第八讲(1) 数组进阶

2. 数组元素操作及越界问题

对数组的多个或全部元素操作(赋值与取值)，常用 for语句

令变量遍历数组下标 for (n = 0; n < 数组长度; ++n) ... 在循环体内对数组元素逐个访问


对前例程序， ch是10个元素的数组，若假设程 序里写： 数组越界！ for(i = 1; i <= 10; ++i) chRev[ciLen-i-1] =ch[i]; 当i为10时，循环中试图完成如下计算

chRev[-1] =ch[10];
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越界




用超出范围[0, n - 1]的下标访问数组称为数组 的越界访问，是数组使用中最常见的错误。 下标值超范围是运行过程中才会出现的问题， 不属语法问题。 C不检查数组元素访问的合法性，即编译时对 运行中可能会出现访问越界不会报语法错。超 范围访问是严重错误，后果无法预料。 在数组使用中，编程者要保证不使用比所定义 的更多的元素，从而保证不越界。

int a[8];

a的存储空间恰好能存放8个整型数据
a[0]
a[1]
a[2]
a[3]
a[4]
a[5]
a[6]
a[7]
a相当于8个int变量，a[0] ~ a[7]可以看作变量名。保证 元素排在一起，能以统一方式使用。
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二、数组处理程序实例
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例1 从字符到下标


写程序统计文件中各个数字字符出现的个数。 解决方法1
vals的值 不能修改！ 即不能出现 1.vals=&b; 2.char str[10]; str="BJTU";
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void reverseInput(){
int ch[10]; 功能：对从标准输入获得的10个字符 int chRev[10]; 进行大小写转换并逆序输出。 const int ciLen=10; int i=0; while ((i<ciLen)&&(ch[i]=getchar())!=EOF){ //注意该条件。 if (isupper(ch[i])){ //大写转换成小写。 ch[i]=tolower(ch[i]); 要形成如下习惯： } 数组元素的赋值与取值一 else if (islower(ch[i])){ 般通过循环结构进行。 ch[i]=toupper(ch[i]); } chRev[ciLen-i-1]=ch[i]; //逆序存储。 i++; } fprintf(stdout,"The reversed string is:\n"); for (int j=0;j<ciLen;j++){ //注意结束条件。 putchar(chRev[j]); } printf("\nThe end.\n");
例3 成绩分类

写程序实现如下功能

输入一批学生成绩（≤200）。 输出所有不及格成绩 再输出所有及格成绩 最后输出不及格和及格的人数。

经分析发现，不及格与及格成绩分类输出功能无 法在输入过程中同时完成(除非输入两遍)，因此需 要用数组保存输入数据，用于两次处理。
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解决方案


用数组记录所录入的学生成绩，而后再输出，可 避免重复输入。 数据装入数组后有许多可能处理方法。
实现以统一的方式描述一组数据 为方便地对一组同类型数据实现统一的数据处理奠定基础。
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一、一维数组
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1. 数组概念

数组(array),如int a[10], b[10]等

多个同类型数据对象的组合。


一个数组代表一组类型相同的、顺序在内存排列 的数据集合。 定义一个数组变量，如int a[10]，意味着：


初值表达式必须是常量表达式。对自动数组也一样。 若定义时未初始化，外部和局部静态数组的元素自 动初始化为0； 自动数组不自动初始化。
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其它初始化方式

可只为部分元素提供初值，其余元素将自动置0。 初始化元素个数不得超过数组元素个数。 例

int b1[4] = {1, 2}; b1[2]、b1[3]将给初值0。
(2)一个数组给另一个数组初 始化或者赋值 如 int a[5]={1,2,3,4,5}; int b[5]=a;
(1)给一个数组元素赋一组值 如 int a[5]; a[5]={1,2,3,4,5};
必须掌握的数组使用原则：逐个元素进行访问或赋值！
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5. 数组的存储实现

