【C语言基础系列】数组使用指南

╰半橙微兮° 2023-05-21 08:46 3阅读 0赞

> 写在前面：学习的第一门语言是Java，之前对C也了解一点，也只是了解一点，在加上长时间没有接触了，基本就只会一个Hello World了。现在由于准备升本考试，不得不从头开始学C。这里从零开始，记录C语言学习点滴。欢迎正在学习C语言的小伙伴一起学习，未来可期，一起加油！

前面我们存储数据都是定义的一个变量存储的，如果同时需要存储多个数据就很麻烦了。这时我们可以通过数组来存储多个数据，比如一个班级所有学生的成绩、姓名等。下面来一起看一下数组的基本使用。

### 文章目录 ###

*   *   *  一维数组
         *   *  1、定义
             *  2、引用
             *  3、初始化
             *  4、数组使用案例
         *  二维数组
         *   *  1、定义
             *  2、引用
             *  3、初始化
             *  4、二维数组使用案例

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### 一维数组 ###

#### 1、定义 ####

定义一个数组，需要先明确数组变量名(数组名)，数组存放元素的类型和数组的大小(数组中元素的数量)。

一维数组的定义：**类型名 数组名\[数组长度\];**

类型名指定数组中每个元素的类型；数组名为数组变量的名词，是一个合法的标识符；数组长度是一个整形常量表达式，设定数组的大小。  
例如：

int a[10];   /* 定义一个能存放10个整型元素的数组a*/
    char c[200];  /*定义一个能存放200个字符型元素的数组c */
    float f[5]; /*定义一个能存放5个单精度浮点型 元素的数组f */

数组是一些具有相同类型的数据的集合，数组中的数据按照一定的顺序排列存放。同一数组中的每个元素都具有相同的数据类型，有统一的标识符即数组名，用不同的序号即下标区分数组中的各元素。  
【注】数组长度为一个常量。数组名的一个地址常量，存放数组内存空间的首地址。

#### 2、引用 ####

定义数组后，就是使用数组了。在使用数组时，只能引用单个数组元素，而不能一次引用整个数组。  
数组元素的引用需要指定下标(**下标从0开始，不能越界**)，形式为：**数组名 \[下标\]；**

下标可以是整型表达式。它的合理取值范围是\[0，数组长度 - 1\]，上面定义的数组a就有10个元素a\[0\], a\[1\]，…，a\[9\]，注意不能使用a\[10\]，会出现数组越界异常。

例如定义一个长度为5的数组，相应下标地址存储元素内容如下(**数组下标的不能超过数组长度 - 1**)：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjA1MTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
数组元素的使用方法与同类型的变量完全相同。例如：

int k, a[10];
    k = 3;
    a[0] = 20;
    a[k - 2] = a[0] + 1;
    scanf("%d", &a[9]);

上述代码中定义了整型变量k和整型数组a。在可以使用整型变量的任何地方，都可以使用整型数组a的元素。  
上述给数组赋值语句都是合法的。  
下面代码为定义一个数组，给数组赋值简单使用。

#include<stdio.h>
    /* 定义输出函数，用于输出数组中的元素 */
    void pin(int a[]);
    
    int main(){
        int i, a[10];
        /* 给数组元素赋值 */
        for(i = 0; i < 10; i++){
            a[i] = i+1;
        }
        pin(a);
    
        /* 给变数组元素部分值 */
        a[1] = 10;
        a[3] = 30;
        a[5] = 50;
        /* 修改数组中元素的值 */
        pin(a);
        
        return 0;
    }
    
    /* 定义输出函数，用于输出数组中的元素 */
    void pin(int a[]){
        int i;
        for(i = 0; i < 10; i++){
            printf("%d\t", a[i]);
        }
        printf("\n");
    }

运行结果如下：  
![在这里插入图片描述][20200425224534622.png]

#### 3、初始化 ####

和简单变量的初始化一样，在定义数组时，也可以对数组元素赋初值。一般形式为：**类型名 数组名\[数组长度\] = \{初始表\}；**  
初值表中依次放着数组元素的初值。例如：

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

定义数组a，并对数组元素赋初值。a\[0\] = 1, a\[2\] = 2，…，a\[4\] = 5。  
上述是对数组全部元素赋初始值，如果只对前两个元素赋初值，代码如下：

int a[5] = {1, 2};

其他元素值，可以根据下标赋值或改变。

数组初始化时，如果对全部元素都赋了初值，就可以省略数组长度，例如：

int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};

此时，数组长度为赋值的个数。

#### 4、数组使用案例 ####

【斐波那契数列】利用数组计算斐波那契数列的前10个数，即1, 1, 2, 3, 5, …, 55。  
斐波那契数列数据关系式(f为存放斐波那契数列的数组，下标为0代表第一个数据)：  
f\[0\] = f\[1\] = 1;  
f\[n\] = f\[n - 1\] + f\[n - 2\];  
具体代码实现如下：

