而被悄悄破壞了1234560784044484c5054585c6064686c#include<stdio.h>intmain(){inta=1,c=2,b[5]={0},i;

printf("%p,%p,%p\n",b,&c,&a);

for(i=0;i<=8;i++){b[i]=i;printf("%d",b[i]);}printf("\nc=%d,a=%d,i=%d\n",c,a,i);return0;}

9b[0]b[1]b[2]b[3]b[4]ca8.2二維數組的定義和初始化一維數組用一個下標確定各元素在數組中的順序可用排列成一行的元素組來表示如inta[5];二維數組用兩個下標確定各元素在數組中的順序可用排列成i行、j列的元素組來表示如intb[2][3];n維數組用n個下標來確定各元素在數組中的順序如intc[3][2][4];n≥3時，n維數組無法在平面上表示其各元素的位置a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]b[0][0]b[0][1]b[0][2]b[1][0]b[1][1]b[1][2]8.2二維數組的定義和初始化一維數組a[0]a[1]a[2]【例】以下程序的運行結果是什么？intmain(){inta[][3]={{1,2,3},{4,5},{6},{0}};printf("%d,%d,%d\n",a[1][1],a[2][1],a[3][1]);return0;}123450600000結果：5,0,0【例】若inta[][3]={1,2,3,4,5,6,7}，則a數組的第一維大小是多少？

123456700二維數組的初始化【例】以下程序的運行結果是什么？123結果：5,數組的數據類型和存儲類型根據數組的數據類型，為每一元素安排相同長度的存儲單元根據數組的存儲類型，將其安排在內存的動態存儲區、靜態存儲區或寄存器區用sizeof(a)來獲得數組a所占字節數short數組的數據類型和存儲類型根據數組的數據類型，為每一元素安排相shortinta[2][3];a[0]a[1]a[1][0]a[1][1]a[1][2]a[0][0]a[0][1]a[0][2]存放順序：按行存放先順序存放第0行元素，再存放第1行元素a[0][0]a[0][1]a[0][2]a[1][0]a[1][1]a[1][2]需知道數組每行列數才能從起始地址開始正確讀出數組元素二維數組的存儲結構shortinta[2][3];a[0]a[1]a[1二維數組實例【例8.4】從鍵盤輸入某年某月（包括閏年），編程輸出該年的該月擁有的天數二維數組實例【例8.4】從鍵盤輸入某年某月（包括閏年）

8.3向函數傳遞一維數組傳遞整個數組給另一個函數，可將數組的首地址作為參數傳過去用數組名作函數參數只復制一個地址自然比復制全部數據效率高由于首地址相同，故實參數組與形參數組占用同一段內存在該函數內，不僅可以讀這個數組的元素，還可以修改它們8.3向函數傳遞一維數組傳遞整個數組給另一個函數，可將數簡單變量和數組作函數參數的區別簡單變量和數組作函數參數的區別【例8.5】計算平均分計數控制的循環【例8.5】計算平均分計數控制的循環【例8.5】計算平均分計數控制的循環returnn>0?sum/n:-1;更安全

【例8.5】計算平均分計數控制的循環returnn>0【例8.6】計算平均分

當輸入負值時，表示輸入結束標記控制的循環——負值作為輸入結束標記【例8.6】計算平均分

當輸入負值時，表示輸入結束標記控【例8.6】計算平均分

當輸入負值時，表示輸入結束標記控制的循環——負值作為輸入結束標記【例8.6】計算平均分

當輸入負值時，表示輸入結束標記控【例8.7】計算最高分#include<stdio.h>#defineN40intReadScore(intscore[]);intFindMax(intscore[],intn);intmain(){ intscore[N],max,n;

n=ReadScore(score); printf("Totalstudentsare%d\n",n); max=FindMax(score,n);

printf("Thehighestscoreis%d\n",max);

return0;}【例8.7】計算最高分#include<stdio.h>max(i=0)max(i=2)max(i=3)計算最大值算法max(i=0)max(i=2)max(i=3)計算最大值算假設其中的一個學生成績為最高

maxScore=score[0]; 對所有學生成績進行比較，即

for(i=1;i<n;i++){

若score[i]>maxScore 則修改maxScore值為score[i]

}打印最高分maxScore【例8.7】計算最高分假設其中的一個學生成績為最高【例8.7】計算最高分【例8.7】計算最高分【例8.7】計算最高分8.4排序和查找排序（Sorting）算法交換法排序選擇法排序8.4排序和查找排序（Sorting）算法交換法排序交換法排序交換法排序交換法排序【例8.8】交換法從高到低排序交換法排序

for(i=0;i<n-1;i++){

for(j=i+1;j<n;j++){

if(score[j]>score[i])

