C语言初阶——数组

北海

发布于 2023-07-01 10:37:46

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发布于 2023-07-01 10:37:46

前言

数组是C语言中高频使用的工具，数组能将一组同类型的元素集合在一起，在进行调用或排序时很方便，由于有了数组，我们可以用数组名引用一系列变量，然后再通过下标索引的方式访问具体元素。数组还有一个特点：数组名表示首元素地址，这就意味着数组跟指针有着密切的联系，或者数组是指针的一种特殊表现形式。

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正文

数组分为一维数组和多维数组，而在现阶段的学习中，只需要用到一维数组和二维数组，所以本文主要介绍这两种数组的特点和用法。

一维数组

一维数组是最简单数组，这种数组只带有一个下标引用操作符[ ] 指向关系比较明确，能够轻而易举的找到欲查找元素。

一维数组的创建

数组的创建需要有两个必要条件，一是数组内元素类型（整型、浮点型、字符型等），二是必须有数组名（数组名不能与关键字冲突），关于数组大小，可以不设定，但不能不清楚。

注意：创建数组时最好将三个条件设置好，同时不要用变量充当数组长度。

一维数组的初始化

同变量创建时顺便初始化一样，数组初始化能给数组赋上准确值，而不是不可知的随机值，同时在有的场景中数组初始化很重要。

注意：初始化时要注意是否已设定好数组大小，若设定好了大小，初始化时不能超过设定大小；若没有设定大小，初始化后数组内元素个数默认为数组大小。若是字符数组，且初始化时赋字符串，要特别注意字符串自带一个 \0 因此大小会加1。

一维数组的使用

数组在使用时需要依赖于下标引用操作符 [ ] ，也就是框住数组大小的那个符号，下标引用操作符就像是一道传送门，设置好目的地（下标），就能访问到相应的元素，从而进行使用。

//下标
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	printf("%d\n", arr[5]);//是否为数字5？
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		//i是否可以等于10？
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

注意：1.数组是通过下标来使用的，下标从0开始。2.若数组的大小未知，可通过sizeof(arr)/sizeof(arr[0])计算得到，即数组名大小/数组首元素大小==40/4=10。

一维数组在内存的存储

我们都知道，内存地址是唯一且连续的，而我们的数组能通过下标访问元素，由此可以推断出数组在内存的储存也是连续的，具体元素地址也是唯一的。

注意：数组在内存中是连续存放的，且随着下标的增长，地址由低变高。

二维数组

二维数组由一维数组拉伸而来，也就是说二维数组一般比一维数组要长，因为是一维数组的同类，所以二维数组在很多地方跟一维数组有着相似之处。

二维数组的创建、初始化与使用

因为都差不多，所以我放在一起说

二维数组的创建需有两个下标访问操作符，都是表示大小

二维数组初始化跟一维数组一样，能省略，但只能省略一点点，即列不能省略

二维数组在使用时需要注意下标问题，因为是两个下标，所以在使用前可以先画图理解

二维数组在内存中的存储

我们已经知道了一维数组在内存中是连续存放的，那么二维数组是否也如此呢？

//存储
int main()
{
	int arr[2][2] = { 1,2,3,4 };
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (j = 0; j < 2; j++)
		{
			printf("行下标:%d 列下标:%d的元素地址为:%p\n", i, j, &arr[i][j]);
		}
	}
	return 0;
}

数组越界

数组的下标是有范围限制的，下标总是从0开始，到n-1结束（n表示数组大小），如果数组下标小于0或大于n-1，那么此时就属于数组越界。C语言本身不做越界检查，编译器也不一定会报错，但如果出现下标越界，就意味着程序有错误，需要我们程序员去排查错误或者在编写代码阶段做好下标的检查，避免出现越界。

//越界
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 10; i++)
		printf("%d ", arr[i]);
	return 0;
}

数组传参

跟变量和常量一样，数组能作为参数传递给函数，以便函数执行操作

冒泡排序

冒泡排序可以将数组进行排序，因此需要把输入传入排序函数中。冒泡排序是拿元素逐个比较，确定所在的位置，完成排序。

//冒泡排序-1.0-err
//这是一个错误版本
void bubble_sort(int arr[])
{
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int arr[10] = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 };
	bubble_sort(arr);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

//冒泡排序-2.0-right
void bubble_sort(int* arr,int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int tmp = *(arr + j);
				*(arr + j) = *(arr + j + 1);
				*(arr + j + 1) = tmp;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int arr[10] = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr,sz);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}