7	數組	1
7.1	一維數組的定義和引用	1
7.1.1	一維數組的定義方式	1
7.1.2	一維數組元素的引用	2
7.1.3	一維數組的初始化	4
7.1.4	一維數組程序舉例	4
7.2	二維數組的定義和引用	6
7.2.1	二維數組的定義	6
7.2.2	二維數組元素的引用	6
7.2.3	二維數組的初始化	7
7.2.4	二維數組程序舉例	9
7.3	字符數組	9
7.3.1	字符數組的定義	9
7.3.2	字符數組的初始化	9
7.3.3	字符數組的引用	10
7.3.4	字符串和字符串結束標志	10
7.3.5	字符數組的輸入輸出	10
7.3.6	字符串處理函數	12
7.4	程序舉例	14
7.5	本章小結	17
7	數組
   在程序設計中，為了處理方便，把具有相同類型的若干變量按有序的形式組織起來。這些按序排列的同類數據元素的集合稱為數組。在Ｃ語言中，數組屬于構造數據類型。一個數組可以分解為多個數組元素，這些數組元素可以是基本數據類型或是構造類型。因此按數組元素的類型不同，數組又可分為數值數組、字符數組、指針數組、結構數組等各種類別。本章介紹數值數組和字符數組，其余的在以后各章陸續介紹。
7.1	一維數組的定義和引用
7.1.1	一維數組的定義方式
在Ｃ語言中使用數組必須先進行定義。
一維數組的定義方式為：
    類型說明符 數組名 [常量表達式]；
其中：
類型說明符是任一種基本數據類型或構造數據類型。
數組名是用戶定義的數組標識符。
方括號中的常量表達式表示數據元素的個數，也稱為數組的長度。
例如：
    int a[10];           說明整型數組a，有10個元素。
    float b[10],c[20];   說明實型數組b，有10個元素，實型數組c，有20個元素。
    char ch[20];         說明字符數組ch，有20個元素。
對于數組類型說明應注意以下幾點：
1)	數組的類型實際上是指數組元素的取值類型。對于同一個數組，其所有元素的數據類型都是相同的。
2)	數組名的書寫規則應符合標識符的書寫規定。
3)	數組名不能與其它變量名相同。
例如：
main()
      { 
        int a;
        float a[10];
        ……
}
是錯誤的。
4)	方括號中常量表達式表示數組元素的個數，如a[5]表示數組a有 5個元素。但是其下標從0開始計算。因此5個元素分別為a[0],a[1],a[2],a[3],a[4]。
5)	不能在方括號中用變量來表示元素的個數， 但是可以是符號常數或常量表達式。
例如：
    #define FD 5
        main()
       { 
        int a[3+2],b[7+FD];
        ……
}
是合法的。
但是下述說明方式是錯誤的。
    main()
        { 
         int n=5;
         int a[n];
         ……
}
6)	允許在同一個類型說明中，說明多個數組和多個變量。
例如：
    int a,b,c,d,k1[10],k2[20];
7.1.2	一維數組元素的引用
數組元素是組成數組的基本單元。數組元素也是一種變量， 其標識方法為數組名后跟一個下標。下標表示了元素在數組中的順序號。
數組元素的一般形式為：
    數組名[下標]
其中下標只能為整型常量或整型表達式。如為小數時，C編譯將自動取整。
例如：
a[5]
a[i+j]
a[i++]
都是合法的數組元素。
數組元素通常也稱為下標變量。必須先定義數組， 才能使用下標變量。在Ｃ語言中只能逐個地使用下標變量，而不能一次引用整個數組。
例如，輸出有10個元素的數組必須使用循環語句逐個輸出各下標變量：
    for(i=0; i<10; i++)
           printf("%d",a[i]);
而不能用一個語句輸出整個數組。
下面的寫法是錯誤的：
printf("%d",a); 
【例7.1】
main()
{
  int i,a[10];
  for(i=0;i<=9;i++)
      a[i]=i;
  for(i=9;i>=0;i--)
      printf("%d ",a[i]);
}
  
【例7.2】
main()
{
  int i,a[10];
  for(i=0;i<10;)
      a[i++]=i;
  for(i=9;i>=0;i--)
      printf("%d",a[i]);
 }
  
【例7.3】
main()
{
  int i,a[10];
  for(i=0;i<10;)
      a[i++]=2*i+1;
  for(i=0;i<=9;i++)
printf("%d ",a[i]);
  printf("\n%d %d\n",a[5.2],a[5.8]);
}
  