"交換成績score[j]和score[i]"

}}【例8.8】交換法從高到低排序交換法排序如何實現兩數交換？temp=score[j];score[j]=score[i];score[i]=temp;

tempscore[j]score[i]？7050705070如何實現兩數交換？temp=score[j];temps【例8.8】交換法從高到低排序voidDataSort(intscore[],intn)/*交換法排序*/{ inti,j,temp; for(i=0;i<n-1;i++) { for(j=i+1;j<n;j++) { if(score[j]>score[i])/*從高到低*/ {

temp=score[j]; score[j]=score[i]; score[i]=temp; } } }}【例8.8】交換法從高到低排序voidDataSort(i選擇法排序k=1k=2k=0k=1選擇法排序k=1k=2k=0k=1選擇法排序k=3k=4k=3k=4選擇法排序k=3k=4k=3k=4選擇法排序選擇法排序

for(i=0;i<n-1;i++){

k=i;

for(j=i+1;j<n;j++){

if(score[j]>score[k])

記錄此輪比較中最高分的元素下標k=j;

}

若k中記錄的最大數不在位置i，則

"交換成績score[k]和score[i]"，

"交換學號num[k]和num[i]"；

}選擇法排序選擇法排序voidDataSort(intscore[],longnum[],intn)/*選擇法*/{

inti,j,k,temp1;

longtemp2;for(i=0;i<n-1;i++){k=i;for(j=i+1;j<n;j++){if(score[j]>score[k]){k=j;/*記錄最大數下標位置*/}}if(k!=i)/*若最大數不在下標位置i*/{ temp1=score[k];score[k]=score[i]; score[i]=temp1;

temp2=num[k];num[k]=num[i];num[i]=temp2;}}}voidDataSort(intscore[],lon【例8.8】成績從高到低順序【例8.8】成績從高到低順序8.4排序和查找查找（Searching）算法順序查找折半查找8.4排序和查找查找（Searching）算法【例8.10】順序查找學號intLinSearch(longnum[],longx,intn){

inti;

for(i=0;i<n;i++){

if(num[i]==x){

returni;}}

return-1;}哈，找到了！事先不必排序【例8.10】順序查找學號intLinSearch(lo【例8.11】折半查找學號哈，找到了！按升序排序1012210124101261012810130【例8.11】折半查找學號哈，找到了！按升序排序10122【例8.11】折半查找學號唉，沒找到！1012210124101261012810130【例8.11】折半查找學號唉，沒找到！101221012intBinSearch(long

num[],longx,intn){

intlow,high,mid; low=0; high=n-1;

while(low<=high) { mid=(high+low)/2;

if(x>num[mid]) { low=mid+1; }

else

if(x<num[mid]) { high=mid-1; }

else

{

returnmid; } }

return-1;}找到時返回下標位置找不到時返回-1若未按學號排序，則如何修改程序？intBinSearch(longnum[],lonvoidDataSort(intscore[],longnum[],intn)/*選擇法*/{

inti,j,k,temp1;longtemp2;for(i=0;i<n-1;i++){k=i;for(j=i+1;j<n;j++){if(num[j]<num[k]){k=j;/*記錄最大數下標位置*/}}if(k!=i)/*若最大數不在下標位置i*/{temp1=score[k];score[k]=score[i];score[i]=temp1;temp2=num[k];num[k]=num[i];num[i]=temp2;}}}按學號由小到大排序voidDataSort(intscore[],lon8.5向函數傳遞二維數組a[0][0]a[0][1]a[0][2]a[1][0]a[1][1]a[1][2]a[0][0]a[0][1]a[0][2]a[1][0]a[1][1]a[1][2]實際傳送的是數組第一個元素的地址shorta[2][3];8.5向函數傳遞二維數組a[0][0]a[1][1]a[0]8.5向函數傳遞二維數組在聲明二維數組形參時，不能省略數組第二維的長度（列數），為什么？想想數組在內存中是如何分布的？元素a[i][j]在數組a中的位置是：i*N+j

元素地址：首地址+偏移量a[0][0]a[0][1]a[0][2]a[1][0]a[1][1]a[1][2]a[0][0]a[0][1]a[0][2]a[1][0]a[1][1]a[1][2]實際傳送的是數組第一個元素的地址shorta[M][N];偏移1*3+28.5向函數傳遞二維數組在聲明二維數組形參時，不能省略數組第例8.12計算每門課程的總分和平均分void

AverforCourse(int

score[][COURSE_N],

intsum[],

floataver[],intn){

inti,j;

for(j=0;j<COURSE_N;j++) { sum[j]=0;

for(i=0;i<n;i++) { sum[j]=sum[j]+score[i][j]; } aver[j]=(float)sum[j]/n; }}可省略數組第一維的長度不能省略第二維的長度例8.12計算每門課程的總分和平均分voidAverfo例8.12計算每門學生的總分和平均分void