#include<stdio.h>
    
    int main(){
        /* f为存放斐波那契数列的数组，前面两个数为1,1 */
        int i, f[10] = {1, 1};
        /* 初始给出了斐波那契数列的前两个数据，下面计算后8个数据 */
        for(i = 2; i < 10; i++){
            f[i] = f[i - 1] + f[i - 2];
        }
        /* 输出斐波那契数列 */
        for(i = 0; i < 10; i++){
            printf("%d\t", f[i]);
        }
        printf("\n");
    
        return 0;
    }

输出如下：  
![在这里插入图片描述][20200425231138502.png]

### 二维数组 ###

C语言支持多维数组，最常见的多维数组是二维数组。一维数组就好比一条直线，只能有一行，而二维数组则有点像坐标轴一样，可以有多行多列。掌握了一维数组，二维数组就很简单了，很多操作都是相同的。

#### 1、定义 ####

二维数组的定义形式为：**类型名 数组名\[行长度\]\[列长度\];**  
例如：

int a[3][2];      /* 定义一个二维数组，3行2列，共6个元素。 */

#### 2、引用 ####

引用二维数组的元素要指定两个下标，即行下标和列下标，如下形式：  
**数组名 \[行下标\] \[列下标\]**  
行下标的合理取值范围是\[0, 行长度-1\]，列下标的合理取值范围是\[0, 列长度-1\]。用法和一维数组极其相似。  
例如定义一个2行3列的二维数组，对应地址位置如下（**行和列下标都是从0开始，行列下标都不能超过定义的长度**）：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjA1MTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

#### 3、初始化 ####

在定义二维数组时，也可以对数组元素赋初值，二维数组的初始化方法有两种。

**1、分行赋初值**  
一般形式为：**类型名 \[行长度\]\[列长度\] = \{ \{初值表0\}，…，\{初值表n\} \}；**  
把初值表n中的数据依次赋给第n行的元素，例如：

int a[3][3] = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9} };

初始化数组a后，此时a数组中各元素为：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjA1MTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
二维数组的初始化也可以只针对部分元素，例如：

int b[3][3] = { {1, 2, 3}, {}, {4, 5} };

只对第一行的全部元素和第二行的前两个元素赋初值。

**2、顺序赋初值**  
一般形式为：**类型名 数组名\[行长度\]\[列长度\] = \{初值表\}；**  
根据数组元素在内存中的存放顺序，把初值表中的数据依次赋给元素。例如：

int a[3][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

等价于：

int a[3][3] = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9} };

二维数组初始化时，如果对全部元素都赋了初值，或分行赋初值时，在初值表中列出了全部行，就可以省略行长度，例如：

int a[][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

等价于：

int a[3][3] = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9} };

与一维数组的情况类似，但不建议省略行长度。

#### 4、二维数组使用案例 ####

输入一个正整数n(1 < n <= 6)，根据下面的式子生成一个n \* n的方阵，将该方阵转置(行列元素互换)后输出。  
a\[i\]\[j\] = i \* n + j + 1（0 <= i <= n -1, 0 <= j <= n-1）  
分析：由于n <= 6，取上限，定义一个6 \* 6的二维数组a，行列互换就是交换a\[i\]\[j\]和a\[j\]\[i\]。具体代码如下：

#include<stdio.h>
    
    int main(){
        int i, j, n, temp;
        printf("请输入一个整数n：");
        scanf("%d", &n);
        /* 定义二维数组 */
        int a[n][n];
    
        /* 给二维数组赋值 */
        for(i = 0; i < n; i++){ /* 循环行 */
            for(j = 0; j < n; j++){ /* 循环每行的列 */
                a[i][j] = i * n + j + 1; /* 给数组赋值 */
            }
        }
    
        /* 赋值完成后先输出看一下 */
        printf("转换前输出：\n");
        for(i = 0; i < n; i++){
            for(j = 0; j < n; j++){
                printf("%d\t", a[i][j]);
            }
            printf("\n");
        }
        printf("\n\n转换后输出：\n");
    
        /* 行列互换 */
        for(i = 0; i < n; i++){
            for(j = 0; j < n; j++){
                if(i <= j){
                    temp = a[i][j]; /*行列元素互换*/
                    a[i][j] = a[j][i];
                    a[j][i] = temp;
                }
            }
        }
    
        /* 转换后输出 */
        for(i = 0; i < n; i++){
            for(j = 0; j < n; j++){
                printf("%d\t", a[i][j]);
            }
            printf("\n");
        }
    
        return 0;
    }

运行效果如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjA1MTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70]

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**由于初学C语言，上述内容如有错误地方，恳请各位大佬指出！**

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjA1MTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20230521/1a367ef7927841adaa67870c76f859bb.png
[20200425224534622.png]: /images/20230521/a6fa38f59dc54ebcadfcf86a604f3e3e.png
[20200425231138502.png]: /images/20230521/2ddd4ca8b67e4e8fa4088587382f8ec3.png
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