数组（完整版）

寻星探路

发布于 2025-12-17 19:44:11

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一、数组的概念

数组是⼀组相同类型元素的集合；从这个概念中我们就可以发现2个有价值的信息：

数组中存放的是1个或者多个数据，但是数组元素个数不能为0。

数组中存放的多个数据，类型是相同的。

数组分为⼀维数组和多维数组，多维数组⼀般⽐较多⻅的是⼆维数组。

二、一维数组的创建和初始化

1.数组的创建

⼀维数组创建的基本语法如下：

 type arr_name[常量值];

存放在数组的值被称为数组的元素，数组在创建的时候可以指定数组的⼤⼩和数组的元素类型。

type指定的是数组中存放数据的类型，可以是： char 、 short 、 int 、 float 等，也可以自定义的类型。

ar r_name指的是数组名的名字，这个名字根据实际情况，起的有意义就⾏。

[ ] 中的常量值是⽤来指定数组的⼤⼩的，这个数组的⼤⼩是根据实际的需求指定就⾏。

⽐如：我们现在想存储某个班级的20⼈的数学成绩，那我们就可以创建⼀个数组，如下：

int math[20];

2.数组的初始化

数组的初始化⼀般使⽤⼤括号，将数据放在⼤括号中。数组如果进⾏了初始化，数组的⼤⼩是可以省略掉的。

//完全初始化 
int arr[5] = {1,2,3,4,5};
 
//不完全初始化 
int arr2[6] = {1};//第⼀个元素初始化为1，剩余的元素默认初始化为0 

//错误的初始化 - 初始化项太多 
int arr3[3] = {1, 2, 3, 4};

3.数组的类型

数组也是有类型的，数组算是⼀种⾃定义类型，去掉数组名留下的就是数组的类型。

 int arr1[10];
 int arr2[12];
 char ch[5];

arr1数组的类型是 int [10]

arr2数组的类型是 int [12]

ch 数组的类型是char[ 5 ]

三、一维数组的使用

1.数组下标

C语⾔规定数组是有下标的，下标是从0开始的，假设数组有n个元素，最后⼀个元素的下标是n-1，下标就相当于数组元素的编号，如下：

 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

在C语⾔中数组的访问提供了⼀个操作符 [ ] ，这个操作符叫：下标引⽤操作符。

有了下标，我们就可以访问数组中的元素了。比如arr[7]就可以用来访问下标为7的元素

2.数组的打印和输入

数组的打印和输入是相似的，因为数组中通常存储着许多的元素，所以要想将他们一次打印出来或者逐个输入，就需要用到循环来进行打印或者写入

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; 
 int i = 0;
 for(i = 0; i < 10; i++)
     {
     printf("%d ", arr[i]);
     }
 return 0；
 }

（输入同理）

四、一维数组在内存中的存储

依次打印数组元素的地址：

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; 
 int i = 0;
 for(i = 0; i < 10; i++)
     {
     printf("&arr[%d] = %p\n ", i, &arr[i]);
     }
 return 0;
 }

输出结果我们看看：

从输出结果我们可以分析出，随着下标的增长，地址是由小到大变化的，并且相邻的元素之间像差四（一个整型是四个字节），所以我们得出结论：数组在内存中是连续存放的。

五、使用sizeof计算数组元素的个数

sizeof 中C语⾔是⼀个关键字，是可以计算类型或者变量⼤⼩的，其实 sizeof 也可以计算数组的⼤⼩。

 #include <stido.h>
 int main()
 {
 int arr[10] = {0};
 printf("%d\n", sizeof(arr));
 return 0;
 }

这⾥输出的结果是40，计算的是数组所占内存空间的总⼤⼩，单位是字节。

我们⼜知道数组中所有元素的类型都是相同的，那只要计算出⼀个元素所占字节的个数，数组的元素个数就能算出来。这⾥我们选择第⼀个元素算⼤⼩就可以。

 #include <stido.h>
 int main()
 {
     int arr[10] = {0};
     int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
     printf("%d\n", sz);
     return 0;
 }

这⾥的结果是：10，表⽰数组有10个元素。

六、二维数组的创建

1.二维数组的概念

前⾯学习的数组被称为⼀维数组，数组的元素都是内置类型的，如果我们把⼀维数组做为数组的元素，这时候就是⼆维数组，⼆维数组作为数组元素的数组被称为三维数组，⼆维数组以上的数组统称为多维数组。（我们只讨论一维数组和多维数组）

2.二维数组的创建

type arr_name[常量值1][常量值2]；

//例如：
int arr[3][5];
double data[2][8];

上述代码中出现的信息

3表⽰数组有3⾏

5表⽰每⼀⾏有5个元素

int表⽰数组的每个元素是整型类型

arr是数组名，可以根据⾃⼰的需要指定名字

data数组意思基本⼀致。

七、二位数组的初始化

在创建变量或者数组的时候，给定⼀些初始值，被称为初始化。

 int arr1[3][5] = {1, 2};
 int arr2[3][5] = {0};
 //不完全初始化

 int arr3[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
 //完全初始化

 int arr4[3][5] = {{1,2},{3,4},{5,6}};
 //按行初始化

 int arr5[][5] = {1,2,3};
 int arr6[][5] = {1,2,3,4,5,6,7};
 int arr7[][5] = {{1,2}, {3,4}, {5,6}};
 //初始化的时候可以省略行，但是绝对不能省略列

