C语言高级编程之C语言数组
C语言高级教程-C语言数组（一）
我们经常需要在程序中存储某种类型的大量数据值。
- 例如，如果编写一个程序，追踪一支篮球队的成绩，就要存储一个赛季的各场分数和各个球员的得分，然后输出某个 球员的整季得分，或在赛事进行过程中计算出赛季的平均得分。
- 我们可以编写一个程序，为每个分数使用不同的变量。然而，如果一个赛季里有非常多的 赛事，这会非常繁琐，因为有球赛的每个球员都需要许多变量。
- 所有篮球分数的类型都 相同，不同的是分值，但它们都是篮球赛的分数。
- 理想情况下，应将这些分值组织在一 个名称下，例如球员的名字，这样就不需要为每个数据项定义变量了。
- 本文将介绍如何在C语言程序中使用数组，然后在编写程序使用数组时，如何通过一个名称来引用一组数值。
一、问题引入
- 说明数组的概念及其作用的最好方法，是通过一个例子，来说明使用数组后程序会变得非常简单。这个例子将计算某班学生的平均分数。
要计算某班学生的平均分数，假设该班只有10位学生。 计算一组数字的平均值，要将它们全加起来，再除以数字的个数得到平均值：
- 程序如下所示
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "Main.h"
int main()
{
system("color 3E");
// 存储学生成绩值
int grade = 0;
// 学生人数
unsigned int count = 10;
// /成绩的总和
long sum = 0L;
// 成绩的平均值
float average = 0.0f;
for (unsigned int i = 0; i < count; ++i)
{
printf("输入第%d个学生成绩： ", i + 1);
scanf("%d", &grade);
sum += grade; // 把它加到sum
}
average = (float)sum / count; // 计算平均值
printf("\n十个学生的平均成绩是: %f\n", average);
system("pause");
return 0;
}
按F5调试结果如下
- 如果只对平均值感到兴趣，就不需要存储上面的分数。这个程序将所有的分数全部 相加后，除以count（其值是10）。
- 这个简单的程序只使用了一个变量grade来存储循环中 输入的每个分数。循环在i的值为0,1, 2, 3…9时执行，共迭代10次。
- 假设要将这个程序编写成为一个更复杂的程序，需要输入一些数值，再输出每个人 的分数，最后输出平均分。
- 在上面的程序中，只有一个变量。每次加一个分数，旧的分 值就被覆盖掉，不能再次使用。
- 如何存储所有的分数？可以声明10个整数变量来存储分数，但是不能用for循环输 入这些数值。而必须添加代码，逐个读入这些数值。不过这样太繁琐。
- 这时应该应用数组来解决数值存储的问题
二、什么是数组
- 数组是一组数目固定、类型相同的数据项，数组中的数据项称为元素。
- 数组中的元 素都是int、long或其他类型。
- 下面的数组声明非常类似于声明一个含有单一数值的正常 变量，但要在名称后的方括号中放置一个数。
long numbers[10];
- 方括号中的数字定义了要存放在数组中的元素个数，称为数组维(array dimension)。 数组有一个类型，它组合了元素的类型和数组中的元素个数。因此如果两个数组的元素 个数相同、类型也相同，这两个数组的类型就相同。
- 存储在数组中的每个数据项都用相同的名称访问，在这个例子中，该名称就是
numbers。 - 要选择某个元素，可以在数组名称后的方括号内使用索引值。
- 索引值是从0开始的连续整数。0是第一个元素的索引值，前面numbers数组的元素索引值是0~9。索
引值0表示第一一个元素,索引值9表示最后一个元 素。因此数组元素可表示为numbers[0]、
numbers[1]、numers[…numbers[9]。
如下图所示
三、使用数组
- 下面将使用数组知识用于解决平均分问题。
- 使用数组可以存储所有要平均的分数。即存储所有分数，以便重复使用它们。
现在重写这个程序，计算10个分数的平均值:
代码如下所示：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "Main.h"
int main()
{
system("color 3E");
// 存储学生成绩的数组
int grades[10];
// 学生人数
unsigned int count = 10;
// /成绩的总和
long sum = 0L;
// 成绩的平均值
float average = 0.0f;
printf("输入十个学生的成绩分数值:\n");
for (unsigned int i = 0; i < count; ++i)
{
printf("输入第%d个学生成绩--> ", i + 1);
scanf("%d", &grades[i]);
sum += grades[i];
}