   本例中用一個循環語句給a數組各元素送入奇數值，然后用第二個循環語句輸出各個奇數。在第一個 for語句中，表達式3省略了。在下標變量中使用了表達式i++，用以修改循環變量。當然第二個for語句也可以這樣作，Ｃ語言允許用表達式表示下標。 程序中最后一個printf語句輸出了兩次a[5]的值，可以看出當下標不為整數時將自動取整。
7.1.3	一維數組的初始化
給數組賦值的方法除了用賦值語句對數組元素逐個賦值外， 還可采用初始化賦值和動態賦值的方法。
數組初始化賦值是指在數組定義時給數組元素賦予初值。數組初始化是在編譯階段進行的。這樣將減少運行時間，提高效率。
初始化賦值的一般形式為：
    類型說明符 數組名[常量表達式]={值，值……值}；
其中在{ }中的各數據值即為各元素的初值，各值之間用逗號間隔。
例如：
    int a[10]={ 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
相當于a[0]=0;a[1]=1...a[9]=9;
Ｃ語言對數組的初始化賦值還有以下幾點規定：
1)	可以只給部分元素賦初值。
當{ }中值的個數少于元素個數時，只 給前面部分元素賦值。
例如：
    int a[10]={0,1,2,3,4};
表示只給a[0]～a[4]5個元素賦值，而后5個元素自動賦0值。
2)	只能給元素逐個賦值，不能給數組整體賦值。
例如給十個元素全部賦1值，只能寫為：
    int a[10]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};
而不能寫為：
    int a[10]=1;
3)	如給全部元素賦值，則在數組說明中， 可以不給出數組元素的個數。
例如：
    int a[5]={1,2,3,4,5};
可寫為：
    int a[]={1,2,3,4,5};
7.1.4	一維數組程序舉例
可以在程序執行過程中，對數組作動態賦值。這時可用循環語句配合scanf函數逐個對數組元素賦值。
【例7.4】
main()
{
  int i,max,a[10];
  printf("input 10 numbers:\n");
  for(i=0;i<10;i++)
      scanf("%d",&a[i]);
  max=a[0];
  for(i=1;i<10;i++)
      if(a[i]>max) max=a[i];
  printf("maxmum=%d\n",max);
}
  
    本例程序中第一個for語句逐個輸入10個數到數組a中。 然后把a[0]送入max中。在第二個for語句中，從a[1]到a[9]逐個與max中的內容比較，若比max的值大，則把該下標變量送入max中，因此max總是在已比較過的下標變量中為最大者。比較結束，輸出max的值。
【例7.5】
main()
{
  int i,j,p,q,s,a[10];
  printf("\n input 10 numbers:\n");
  for(i=0;i<10;i++)
      scanf("%d",&a[i]);
  for(i=0;i<10;i++){
      p=i;q=a[i];
      for(j=i+1;j<10;j++)
	  if(q<a[j]) { p=j;q=a[j]; }
      if(i!=p)
        {s=a[i];
         a[i]=a[p];
         a[p]=s; }
      printf("%d",a[i]);
  }
}
 
本例程序中用了兩個并列的for循環語句，在第二個for 語句中又嵌套了一個循環語句。第一個for語句用于輸入10個元素的初值。第二個for語句用于排序。本程序的排序采用逐個比較的方法進行。在i次循環時，把第一個元素的下標i賦于p，而把該下標變量值a[i]賦于q。然后進入小循環，從a[i+1]起到最后一個元素止逐個與a[i]作比較，有比a[i]大者則將其下標送p，元素值送q。一次循環結束后，p即為最大元素的下標，q則為該元素值。若此時i≠p，說明p,q值均已不是進入小循環之前所賦之值，則交換a[i]和a[p]之值。 此時a[i]為已排序完畢的元素。輸出該值之后轉入下一次循環。對i+1以后各個元素排序。
7.2	二維數組的定義和引用
7.2.1	二維數組的定義
前面介紹的數組只有一個下標，稱為一維數組，其數組元素也稱為單下標變量。在實際問題中有很多量是二維的或多維的，因此Ｃ語言允許構造多維數組。多維數組元素有多個下標，以標識它在數組中的位置，所以也稱為多下標變量。本小節只介紹二維數組，多維數組可由二維數組類推而得到。
二維數組定義的一般形式是：
    類型說明符 數組名[常量表達式1][常量表達式2]
其中常量表達式1表示第一維下標的長度，常量表達式2 表示第二維下標的長度。
例如：
    int a[3][4];
說明了一個三行四列的數組，數組名為a，其下標變量的類型為整型。該數組的下標變量共有3×4個，即：
a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3]
    a[1][0],a[1][1],a[1][2],a[1][3]
    a[2][0],a[2][1],a[2][2],a[2][3]
二維數組在概念上是二維的，即是說其下標在兩個方向上變化，下標變量在數組中的位置也處于一個平面之中，而不是象一維數組只是一個向量。但是，實際的硬件存儲器卻是連續編址的，也就是說存儲器單元是按一維線性排列的。 如何在一維存儲器中存放二維數組，可有兩種方式：一種是按行排列， 即放完一行之后順次放入第二行。另一種是按列排列， 即放完一列之后再順次放入第二列。在Ｃ語言中，二維數組是按行排列的。
即：
先存放a[0]行，再存放a[1]行，最后存放a[2]行。每行中有四個元素也是依次存放。由于數組a說明為int類型，該類型占兩個字節的內存空間，所以每個元素均占有兩個字節)。
7.2.2	二維數組元素的引用
二維數組的元素也稱為雙下標變量，其表示的形式為：
    數組名[下標][下標]
其中下標應為整型常量或整型表達式。
例如：
    a[3][4]
表示a數組三行四列的元素。
下標變量和數組說明在形式中有些相似，但這兩者具有完全不同的含義。數組說明的方括號中給出的是某一維的長度，即可取下標的最大值；而數組元素中的下標是該元素在數組中的位置標識。前者只能是常量，后者可以是常量，變量或表達式。
【例7.6】一個學習小組有5個人，每個人有三門課的考試成績。求全組分科的平均成績和各科總平均成績。
	張	王	李	趙	周
Math	80	61	59	85	76
C	75	65	63	87	77
Foxpro	92	71	70	90	85
可設一個二維數組a[5][3]存放五個人三門課的成績。再設一個一維數組v[3]存放所求得各分科平均成績，設變量average 為全組各科總平均成績。編程如下：
main()
{
  int i,j,s=0,average,v[3],a[5][3];
  printf("input score\n");
  for(i=0;i<3;i++)
{
      for(j=0;j<5;j++)
	  { scanf("%d",&a[j][i]);
	    s=s+a[j][i];}
      v[i]=s/5;
      s=0;
   }
  average =(v[0]+v[1]+v[2])/3;
  printf("math:%d\nc languag:%d\ndbase:%d\n",v[0],v[1],v[2]);
  printf("total:%d\n", average );
}
 