八、二维数组的使用

1.二维数组的下标

二维数组的下标与以为数组的下标类似，行和列都是从0开始的

 int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};

2.二维数组的输入和输出

二维数组的输入和输出都是在一维数组的基础上把循环变为循环的嵌套进行输入和输出。

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
    int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
    int i = 0;//遍历⾏
    //输⼊
    for(i = 0; i < 3; i++) //产⽣⾏号 
    {
        int j = 0;
        for(j = 0; j < 5; j++) //产⽣列号
 
        {
            scanf("%d", &arr[i][j]); //输⼊数据 
        }
    }
    //输出
    for(i = 0; i < 3; i++) //产⽣⾏号 
    {
        int j = 0;
        for(j = 0; j < 5; j++) //产⽣列号 
        {
            printf("%d ", arr[i][j]); //输出数据 
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
 }

九、二维数组在内存中的存储

像⼀维数组⼀样，我们如果想研究⼆维数组在内存中的存储⽅式，我们也是可以打印出数组所有元素的地址的。代码如下：

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
     int arr[3][5] = { 0 };
     int i = 0;
     int j = 0;
     for (i = 0; i < 3; i++)
     {
         for (j = 0; j < 5; j++)
         {
             printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
         }
         }
     return 0;
 }

输出结果为：

从输出的结果来看，每⼀⾏内部的每个元素都是相邻的，地址之间相差4个字节，跨⾏位置处的两个元素（如：arr[0][4]和arr[1][0]）之间也是差4个字节，所以⼆维数组中的每个元素都是连续存放的。

十、C99中的变长数组

在C99标准之前，C语⾔在创建数组的时候，数组⼤⼩的指定只能使⽤常量、常量表达式，或者如果我们初始化数据的话，可以省略数组⼤⼩。

 int arr1[10];
 int arr2[3+5];
 int arr3[] = {1,2,3};

这样的语法限制，让我们创建数组就不够灵活，有时候数组⼤了浪费空间，有时候数组⼜⼩了不够⽤的。

C99中给⼀个变⻓数组（variable-lengtharray，简称VLA）的新特性，允许我们可以使⽤变量指定数组⼤⼩。

 int n = a + b;
 int arr[n];

上⾯⽰例中，数组 arr 就是变⻓数组，因为它的⻓度取决于变量 n 的值，编译器没法事先确定，只有运⾏时才能知道 n 是多少。

变⻓数组的根本特征，就是数组⻓度只有运⾏时才能确定，所以变⻓数组不能初始化。它的好处是程序员不必在开发时，随意为数组指定⼀个估计的⻓度，程序可以在运⾏时为数组分配精确的⻓度。有⼀个⽐较迷惑的点，变⻓数组的意思是数组的⼤⼩是可以使⽤变量来指定的，在程序运⾏的时候，根据变量的⼤⼩来指定数组的元素个数，⽽不是说数组的⼤⼩是可变的。数组的⼤⼩⼀旦确定就不能再变化了。

十一、数组的练习

练习一：多个字符从两端移动，向中间汇聚

编写代码，演⽰多个字符从两端移动，向中间汇聚

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
     char arr1[] = "welcome to bit...";
     char arr2[] = "#################";
     int left = 0;
     int right = strlen(arr1)-1;
     printf("%s\n", arr2);
     while(left<=right)
     {
         Sleep(1000);
         arr2[left] = arr1[left];
         arr2[right] = arr1[right];
         left++;
         right--;
         printf("%s\n", arr2);
     }
     return 0;
 }

练习二：⼆分查找

题⽬：给定⼀个升序的整型数组，在这个数组中查找到指定的值n，找到了就打印n的下标，找不到就打印："找不到"。

在⼀个升序的数组中查找指定的数字n，很容易想到的⽅法就是遍历数组，但是这种⽅法效率⽐较低。于是就有了二分查找，也叫做折半查找。通过不断的去范围内的中间值进行查找。

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
    int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int left = 0;
    int right = sizeof(arr)/sizeof(arr[0])-1;
    int key = 7;//要找的数字
    int mid = 0;//记录中间元素的下标
    int find = 0;
    while(left <= right)
    {
        mid = (left+right)/2;
        if(arr[mid] > key)
        {
                right = mid-1;
        }
        else if(arr[mid] < key)
        {
                left = mid+1;
        }
        else
        {
            find = 1;
            break;
        }
    }
    
    if(1 == find)       
        printf("找到了,下标是%d\n", mid);
    else
        printf("找不到\n");
    return 0;
 }

求中间元素的下标，使⽤ mid = (left + right) / 2 ，如果left和right⽐较⼤的时候可能存在问题，可以使⽤下⾯的⽅式：