第7章 二维数组与指针程序设计(甘玲)

《C语言程序设计》
第7章 二维数组与指针程序设计
本章内容
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杨辉三角形问题 二维数组、二维数组作函数参数
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最小串问题 二维字符数组
3
字符串排序问题
指针数组、指向指针的指针
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成绩打印问题 指向二维数组的指针及其作函数参数
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《解析C程序设计（第2版）》第7章 二维数组与指针程序设计
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杨辉三角形问题
注：错误的初始化定义： int a[3][3]; a={1,2,3,4,5,6,7,8,9}; 这是错误的。 而int a[3][3]; a[3][3]={{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}}; 也是错误的赋值方式。
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二维数组的初始化
⑷对部分元素赋初值 数组在对部分元素赋初值时，如果后面的数组元素不赋初值，系统会 对所有数组元素自动赋以0值。 如：int a[2][3]={{0,2},{1}}; 相当于：int a[2][3]={{0,2,0},{1,0,0}};。 再如：static int d[2][3]={{8,5},{9}}; 相当于：static int d[2][3]={{8,5,0},{9,0,0}};。 又如：int b[2][3]={1,0,3};相当于： int b[2][3]={1,0,3,0,0,0};。 ⑸如果对全部元素都赋初值时，则定义数组时，第一维（行）的长度可 以不指定，但第二维（列）的长度不能省需要指定。 如：int a[][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12} 等价于：int a[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};。
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例7-1 实现代码
/* LI7_1.c */ #include <stdio.h> 定义具有5行 #define N 5 5列的二维数 int main() 组a { int i,j,a[N][N]; /* 定义二维数组a */ 按变量方 for(i=1;i<N;i++) 式对二维 { a[i][i]=1; /* 对角线元素赋值1 */ 二维数组a 数组元素 a[i][1]=1; /* 最左边一列元素赋值1 */ 值赋值 中的每个元 } 素均按单个 for(i=3;i<N;i++) 变量处理 for(j=2;j<=i-1;j++) a[i][j]=a[i-1][j-1]+a[i-1][j]; /* 非1元素赋值 */ for(i=1;i<N;i++) { for(j=1;j<=i;j++) 本例涉及到二维数组的定义、引用、初始化，以及二维 printf("%3d",a[i][j]); /* 输出 */ 数组名作函数参数等知识。 printf("\n"); } 当数组元素为字符时的二维字符数组，它可以存放若干 return 0; 个字符串。 }
二维数组与一维数组一样，可以对二维数组的元素进行赋值或者初始化。 数组在定义后，它所占有的存储单元中的值是不确定的，引用数组元素之前， 必须保证数组的元素已经被赋以确定的值。二维数组初始化的方法如下： ⑴分行给二维数组赋初值。 int a[2][3]={{1,2,3},{5,6,7}}; 第一个内花括号的值赋给数组的第一 行，第二个内花括号的值赋给数组的第二行。 ⑵所有数据写在一个花括弧内，按顺序赋初值。 int a[2][3]={2,3,5,6,7,8};它将第一组3个数赋给数组的第一行，第二 组3个数赋给数组的第二行。该方法相对简单，但是，当数组元素较多时，容 易出现混乱、遗漏、出错。在行、列数较多时，使用第一种方法较好。 ⑶对于定义的静态存储(关键字为static)数组，如果没有赋初值，则系统 自动将全部元素赋以0值或‘\0‟值。 如：static int a[2][2];相当于static int a[2][2]={0,0,0,0} 而对定义的int a[2][2];如果不对其赋初值，则数组中各元素的值是不确 定的。
例7-1 杨辉三角形的打印。
1 1 1 1 1
1 2 1 3 3 1 4 6 4 1
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问题分析
在C语言中，数组元素可以是任何类型的，特别地，数 组元素又是数组，这种数组就是多维数组。凡是具有相 同数据类型的二维表格数据，都可以使用一个数组元素 为一维数组的一维数组来表示，这种数据结构称之为二 维数组。杨辉三角形实际上是可以用一个二维数组结构 来描述的。 凡是二维及其以上维数的数组，称之为多维数组。在C 语言中，最常见的多维数组是二维数组，这种二维结构 的数据也称为矩阵。三维或多维数组虽然合法，但很少 出现。在计算机中，多维数组只是一个逻辑概念，在内 存中，多维数组元素的排列顺序“按行优先”存放，其 排列顺序为：第一维的下标变化最慢，最右边的下标变 化最快。最后形成一个就像一维数组一样的序列。