数组占据一片连续存储区，元素顺序排列，0号元素在 最前面，各元素占相同大小的空间。如有：



定义了一个数组变量a,能够存储10个整型数据 这10个整型数据在内存中连续存储 使用数组a中元素的访问方式是a[i] (0<=i<10)
…
a[0]
第一个元素 4
a[1]
a[2]
…
a[8]
a[9]
第10个元素
数组定义相关说明

数组变量定义，如int a2[16], n, a3[25], m;


开始时所有元素置1，而后不断将元素置0，直到确定了给定范围里的所 有素数。
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算法伪代码
假设NUM是给定范围的最大数 建立数组an，所有元素初始化1 将an[0]和an[1]置0(表明它们不是素数，划去) for (int i = 2; i值不大于某个数; ++i) if (an[i] == 1) // i是素数 for (int j = i * 2; j < NUM; j += i) an[j] = 0; /*i的倍数都不是素数，划去*/ 外层循环何 时结束？
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3. 数组的初始化

定义数组时可直接初始化。外部、内部静态或 自动数组都可在定义时进行初始化。 定义时初始化的例子

int b[4] = {1, 1, 2, 3}; double ax[6] = {1.3, 2.24, 5.11, 8.37, 6.5};


注意：这种写法只能用于数组初始化，不能用 在其他语句里。 初始化规则
需要指出数组元素的类型 需要给出每一维的大小 定义数组变量时，方括号内的整型表达式说明元素个 数，表达式应能静态确定值，可用文字量或枚举常量

如下数组定义不合法
void f(int m, int n) { 为什么不合法？ int b[n]; .... }
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因为编译时无法 确定n的值。
其它说明

第八讲 数组及基本数据集合处理
1
数组的重要意义


例，对一批数据做相同的处理
int b[100], a1[100], a2[100];
for (i = 0; i < 100; ++ii]; }

该程序代码包含: 1.数组变量定义 2.数组元素的赋值 3.数组元素的使用
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解决方法2


#include <stdio.h> 计数数组，对应于’0’— #include <ctype.h> ’9’共10个字符，记录该 10个字符的计数结果。 int main () { int cs[10]={0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}; int c, i; while ((c = getchar()) != EOF) 注意计算下标 if (isdigit(c)) 的方法 ++cs[c - '0']; for (i = 0; i < 10; ++i) printf("Digit %d: %d\n", i, cs[i]); return 0; }


最简单的是两次扫描数组，第一次输出不及格成绩， 第二次输出及格的成绩。 统计人数的工作可在某次扫描中完成(也可在输入中完 成)，两部分人数之和就是总人数，统计一部分就够了。
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enum { NUM = 200 }; const double PASS = 60.0; double scores[NUM]; 记住这个循环条件 int main () { int i, n = 0, fail; while(n < NUM && scanf("%lf",&scores[n]) == 1) ++n; /*输入n个数，输入时需要判断不越界*/ for (fail = 0, i = 0; i < n; ++i) if (scores[i] < PASS) {//输出不及格成绩及统计不及格人数 printf("%f\n", scores[i]); ++fail; } for (i = 0; i < n; ++i)//输出所有及格的成绩 if (scores[i] >= PASS) printf("%f\n", scores[i]); //输出统计结果 printf("Fail:%d\nPass:%d\n",fail, n-fail); return 0; }
1. 可用NUM作为界限。 2. 仔细分析不难发现，只要i超过NUM的平方根，就可 以确定既定范围内的所有合数。
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#include <stdio.h> enum { NUM = 200 }; //设定问题规模 int main (void) { int an[NUM+1]; int i, j; an[0] = an[1] = 0; /* 划去 0，1*/ for (i = 2; i <= NUM; ++i) an[i] = 1;//初始化其余元素 for (i = 2; i * i <= NUM; ++i) if (an[i] == 1) //跳过所有合数，找到下一个素数 for (j = i * 2; j <= NUM; j += i) an[j] = 0; //划去当前素数的倍数 for (i = 2, j = 0; i <= NUM; ++i)//输出 if (an[i] != 0) printf("%d ",i); putchar('\n'); return 0; }