程序中首先用了一個雙重循環。在內循環中依次讀入某一門課程的各個學生的成績，并把這些成績累加起來，退出內循環后再把該累加成績除以5送入v[i]之中，這就是該門課程的平均成績。外循環共循環三次，分別求出三門課各自的平均成績并存放在v數組之中。退出外循環之后，把v[0],v[1],v[2]相加除以3即得到各科總平均成績。最后按題意輸出各個成績。
7.2.3	二維數組的初始化
二維數組初始化也是在類型說明時給各下標變量賦以初值。二維數組可按行分段賦值，也可按行連續賦值。
例如對數組a[5][3]：
1)	按行分段賦值可寫為:
        int a[5][3]={ {80,75,92},{61,65,71},{59,63,70},{85,87,90},{76,77,85} };
2)	按行連續賦值可寫為:
        int a[5][3]={ 80,75,92,61,65,71,59,63,70,85,87,90,76,77,85};
    這兩種賦初值的結果是完全相同的。
【例7.7】
main()
{
  int i,j,s=0, average,v[3];
  int a[5][3]={{80,75,92},{61,65,71},{59,63,70},{85,87,90},{76,77,85}};
  for(i=0;i<3;i++)
      { for(j=0;j<5;j++)
	    s=s+a[j][i];
	    v[i]=s/5;
	    s=0;
      }
average=(v[0]+v[1]+v[2])/3;
  printf("math:%d\nc languag:%d\ndFoxpro:%d\n",v[0],v[1],v[2]);
  printf("total:%d\n", average);
 }
 
對于二維數組初始化賦值還有以下說明：
1)	可以只對部分元素賦初值，未賦初值的元素自動取0值。
        例如：
        int a[3][3]={{1},{2},{3}};
    是對每一行的第一列元素賦值，未賦值的元素取0值。 賦值后各元素的值為：
        1 0 0
2 0 0
3 0 0 
int a [3][3]={{0,1},{0,0,2},{3}};
賦值后的元素值為:
    0 1 0
0 0 2 
3 0 0 
2)	如對全部元素賦初值，則第一維的長度可以不給出。
        例如：
    int a[3][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
可以寫為：
int a[][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
3)	數組是一種構造類型的數據。二維數組可以看作是由一維數組的嵌套而構成的。設一維數組的每個元素都又是一個數組，就組成了二維數組。當然，前提是各元素類型必須相同。根據這樣的分析，一個二維數組也可以分解為多個一維數組。Ｃ語言允許這種分解。
如二維數組a[3][4]，可分解為三個一維數組，其數組名分別為：
a[0]
a[1]
a[2]
對這三個一維數組不需另作說明即可使用。這三個一維數組都有4個元素，例如：一維數組a[0]的元素為a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3]。
必須強調的是，a[0],a[1],a[2]不能當作下標變量使用，它們是數組名，不是一個單純的下標變量。
7.2.4	二維數組程序舉例
7.3	字符數組
用來存放字符量的數組稱為字符數組。
7.3.1	字符數組的定義
形式與前面介紹的數值數組相同。
例如：
    char c[10];