第5章 数组
学习目标
? 掌握数组的概念 ? 掌握一维数组的使用 ? 掌握二维数组的使用
在前面所学的章节中，所使用的数据都属于基本数据类型，除此之外，C语言还提供了构造类型的数据，构造类型的数据包括数组类型、结构体类型和共用体类型。本章就针对其中的数组类型进行讲解。
5.1 什么是数组
在程序中，经常需要对一批数据进行操作，例如，统计某个公司100个员工的平均工资。如果使用变量来存放这些数据，就需要定义100个变量，显然这样做很麻烦，而且很容易出错。这时，可以使用x[0]、x[1]、x[2]……x[99]表示这100个变量，并通过方括号中的数字来对这100个变量进行区分。
在程序设计中，使用x[0]、x[1]、x[2]……x[n]表示的一组具有相同数据类型的变量集合称为数组x，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，该下标是从0开始的。
为了大家更好地理解数组，接下来，通过一张图来描述数组x[10]的元素分配情况，如图5-1所示。
X[0]X[1]X[2]X[3]X[4]X[5]X[6]X[7]X[8]X[9] 图5-1 数组x[10]
从图5-1中可以看出，数组x包含10个元素，并且这些元素是按照下标的顺序进行排列的。由于数组元素的下标是从0开始的，因此，数组x的最后一个元素为x[9]。
需要注意的是，根据数据的复杂度，数组下标的个数是不确定的。通常情况下，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、三维数组、四维数组等。通常情况下，我们将二维及以上的数组称为多维数组。
5.2 一维数组
5.2.1 一维数组的定义与初始化
一维数组指的是只有一个下标的数组，它用来表示一组具有相同类型的数据。在C语言中，一维数组的定义方式如下所示：
类型说明符 数组名[常量表达式];
在上述语法格式中，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
1
数组中存放元素的个数。
例如：
int array[5];
第5章 数组
上述代码定义了一个数组，其中，int是数组的类型，array是数组的名称，方括号中的5是数组的长度。
完成数组的定义后，只是对数组中的元素开辟了一块内存空间。这时，如果想使用数组操作数据，还需要对数组进行初始化。数组初始化的常见的方式有三种，具体如下：
1、直接对数组中的所有元素赋值，示例代码如下：
int i[5]={1,2,3,4,5};
上述代码定义了一个长度为5的数组i，并且数组中元素的值依次为1、2、3、4、5。 2、只对数组中的一部分元素赋值，示例代码如下：
int i[5]={1,2,3};
在上述代码中，定义了一个int类型的数组，但在初始化时，只对数组中的前三个元素进行了赋值，其它元素的值会被默认设置为0。
3、对数组全部元素赋值，但不指定长度，示例代码如下：
int i[]={1,2,3,4};
在上述代码中，数组i中的元素有4个，系统会根据给定初始化元素的个数定义数组的长度，因此，数组i的长度为4。
注意：
1、数组的下标是用方括号括起来的，而不是圆括号。 2、数组名的命名同变量名的命名规则相同。
3、数组定义中，常量表达式的值可以是符号常量，例如下面的定义是合法的。
int a[N]; //假设预编译命令#define N 4, 下标是符号常量
5.2.2 一维数组的引用
在程序中，经常需要访问数组中的一些元素，这时可以通过数组名和下标来引用数组中的元素。一维数组元素的引用方式如下所示：
数组名[下标];
在上述方式中，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。例如，引用数组x的第三个元素的方式x[2]。
为了帮助大家更好地理解数组元素的引用，接下来通过一个案例来演示，如例5-1所示。 例5-1
1 #include
2 void main(int argc,char *argv[]) 3 { 4 5 6 7 8 9
int x[5] = { 2, 3, 1, 4, 6 }; int i;
for ( i= 0; i < 5; i++) { }
printf(\
2
10 }
运行结果如图5-2所示。
图5-2 运行结果
在例5-1中，首先定义了一个数组x，然后通过下标的形式获取到数组中的元素，最后将元素乘以2后输出。
注意：
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0～5。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。
5.2.3 一维数组的常见操作