AverforStud(int

score[][COURSE_N],

intsum[],

floataver[],intn){

inti,j;

for(i=0;i<n;i++) { sum[i]=0;

for(j=0;j<COURSE_N;j++) { sum[i]=sum[i]+score[i][j]; } aver[i]=(float)sum[i]/COURSE_N; }}例8.12計算每門學生的總分和平均分voidAverfo例8.12計算每門的總分和平均分例8.12計算每門的總分和平均分QuestionsandanswersQuestionsandanswers第8章數組哈爾濱工業大學計算機科學與技術學院蘇小紅

sxh@

第8章數組哈爾濱工業大學本章學習內容對數組名特殊含義的理解數組類型，數組的定義和初始化向函數傳遞一維數組和二維數組排序、查找、求最大最小值等常用算法本章學習內容對數組名特殊含義的理解為什么使用數組(Array)?【例8.1】要讀入5人的成績，然后求平均成績需定義5個不同名整型變量，需要使用多個scanf()

intscore1,score2,score3,score4,score5;

scanf("%d",&score1); scanf("%d",&score2);......而用數組，可共用一個scanf()并利用循環語句讀取

intscore[5],i; for(i=0;i<5;i++){scanf("%d",&score[i]);

}保存大量同類型的相關數據為什么使用數組(Array)?【例8.1】要讀入5人的成績，8.1一維數組的定義和初始化

一維數組的定義

存儲類型數據類型數組名[整數1][整數2]……[整數n];a[4]a[3]a[2]a[1]a[0]數組首地址inta[5];定義一個有5個int型元素的數組系統在內存分配連續的5個int空間給此數組直接對a的訪問，就是訪問此數組的首地址基類型下標從0開始8.1一維數組的定義和初始化一維數組的定義a[4]a[3]8.1一維數組的定義和初始化a[4]a[3]a[2]a[1]a[0]inta[5];數組大小必須是值為正的常量，不能為變量一旦定義，不能改變大小數組大小最好用宏來定義，以適應未來可能的變化 #define

SIZE5 inta[SIZE];

一維數組的定義

存儲類型數據類型數組名[整數1][整數2]……[整數n];8.1一維數組的定義和初始化a[4]a[3]a[2]a[18.1一維數組的定義和初始化數組定義后的初值仍然是隨機數一般需要進行初始化

inta[5]={12,34,56,78,9};inta[5]={0};inta[]={11,22,33,44,55};8.1一維數組的定義和初始化數組定義后的初值仍然是隨機數8.1一維數組的定義和初始化數組的引用數組名

[下標]數組下標(index)都是從0開始使用a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]這樣的形式訪問每個元素下標既可是常量，也可是整型表達式，允許快速隨機訪問，如a[i]可以像使用普通變量一樣使用它們8.1一維數組的定義和初始化數組的引用如何使兩個數組的值相等？main(){inta[5]={1,2,3,4,5},b[5];

b=a;

}解決方法方法1:逐個元素賦值

b[0]=a[0];b[1]=a[1];b[2]=a[2];b[3]=a[3];b[4]=a[4];方法2:通過循環賦值

inti;for(i=0;i<5;i++){

b[i]=a[i];}原因:數組名表示數組的首地址,其值不可改變!如何使兩個數組的值相等？main()解決方法原因:8.1一維數組的定義和初始化【例8.2】編程實現顯示用戶輸入的月份（不包括閏年的月份）擁有的天數8.1一維數組的定義和初始化【例8.2】編程實現顯示用戶輸入8.1一維數組的定義和初始化下標越界是大忌！編譯程序不檢查是否越界下標越界，將訪問數組以外的空間那里的數據是未知的，不受我們掌控，可能帶來嚴重后果8.1一維數組的定義和初始化下標越界是大忌！b[0]b[1]b[2]b[3]b[4]caib[8]【例8.3】當下標值小于0或超過數組長度時

會出現什么情況？運行程序或單步執行觀察變量變化情況可以看到，變量c和a的值因數組越界而被悄悄破壞了1234560784044484c5054585c6064686c#include<stdio.h>intmain(){inta=1,c=2,b[5]={0},i;

printf("%p,%p,%p\n",b,&c,&a);

for(i=0;i<=8;i++){b[i]=i;printf("%d",b[i]);}printf("\nc=%d,a=%d,i=%d\n",c,a,i);return0;}