二维数组的初始化
⑺通过赋值语句赋初值 如：int a[2][2]; a[0][0]=1; a[0][1]=2; a[1][0]=3; a[1][1]=4;。 ⑻在定义数组时也可以只对部分元素赋值，而省略第一维 的长度，但应使用分行赋值方式。 如： int a[][4]={{1},{3,1},{0,0,9}}; 它与 int a[3][4]={{1},{3,1},{0,0,9}}; 等价。
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二维数组定义举例
二维数组是两对下标运算符[]，并且定义二维数组时，“行数 常量表达式”和“列数常量表达式”不能使用变量或变量表达 式，只能使用常量表达式。 绝对不能写成“数据类型 数组名[行数，列数]；”的形式。
a[0][0] a[0][1] …… a[0][n-1] a[1][0] a[1][1] …… a[1][n-1] … … …… … a[m-1][0] …… a[m-1][n-1] a[0] a[1] … a[m-1] a
即相应元素类型能参加的运算。如： 赋值运算：a[2][1]=3; 取地址运算：&a[2][1]; 其他运算：a[1][0]=a[0][0]+1; 其他运算：a[i][j]>0；a[2][1]<a[0][2]；
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二维数组的初始化
利用一维数组可以处理“一组”相关数据，而要处理“多组”相关数 据就很不方便。如多个学生、多门课程的成绩表，是一个二维表格， 它无法用一个一维数组来表示；矩阵的运算也是一个二维表格。 杨辉三角形是(a+b)的n次方展开后各项的系数，下面是一个5行的 杨辉三角形矩阵，它有5行5列，在对角线的左下方是非0数据，对角 线的右上方的数据全为0。矩阵的最左边1列元素全为1，矩阵的对角 线元素全为1，对角线的左下方的其余数据为当前数据的上一行当前 列数据和前1列数据之和。能不能使用一个数据结构来描述这一方阵 呢？
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二维数组的初始化
⑹键盘输入赋值 通过键盘输入二维数组的数组元素，一般需要使用二重循环的形式进行。 可以先行输入，也可先列输入。
①先行输入方式 int a[2][3]; for(i=0;i<2;i++) for(j=0;j<3;j++) scanf(“%d”,&a[i][j]);
a[1]
a[1][2] a[1][1] a[1][0]
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a[1][1] a[1][2]
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二维数组元素的存储序号
当数组有n列时，计算a[i][j]的序号 公式为：i*n+j。 如：int a[3][4]；表示：每一维 的下标从0开始，整个数组元素为： 3×4=12个。其存储方式见右图： a[2][1]的序号为：2*4+1=9。
a[m][n]=
如定义：int a[3][4]; 表示3行4列的二维数组，有12个 元素。
a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3] a[3][4]= a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[1][3] = a[2][0] a[2][1] a[2][2] a[2][3] 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 -3 -4
值 数组元素 序号 存储单元
a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3] a[3][4]= a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[1][3] a[2][0] a[2][1] a[2][2] a[2][3]
3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 -3 -4
a[0] [0] a[0] [1] a[0] [2] a[0] [3] a[1] [0] a[1] [1] a[1] [2] a[1] [3] a[2] [0] a[2] [1] a[2] [2] a[2] [3]
一维数组形式
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二维数组的存储形式
存放顺序：按行存放 先顺序存放第0行的元素，再存放第1行的元素 int a[2][3]; a[0][2] a[0][1] a[0][0] a[0]
a[1][0] a[0][0] a[0][1] a[0][2]
②先列输入方式 int a[2][3]; for(j=0;i<3;j++) for(i=0;i<2;i++) scanf(“%d”,&a[i][j]); 说明：不管是先行输入，还是先列输入，在计算机存储中数组元素仍然是按 行存储的。