average = (float)sum / count; // 计算平均值
printf("\n十个学生的平均成绩是: %.2f\n", average);
system("pause");
return 0;
}
按F5调试结果如下
- 程序由常见的#include <stdio.h>开始,因为这里要使用printf()和 scanf()函数。
- 在main()函数的一开始，声明一个包含10个整数的数组，然后是一些计算所需的变量:
// 存储学生成绩的数组
int grades[10];
// 学生人数
unsigned int count = 10;
// /成绩的总和
long sum = 0L;
// 成绩的平均值
float average = 0.0f;
-
count变量是unsigned int类型，因为它必须非负。
-
然后，用下面的语句提示输入分数:
printf("输入十个学生的成绩分数值:\n");
- 接下来，用一个循环读入数值且累加它们:
for (unsigned int i = 0; i < count; ++i)
{
printf("输入第%d个学生成绩--> ", i + 1);
scanf("%d", &grades[i]);
sum += grades[i];
}
-
for循环采用标准格式，只要i小于count,循环就继续执行。循环的计数是从0到9,
而不是从1到10，所以可以直接使用循环变量i访问数组的每个成员。 -
使用函数scanf()将输入的每个值读入数组的元素i中:第1个值存储在number[0]中，第2个输入值存储到number[1]中…第10个输入值存储到number[9]中。
-
在循环的每次迭代中，都会把读入的值加到sum中。当循环结束时，用下面的语句计算并显示平均值:
average = (float)sum / count; // 计算平均值
printf("\n十个学生的平均成绩是: %.2f\n", average);
- 计算平均值的方法用sum除以分数的个数count,count的值是10。
对这个程序还可以增加输入每个学生成绩的功能
增加的代码如下所示
for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
{
printf("第%d个学生的成绩是: %d\n", i, grades[i]);
}
按F5调试结果如下
- 这个for循环遍历数组中的元素，并输出每个值。使用循环控制变量作为每个元素
对应的序号，并访问对应的数组元素。这些元素的数值显然对应输入的数字。 - 要从1开始获取分数，可以在输出语句中使用表达式i+1，得到从1到10的分数，因为i 是从0.
到9。
四、完整程序
完整程序代码如如下所示
- main.h文件
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
- main.c文件
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "Main.h"
int main()
{
system("color 3E");
存储学生成绩值
//int grade = 0;
学生人数
//unsigned int count = 10;
//
/成绩的总和
//long sum = 0L;
//
成绩的平均值
//float average = 0.0f;
//for (unsigned int i = 0; i < count; ++i)
//{
// printf("输入第%d个学生成绩： ", i + 1);
// scanf("%d", &grade);
// sum += grade; // 把它加到sum
//}
//average = (float)sum / count; // 计算平均值
//printf("\n十个学生的平均成绩是: %f\n", average);
// 存储学生成绩的数组
int grades[10];
// 学生人数
unsigned int count = 10;
// /成绩的总和
long sum = 0L;
// 成绩的平均值
float average = 0.0f;
printf("输入十个学生的成绩分数值:\n");
for (unsigned int i = 0; i < count; ++i)
{
printf("输入第%d个学生成绩--> ", i + 1);
scanf("%d", &grades[i]);
sum += grades[i];
}
average = (float)sum / count; // 计算平均值
for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
{
printf("第%d个学生的成绩是: %d\n", i, grades[i]);
}
printf("\n十个学生的平均成绩是: %.2f\n", average);
system("pause");
return 0;
}