9b[0]b[1]b[2]b[3]b[4]ca8.2二維數組的定義和初始化一維數組用一個下標確定各元素在數組中的順序可用排列成一行的元素組來表示如inta[5];二維數組用兩個下標確定各元素在數組中的順序可用排列成i行、j列的元素組來表示如intb[2][3];n維數組用n個下標來確定各元素在數組中的順序如intc[3][2][4];n≥3時，n維數組無法在平面上表示其各元素的位置a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]b[0][0]b[0][1]b[0][2]b[1][0]b[1][1]b[1][2]8.2二維數組的定義和初始化一維數組a[0]a[1]a[2]【例】以下程序的運行結果是什么？intmain(){inta[][3]={{1,2,3},{4,5},{6},{0}};printf("%d,%d,%d\n",a[1][1],a[2][1],a[3][1]);return0;}123450600000結果：5,0,0【例】若inta[][3]={1,2,3,4,5,6,7}，則a數組的第一維大小是多少？

123456700二維數組的初始化【例】以下程序的運行結果是什么？123結果：5,數組的數據類型和存儲類型根據數組的數據類型，為每一元素安排相同長度的存儲單元根據數組的存儲類型，將其安排在內存的動態存儲區、靜態存儲區或寄存器區用sizeof(a)來獲得數組a所占字節數short數組的數據類型和存儲類型根據數組的數據類型，為每一元素安排相shortinta[2][3];a[0]a[1]a[1][0]a[1][1]a[1][2]a[0][0]a[0][1]a[0][2]存放順序：按行存放先順序存放第0行元素，再存放第1行元素a[0][0]a[0][1]a[0][2]a[1][0]a[1][1]a[1][2]需知道數組每行列數才能從起始地址開始正確讀出數組元素二維數組的存儲結構shortinta[2][3];a[0]a[1]a[1二維數組實例【例8.4】從鍵盤輸入某年某月（包括閏年），編程輸出該年的該月擁有的天數二維數組實例【例8.4】從鍵盤輸入某年某月（包括閏年）

8.3向函數傳遞一維數組傳遞整個數組給另一個函數，可將數組的首地址作為參數傳過去用數組名作函數參數只復制一個地址自然比復制全部數據效率高由于首地址相同，故實參數組與形參數組占用同一段內存在該函數內，不僅可以讀這個數組的元素，還可以修改它們8.3向函數傳遞一維數組傳遞整個數組給另一個函數，可將數簡單變量和數組作函數參數的區別簡單變量和數組作函數參數的區別【例8.5】計算平均分計數控制的循環【例8.5】計算平均分計數控制的循環【例8.5】計算平均分計數控制的循環returnn>0?sum/n:-1;更安全

【例8.5】計算平均分計數控制的循環returnn>0【例8.6】計算平均分

當輸入負值時，表示輸入結束標記控制的循環——負值作為輸入結束標記【例8.6】計算平均分

當輸入負值時，表示輸入結束標記控【例8.6】計算平均分

當輸入負值時，表示輸入結束標記控制的循環——負值作為輸入結束標記【例8.6】計算平均分

當輸入負值時，表示輸入結束標記控【例8.7】計算最高分#include<stdio.h>#defineN40intReadScore(intscore[]);intFindMax(intscore[],intn);intmain(){ intscore[N],max,n;

n=ReadScore(score); printf("Totalstudentsare%d\n",n); max=FindMax(score,n);

printf("Thehighestscoreis%d\n",max);

return0;}【例8.7】計算最高分#include<stdio.h>max(i=0)max(i=2)max(i=3)計算最大值算法max(i=0)max(i=2)max(i=3)計算最大值算假設其中的一個學生成績為最高

maxScore=score[0]; 對所有學生成績進行比較，即

for(i=1;i<n;i++){

若score[i]>maxScore 則修改maxScore值為score[i]

}打印最高分maxScore【例8.7】計算最高分假設其中的一個學生成績為最高【例8.7】計算最高分【例8.7】計算最高分【例8.7】計算最高分8.4排序和查找排序（Sorting）算法交換法排序選擇法排序8.4排序和查找排序（Sorting）算法交換法排序交換法排序交換法排序交換法排序【例8.8】交換法從高到低排序交換法排序

for(i=0;i<n-1;i++){

for(j=i+1;j<n;j++){

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"交換成績score[j]和score[i]"

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tempscore[j]score[i]？7050705070如何實現兩數交換？temp=score[j];temps【例8.8】交換法從高到低排序voidDataSort(intscore[],intn)/*交換法排序*/{ inti,j,temp; for(i=0;i<n-1;i++) { for(j=i+1;j<n;j++) { if(score[j]>score[i])/*從高到低*/ {

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記錄此輪比較中最高分的元素下標k=j;

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若k中記錄的最大數不在位置i，則

"交換成績score[k]和score[i]"，

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num[],longx,intn){

intlow,high,mid; low=0; high=n-1;

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else

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