数组在编写程序时应用非常广泛，如经常需要对数组进行遍历、获取最值、排序等操作，灵活地使用数组对实际开发很重要。接下来针对一维数组的常见操作进行详细地讲解，具体如下：
1、一维数组的遍历
在操作数组时，经常需要依次访问数组中的每个元素，这种操作称作数组的遍历。接下来使用for循环依次遍历数组中的元素，如例5-2所示。
例5-2
1 #include
2 void main(int argc, char* argv[]) 3 { 4 5 6 7 8 9 10 }
int x[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; int i = 0;
for (i = 0; i < 5; i++) { }
printf(\
运行结果如图5-3所示。
图5-3 运行结果
在例5-2中，首先定义了一个长度为5的数组x，然后定义了一个变量i，由于数组的下标范围为0~4，
3
第5章 数组
因此可以将i的值作为下标，依次去访问数组中的元素，并将元素的值输出。
2、一维数组的最值
在操作数组时，经常需要获取数组中元素的最值。接下来通过一个案例来演示如何获得数组中的最大值，如例5-3所示。
例5-3
1 #include
2 int main(int argc, char* argv[]) 3 { 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 }
int x[5] = {1,2,3,4,5}; int nMax = x[0]; int i = 0;
for (i = 1; i < 5; i++) { }
printf(\return 0;
if (x[i] > nMax) { }
nMax = x[i];
运行结果如图5-4所示。
图5-4 运行结果
在例5-3中，实现了获取数组x最大值的功能。在第7行代码中假定数组中的第一个元素为最大值，并将其赋值给nMax，在第7~13行代码对数组中的其他元素进行遍历，如果发现比nMax值大的元素，就将最大值nMax设置为这个元素的值，这样，当数组遍历完成后，nMax中存储的就是数组中的最大值
3、一维数组的排序
在操作数组时，经常需要对数组中的元素进行排序。接下来为大家介绍一种比较常见的排序算法—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，接下来，分步骤讲解冒泡排序的整个过程，具体如下：
第一步，从第一个元素开始，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。如果前一个元素比后一个元素大，则交换它们的位置。整个过程完成后，数组中最后一个元素自然就是最大值，这样也就完成了第一轮的比较。
第二步，除了最后一个元素，将剩余的元素继续进行两两比较，过程与第一步相似，这样就可以将数组中第二大的数放在倒数第二个位置。
第三步，依次类推，持续对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对元素需要比较为止。 了解了冒泡排序的原理之后，接下来通过一个案例来实现冒泡排序，如例5-4所示。 例5-4
1 #include
2 void main(int argc, char ** argv[])
4
3 { 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 }
int x[5] = { 9, 8, 3, 5, 2 }; int m = 0, n = 0; int nTemp = 0; int i = 0;
printf(\冒泡排序前：\\n\for (i = 0; i < 5; i++) { }
printf(\
for (m = 0; m < 5 - 1; m++) { }
printf(\冒泡排序后：\\n\for (i = 0; i < 5; i++) { }
printf(\
printf(\\
for (n = 0; n < 5 - 1 - m; n++) { }
if (x[n] > x[n + 1]) { }
nTemp = x[n]; x[n] = x[n + 1]; x[n + 1] = nTemp;
printf(\\
运行结果如图5-5所示。
图5-5 运行结果
在例5-4中，通过嵌套for循环实现了冒泡排序。其中，外层循环用来控制进行多少轮比较，每一轮比较都可以确定一个元素的位置，由于最后一个元素不需要进行比较，因此，外层循环的次数为数组的长度-1，内层循环的循环变量用于控制每轮比较的次数，在每次比较时，如果前者小于后者，就交换两个元素的位置，具体执行过程如图5-6所示。
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第5章 数组C语言教程零基础到大神
