C语言开发基础教程第4章-数组-教学PPT课件.pptx

1、第第4章章 数组数组 一维数组 二维数组4.1 数组数组是一组具有相同数据类型的变量集合。数组中的每一项称为数组的元素，每个元素都有对应的下标（n），用于表示元素在数组中的位置序号，下标从0开始。4.1 数组100206733988296680 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 上面数组中包含10个元素，这些元素按照下标的顺序进行排列。由于数组元素的下标从0开始，数组中的第n个元素为arrn-1。10个int类型的数据的集合，可以定义一个数组arr进行存储。4.1 数组根据数据的复杂度，数组下标的个数是不确定的。数组元素下标的个数也称为维数，根据维数的不同，可将数组分为一维数组、二维数组

2、、三维数组、四维数组等。通常情况下，我们将三维及以上的数组称为多维数组。注 意4.1 数组数组在内存中存储时，占用的是一段连续的内存。4.2.1 一维数组的定义与初始化4.2.1 一维数组的定义与初始化一维数组的定义方式如下：类型说明符 数组名常量表达式;类型说明符表示数组中所有元素的类型，常量表达式指的是数组的长度，也就是数组中存放元素的个数。例如：定义一个可存储5个int类型元素的数组，int array5;/数组array，存储int类型数据，大小为54.2.1 一维数组的定义与初始化数组初始化的常见的方式有3种：1、直接对数组中的所有元素赋值。int i5=1,2,3,4,5;2、只对

3、数组中的一部分元素赋值。int i5=1,2,3;3、对数组全部元素赋值，但不指定长度。int i=1,2,3,4;数组初始化4.2.1 一维数组的定义与初始化（1）数组的下标是用方括号括起来的，而不是圆括号；（2）数组同变量的命名规则相同；（3）数组定义中，常量表达式的值可以是符号常量。注 意4.2.2 一维数组的访问1、读取指定元素一维数组的元素访问方式如下：数组名下标;下标指的是数组元素的位置，数组元素的下标是从0开始的。4.2.2 一维数组的访问2、遍历一维数组遍历数组使用循环语句实现，以数组的下标作为循环条件，只要数组下标有效就可以获取数组元素。for(i=0;i 10;i+)pri

4、ntf(x%d:%dn,i,xi);int i=0;while(i 10)printf(x%d:%dn,i,xi);i+;小提示：数组越界数组的下标都有一个范围，即“0数组长度-1”，假设数组的长度为6，其下标范围为05。当访问数组中的元素时，下标不能超出这个范围，否则程序会报错。4.2.3 数组元素排序1、冒泡排序在冒泡排序的过程中，不断地比较数组中相邻的两个元素，较小者向上浮，较大者往下沉，整个过程和水中气泡上升的原理相似。4.2.3 数组元素排序第1步：从第1个元素开始，将相邻的两个元素依次进行比较，直到最后两个元素完成比较。如果前1个元素比后1个元素大，则交换它们的位置。整个过程完成后

5、，数组中最后1个元素自然就是最大值，这样也就完成了第1轮的比较。4.2.3 数组元素排序第2步：除了最后1个元素，将剩余的元素继续进行两两比较，过程与第1步相似，这样就可以将数组中第二大的数放在倒数第2个位置。第3步：依次类推，对剩余元素重复以上步骤，直到没有任何一对元素需要比较为止。4.2.3 数组元素排序冒泡排序流程图：4.2.3 数组元素排序使用冒泡排序对数组9,8,3,5,2排序。4.2.3 数组元素排序for(i=0;i 5-1;i+)/外层循环控制比较的轮数 for(j=0;j arrj+1)/如果前面的元素大于后面的元素temp=arrj;/就交换两个元素的位置arrj=arrj

6、+1;arrj+1=temp;4.2.3 数组元素排序2、选择排序选择排序的原理与冒泡排序不同，它是指通过每一趟排序过程中从待排序记录中选择出最大（小）的元素，将其依次放在数组的最前或最后端，来实现数组的排序。接下来，分步骤讲解冒泡排序的整个过程。4.2.3 数组元素排序第1步：在数组中选择出最小的元素，将它与0下标元素交换，即放在开头第1位。第2步：除0下标元素外，在剩下的待排序元素中选择出最小的元素，将它与1下标元素交换，即放在第2位。第3步：以此类推，直到完成最后两个元素的排序交换，就完成了升序排列。4.2.3 数组元素排序选择排序流程图：4.2.3 数组元素排序使用选择排序对数组9,8

