第4章 数据组织与排序

数组(Array) && 排序(Sort )
Objectives
To understand the basic concepts and uses of arrays
To be able to define C arrays
To understand the classical approaches to sorting arrays:
对于二维数组的输入/输出采用二重循环实现
以引用数组中的元素 注意：只能引用数组元素而不能一次整体 调用整个数组全部元素的值 数组元素的地址=数组首地址+sizeof(数组 类型)*下标
访初始化数组
输入元素的值
数组之间 不能通过 整体赋值 的方式相 互赋值
给元素赋值
for (i=0;i<10;i++) scores[i]=a[i]; numbers[3] = numbers[4] + 15;
什么是数组
相同数据类型的元素集合。属于构造类型。
为什么需要数组？设想给定问题：要求读
取、处理并输出10个整数，定义10个整型 变量？如下：
1、数组元素在内存中占用连续的存储单元 2、数组元素的个数固定 3、数组元素的类型相同
下标
为描述数组元素 所需的下标个数 则为该数组的维 数
元素
数组名
数组(array)
什么是数组? 为什么要使用数组? 如何定义数组? 如何引用数组元素? 二维数组的元素在内存中按什么方式存放? 什么是字符串? 字符串结束符的作用是什么? 如何实现字符串的存储和操作，包括字符串的输
入和输出? 怎样理解C语言将字符串作为一个特殊的一维字 符数组?
选择排序
基本思路：把数组中的数看成是两个部分：
一个已经排好序(Sorted)的，一个是未排好 序(Unsorted)的；每一趟排序都在Unsorted 部分中找到一个最小的数放在Sorted部分的 末尾。
选择排序过程示例
冒泡排序
基本思路：相邻数进行两两比较，较小的
数放前，较大的数放后
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if (readNum > 50) readNum = 50; printf("\nEnter your numbers: \n"); for ( i = 0; i < readNum; i++) scanf("%d", &numbers[i]); printf("\nYour numbers reversed are: \n");
定义数组
定义格式： 数据类型 数组名[常量表达式]；
定长数组
变长数组（C99标准）
int a; scanf("%d",&a); int b[a];
DEV C++中正确 VC++6.0中不支持
访问数组元素----数组名［下标］
score[0]
下标从0开始
score[i]
在定义数组并对其中各元素赋值后，就可
selection(选择排序),bubble(冒泡排序),and insertion sorting (插入排序) To write programs that sort data using the three classical algorithms To understand the two classical search algorithms: sequential(顺序查找) and binary(折半查找) To write programs that search arrays
int a[10]; int i,j,t; printf("input 10 numbers :\n"); for (i=0;i<10;i++) scanf("%d",&a[i]); printf("\n"); for(j=0;j<9;j++) for(i=0;i<9-j;i++) if (a[i]>a[i+1]) {t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;} printf("the sorted numbers :\n"); for(i=0;i<10;i++) printf("%d ",a[i]); printf("\n");
数组的应用
查找/排序 统计频率
查找（Search）
在数组中找到给定的目标值
顺序查找（有序或无序的数组）, 二分查找
（针对有序的数组）
所要找的位置(3) a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] a[6] a[7] a[8] a[9]
4
21
36
14
62
91
8
22
7
小结：在C语言中使用数组
注意：（五不能） 即使两个数组的类型和大小相同，也不能检验 其是否相等 不能直接将一个数组赋给另一个数组 不能为数组整体赋值，但在初始化时例外。 在同一程序中,数组名与变量名不能相同。 定义数组时[<长度>]不能是变量（VC6-C89）。
输入/输出每个数组元素一般采用循环
for(i=0;i<4;i++) if (a[i]>a[i+1]) { t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t; } a[0] 8 5 4 2 0 9 5 5 5 5
a[1]
a[2] a[3] a[4] a[5]
8
4 2 0 9
4
8 2 0 9
4
2 8 0 9
4
2 0 8 9
for(i=0;i<3;i++) if (a[i]>a[i+1]) { t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t; } a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] 5 4 2 0 8 9 4 5 2 0 8 9 4 2 5 0 8 9 4 2 0 5 8 9
冒泡排序过程示例
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for(i=0;i<5;i++) if (a[i]>a[i+1]) { t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t; }
a[0]
a[1]
a[2]
a[3]
a[4]
a[5]
9 8 5 4 2 0
8
8
5
8
8
8
9
5
5
4
5
4
5
4
9
4
4
2
9
2
2
9
2
0
2
0
0
0
0
9
大数沉淀，小数起泡
用户角度与存储角度看二维数组 int a[2][5];
二维数组定义与初始化
int int int int int table[5][4]; table[3][2] = {0, 1, 2, 3, 4, 5}; table[3][2] = {{0, 1}, {2, 3}, {4, 5} }; table[][2] = {{0, 1}, {2, 3}, {4, 5} }; table[3][2] = {0};
插入排序
基本思路：每趟排序均将Unsorted部分的
第一个元素提取出来，将它插入到Sorted部 分适当的位置上。
33
插入排序过程示例
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排序算法的比较
三种排序算法都有Sorted 和Unsorted部分，
Sorted部分的元素不断增多，而Unsorted部 分不断减少。 均采用两层的嵌套循环，外层循环是一样 的，内层循环操作不同。 选择排序的内层循环是在Unsorted部分找 到最小元素，并将它与Unsorted部分的第 一个元素交换，成为Sorted部分的最后一个 元素。
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要查找的值(14)
19
顺序查找
用于无序的数组中
Location wanted (3)
a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] 4 21 36 14 62 91
a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] 4 21 36 14 62 91
Target given (14)
输出元素值-例2:逆序打印输入数据
include <stdio.h> int main (void) { int readNum,i; int numbers[50]; printf("You may enter up to 50 integers:\n"); printf("How many would you like to enter? "); scanf ("%d", &readNum); for (i = readNum - 1, numPrinted = 0; i >= 0; i--) { printf("%3d", numbers[i]); if (numPrinted < 9) numPrinted++; else { printf("\n"); numPrinted = 0; } // else } // for return 0; // main
排序算法的比较（续）
冒泡排序（小数上冒）从数组末尾开始，
每一趟中要进行多次交换。 插入排序不同于前两种，每一趟均是将Uns orted部分的第一个元素插入到Sorted部分， 需多次移动元素。