数组

什么是数组？

• 数组是 C 语言中的一种数据结构，用于存储一组具有相同数据类型的数据。
• 数组中的每个元素可以通过一个索引（下标）来访问，索引从 0 开始，最大值为数组长度减 1。

数组的使用

定义语法格式

类型 数组名[元素个数];
int arr[5];

• 数组名不能与其它变量名相同，同一作用域内是唯一的
• 其下标从 0 开始计算，因此 5 个元素分别为 arr[0]，arr[1]，arr[2]，arr[3]，arr[4]

#include <stdio.h>

int main() {
    // 定义了一个数组，名字叫 a，有 10 个成员，每个成员都是 int 类型
    int a[10];
    // a[0]…… a[9]，没有 a[10]
    // 没有 a 这个变量，a 是数组的名字，但不是变量名，它是常量

    a[0] = 0;
    // ……
    a[9] = 9;
    // 数据越界，超出范围，错误
    // a[10] = 10;  // err

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        a[i] = i; // 给数组赋值
    }

    // 遍历数组，并输出每个成员的值
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        printf("%d ", a[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

数组的初始化

• 在定义数组的同时进行赋值，称为初始化
• 全局数组若不初始化，编译器将其初始化为零
• 局部数组若不初始化，内容为随机值

// 定义一个数组，同时初始化所有成员变量
int a1[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
int a2[10] = { 1, 2, 3 }; // 初始化前三个成员，后面所有元素都设置为 0
int a3[10] = { 0 }; // 所有的成员都设置为 0

 // [] 中不定义元素个数，定义时必须初始化
int a4[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 定义了一个数组，有 5 个成员

数组名

• 数组名是一个地址的常量，代表数组中首元素的地址
• 即 arr == &arr[0]

数组长度

#include <stdio.h>

int main() {
    // 定义一个数组，同时初始化所有成员变量
    int a[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

    // 数组名是一个地址的常量，代表数组中首元素的地址
    printf("a = %p\n", a);
    printf("&a[0] = %p\n", &a[0]);

    int n = sizeof(a);     // 数组占用内存的大小，10 个 int 类型，10 * 4  = 40
    int n0 = sizeof(a[0]); // 数组第 0 个元素占用内存大小，第 0 个元素为 int，4
    int num = n / n0;      // 元素个数
    printf("n = %d, n0 = %d, num = %d\n", n, n0, num);

    return 0;
}

案例

一维数组的最大值

#include <stdio.h>

int main() {
    // 定义一个数组，同时初始化所有成员变量
    int a[] = {1, -2, 3, -4, 5, -6, 7, -8, -9, 10};

    // 假设第 0 个元素就是最大值
    int temp = a[0];
    for (int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++) {
        // 如果有元素比临时的最大值大，就交换值
        if (a[i] > temp) {
            temp = a[i];
        }
    }
    printf("数组中最大值为：%d\n", temp);

    return 0;
}

一维数组的逆置

#include <stdio.h>

int main() {
    // 定义一个数组，同时初始化所有成员变量
    int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

    int i = 0;  // 首元素下标
    int j = sizeof(a) / sizeof(a[0]) - 1;   // 尾元素下标
    int temp;

    while (i < j) {
        // 元素交换值
        temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
        // 位置移动
        i++;
        j--;
    }

    for (i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++) {
        printf("%d, ", a[i]);
    }

    return 0;
}