7、,3,5,2进行排序。4.2.3 数组元素排序第1轮：循环找出最小值2，将它与第一个元素9进行交换。第2轮：循环找出剩下的4个元素中最小值3，将它与第二个元素8交换。第3轮：循环找出剩下的3个元素中最小值5，将它与第三个元素8交换。第4轮：对最后两个元素进行比较，比较后发现不需要交换，则排序完成。4.2.3 数组元素排序for(i=0;i 5-1;i+)/外层循环控制比较的轮数 min=i;/暂定i下标处的元素是最小的，用min记录其下标for(j=i+1;j 5;j+)/内层循环在剩下的元素中找出最小的元素if(xj xmin)min=j;if(min!=i)/交换两个元素的位置temp=x

8、i;xi=xmin;xmin=temp;4.3 阶段安全双色球一、案例描述彩票是以抽签给奖方式进行筹款或敛财所发行的凭证，双色球是中国福利彩票目前最火的一种玩法。每天都有上亿的彩民关注着双色球的开奖结果。4.3 阶段安全双色球一、案例描述双色球投注区分为红色球号码区和蓝色球号码区，每注投注号码由6个红色球和1个蓝色球号码组成。红色球号码从133中选择，蓝色球号码从116中选择。每期开出的红色球号码不能重复，但是蓝色球可以是红色球中的一个。4.3 阶段安全双色球一、案例描述案例要求编写程序模拟双色球的开奖过程，由程序随机产生6个红色球号码和1个蓝色球号码并把结果输出到屏幕上。4.3 阶段安全双色

9、球二、案例分析由案例描述可知，本案例在实现时需要用到随机数知识。但是需要注意“每期开出的红色球号码不能重复”，而使用随机函数可能会产生重复的号码，因此在编程时需要判断新生成的红色球号码是否与已经生成了。如果号码与已生成的红色球号码重复了，则需要重新生成新的红色球号码。4.3 阶段安全双色球二、案例分析可以使用for循环来实现随机生成6个不同红色球号码的功能，用数组保存生成的6个红色球号码，而且需要在for循环中每次都要判断是否出现了重复的号码。蓝色球号码只有一个，且允许与红色球号码重复，因此可以直接用随机函数生成。4.3 阶段安全双色球三、案例实现思路（1）先使用系统定时器的值作为随机数种子，

10、为随机数的生成做好准备；（2）之后分别随机生成6个红色球号码和1个蓝色球号码；4.3 阶段安全双色球三、案例实现思路（3）用外层for循环生成6个红色球号码，注意在生成新红色球号码的时候用内层for循环遍历数组中所有红色球号码，确保没有与之相同的号码，若有，则重新生成；（4）最后把红色球号码和蓝色球号码分别打印到屏幕上。多学一招：多学一招：随机数随机数在C语言中可以调用rand()函数产生一个随机数。int rand(void);rand()函数返回值范围是0RAND_MAX，RAND_MAX定义在stdlib.h中，其值为2147483647，即rand()函数产生的随机数范围为021474

11、83647。多学一招：多学一招：随机数随机数如果要生成某个范围内的随机数，一般可分为两种情况：（1）生成从0到某个值的随机数，例如生成0100范围内的随机数，则可利用rand()函数对100取余。int num1=rand()%100;int num2=rand()%100;多学一招：多学一招：随机数随机数（2）产生不从0开始的随机数，例如产生10100之间的随机数，则利用rand()函数对90（100-10）进行取余，然后再加上10即可得到10100之间的随机数。int a=rand()%90+10;int b=rand()%90+10;多学一招：多学一招：随机数随机数rand()函数产生的

12、随机数并不是真正意义上的随机数，而是一个伪随机数，如果要产生真正的随机数，必须以某一个数（种子）为基准，按照某个递推公式推算出一系列数。这就需要为rand()函数提供一个种子。注注 意意多学一招：多学一招：随机数随机数C语言专门提供了一个函数srand()，为随机数生成器播散种子void srand(unsigned int seed);参数seed为种子，用来初始化rand()的起始值。其功能为：从srand(seed)中所指定的seed开始，返回一个在0,RAND_MAX之间的随机整数。调用srand()函数时，一般使用系统时间作为随机数种子。srand(unsigned int)time

13、(NULL);4.4.1 二维数组定义与初始化二维数组是指维数为2的数组，即数组有两个下标，二维数组是对一维数组的扩展，它可以看作是一维数组的每一个元素是一维数组。4.4.1 二维数组定义与初始化二维数组的定义方式与一维数组类似：类型说明符 数组名常量表达式1常量表达式2;“常量表达式1”被称为行下标，“常量表达式2”被称为列下标。例如，定义一个3行4列的二维数组：int a34;/数组a是个3行4列的二维数组4.4.1 二维数组定义与初始化二维数组a的元素分布如下图：4.4.1 二维数组定义与初始化二维数组的初始化：（1）按行给二维数组赋初值。int a23=1,2,3,4,5,6;（2）将

14、所有的数组元素按行顺序写在1个大括号内。int a23=1,2,3,4,5,6;4.4.1 二维数组定义与初始化二维数组的初始化：（3）对部分数组元素赋初值。int b34=1,4,3,2,1,2;如果二维数组只进行了部分赋值，未赋值的元素系统会自动补0。4.4.1 二维数组定义与初始化二维数组的初始化：（4）如果对全部数组元素置初值，则二维数组的行下标可省略，但列下标不能省略。int a3=1,2,3,4,5,6;/等同于int a23=1,2,3,4,5,6;系统会根据固定的列数，将后边的数值进行划分，自动将行数定为2。4.4.2 二维数组的访问1、读取指定元素二维数组的引用方式同一维数组

15、的引用方式一样，也是通过数组名和下标的方式来引用数组元素。数组名行列;4.4.2 二维数组的访问2、遍历二维数组二维数组的遍历也通过循环语句实现，由于二维数组有两个维数，遍历二维数组需要使用双层循环。4.4.2 二维数组的访问for(int i=0;i 3;i+)/循环遍历行for(int j=0;j 4;j+)/循环遍历列 printf(%d%d:%d,i,j,a ij);printf(n);/每一行的末尾添加换行符4.4.2 二维数组的访问int i=0,j=0;while(i 3)/循环遍历行while(j4)/循环遍历列printf(%d%d:%d,i,j,a ij);j+;/在行固定

16、的情况下，列值依次增加j=0;/将j归0，以便进行下一轮循环 printf(n);i+;/遍历完一行后，行值加14.5 阶段安全杨辉三角一、案例描述杨辉三角，又称贾宪三角形、帕斯卡三角形，是二项式系数在三角形中的一种几何排列。案例要求通过编程在屏幕上打印出杨辉三角的前10行。4.5 阶段安全杨辉三角11 11 2 11 3 3 11 4 6 4 11 5 10 10 5 11 6 15 20 15 6 11 7 21 35 35 21 7 11 8 28 56 70 56 28 8 11 9 36 84 126 126 84 36 9 14.5 阶段安全杨辉三角二、案例分析对杨辉三角的图形规律

17、进行总结，结论如下：（1）第n行的数字有n项；（2）每行的端点数为1，最后一个数也为1；（3）每个数等于它左上方和上方的两数之和；（4）每行数字左右对称，由1开始逐渐增大。4.5 阶段安全杨辉三角二、案例分析根据上面总结的规律，可以将杨辉三角看作一个二维数组arrnn，并使用双层循环控制程序流程，为数组arrnn中的元素逐一赋值，假设数组元素记为arrij，则元素arrij满足：arrij=arri-1j-1+arri-1j。4.5 阶段安全杨辉三角4.5 阶段安全杨辉三角三、案例实现思路（1）先定义一个二维数组；（2）定义双重for循环，外层循环负责控制行数，内层循环负责控制列数；（3）根据规律给数组元素赋值；（4）最后用双重for循环将二维数组中的元素打印出来，即把杨辉三角输出到屏幕上。4.6 多维数组多维数组的定义与二维数组类似：类型说明符 数组名 n1n2nn;例如，定义一个三维数组，arr222=1,2,3,4,5,6,7,8;4.6 多维数组三维数组arr在内存中的存储如下图：4.7 本章小结本章首先讲解什么是数组，其次讲解了一维数组的定义、初始化、引用以及数组的常见操作，最后讲解了二维数组的相关知识，最后简单介绍了多维数组的定义方式，掌握好本章的内容有助于后面课程的学习。