【C语言初阶】❤️ 一篇博客直接搞定数组(非常全面+建议收藏)❤️

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大家好我是Cbiltps,在我的博客中如果有难以理解的句意难以用文字表达的重点,我会有配图。所以我的博客配图非常重要!!!

如果你对我感兴趣请看我的第一篇博客

本章重点

  1. 一维数组的创建和初始化
  2. 一维数组的使用
  3. 一维数组在内存中的存储
  4. 二维数组的创建和初始化
  5. 二维数组的使用
  6. 二维数组在内存中的存储
  7. 数组越界
  8. 数组作为函数参数
  9. 数组的应用实例1:三子棋
  10. 数组的应用实例2:扫雷游戏

正文开始


1. 一维数组的创建和初始化


1.1 数组的创建

数组是一组相同类型元素的集合。

数组的创建方式:

type_t arr_name [const_n];

//type_t 是数组的元素类型
//arr_name 是数组名
//const_n 是一个常量表达式,用来指定数组的大小

数组创建的实例:

//代码1
int arr1[10];

//代码2
int count = 10;
int arr2[count];//注意:C99之后允许数组大小使用变量,叫变常数组

//代码3
char arr3[10];
float arr4[1];
double arr5[20];

注:数组创建, [] 中要给一个常量才可以,不能使用变量(在C99之前)。

1.2 数组的初始化

数组的初始化是指:在创建数组的同时给数组的内容一些合理初始值(初始化)

看代码:

int arr1[10] = {
    
    1,2,3};//不完全初始化,剩余的默认初始化为0
int arr2[] = {
    
    1,2,3,4};//这里的[]是没有指定大小,是根据初始化的内容确定它的值

char arr3[3] = {
    
    'a',98, 'c'};//对于字符数组,中间的元素依旧是b,因为对应的ASCII码值是98
char arr4[] = {
    
    'a','b','c'};//里面没有\0
char arr5[] = "abc";//注意:这个数组里的元素是a,b,c和\0

注意:数组在创建的时候如果不给它初始化,如果是局部变量,它里面什么都没有(就是随机指定的值);如果是全局变量,它默认都是0。

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数组在创建的时候如果想不指定数组的确定大小就得初始化,数组的元素个数根据初始化的内容来确定。

1.3 一维数组的使用

对于数组的使用我们之前介绍了一个操作符:[]下标引用操作符,它是数组访问的操作符。

我们来看代码:

#include <stdio.h>

int main()
{
    
    
    int arr[] = {
    
     1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 };
	int i = 0;
	//计算数组元素个数
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
    
    
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

如果不理解请看图:
在这里插入图片描述
总结:

  1. 数组是使用下标来访问的,下标是从0开始。
  2. 数组的大小可以通过计算得到。
int arr[10];
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//这样计算数组的大小

1.4 一维数组在内存中的存储

接下来我们探讨数组在内存中的存储。

请看代码:

#include <stdio.h>

int main()
{
    
    
	int arr[] = {
    
     1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int i = 0;
	//计算数组元素个数
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
    
    
		printf("%p\n", &arr[i]);
	}

	return 0;
}

运行图解如下:
在这里插入图片描述

仔细观察输出的结果,我们知道,随着数组下标的增长,元素的地址,也在有规律的递增。
由此可以得出结论:数组在内存中是连续存放的。


2. 二维数组的创建和初始化


2.1 二维数组的创建

int arr[3][4];//表示三行四列
char arr[3][5];
double arr[2][4];

画图理解:
在这里插入图片描述

2.2 二维数组的初始化

int arr[3][5] = {
    
    1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
int arr[3][5] = {
    
    {
    
    1,2},{
    
    3,4},{
    
    5,6}};
int arr[][5] = {
    
    {
    
    1,2},{
    
    3,4},{
    
    5,6}};//可以省略行,不能省略列
//以下是错误的演示
//int arr[3][] = {
    
    {1,2},{3,4},{5,6}}; 错误一
//int arr[][5]; 错误二

char ch1[4][6] = {
    
     'a', 'b' };
char ch2[4][6] = {
    
     {
    
    'a'},{
    
     'b'} };
char ch3[4][6] = {
    
    "abc", "def", "qwe"};

画图理解:
在这里插入图片描述

2.3 二维数组的使用

二维数组的使用也是通过下标的方式。

#include <stdio.h>

int main()
{
    
    

	int arr[3][5] = {
    
     {
    
    1,2,3},{
    
    4,5},{
    
    6,7,8,9,0} };
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
    
    
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
    
    
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}

	return 0;
}

运行结果:
在这里插入图片描述

2.4 二维数组在内存中的存储

像一维数组一样,这里我们尝试打印二维数组的每个元素地址。

#include <stdio.h>

int main()
{
    
    

	int arr[3][5] = {
    
     {
    
    1,2,3},{
    
    4,5},{
    
    6,7,8,9,0} };
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
    
    
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
    
    
			printf("&arr[%d][%d]=%p ",i, j, &arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}

	return 0;
}

运行结果如下:
在这里插入图片描述
通过结果我们可以分析到,其实二维数组在内存中也是连续存储的。

对二维数组的理解:
在这里插入图片描述
这样也可以证实二维数组在内存中是连续存储的


3. 数组越界


数组的下标是有范围限制的。

数组的下规定是从0开始的,如果输入有n个元素,最后一个元素的下标就是n-1。

所以数组的下标如果小于0,或者大于n-1,就是数组越界访问了,超出了数组合法空间的访问。

C语言本身是不做数组下标的越界检查,编译器也不一定报错。但是编译器不报错,并不意味着程序就是正确的,所以程序员写代码时,最好自己做越界的检查。

#include <stdio.h>

int main()//错误演示
{
    
    
	int arr[5] = {
    
     1,2,3,4,5 };
	int i = 0;
	//越界
	for (i = 0; i <10; i++)
	{
    
    
		arr[i] = 0;//在这里赋值就会报错
	}

	return 0;
}

这里的报错就是数组越界造成的!
在这里插入图片描述
注意:二维数组的行和列也可能存在越界。


4. 数组作为函数参数


往往我们在写代码的时候,会将数组作为参数传个函数,比如:我要实现一个冒泡排序(这里要讲算法思想)函数将一个整形数组排序

4.1 冒泡排序函数的错误设计

如果我们这样设计函数:

void BubbleSort(int arr[])
{
    
    
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
	//冒泡排序的趟数
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
    
    
		//冒泡排序的过程
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
    
    
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
    
    
				//交换
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}

int main()
{
    
    
	int arr[] = {
    
     9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	BubbleSort(arr);

	return 0;
}

这里会出现问题,调试之后可以看到 BubbleSort 函数内部的 sz == 1 !
道数组作为函数参数的时候,不是把整个数组的传递过去?

4.2 数组名是什么?

int main()
{
    
    
	int arr[10] = {
    
     1,2,3,4,5 };
	printf("%p\n", arr);
	printf("%p\n", &arr[0]);
	printf("%d\n", *arr);
	printf("-----------------");
	printf("%p\n", arr + 1);
	printf("%p\n", &arr[0] + 1);
	printf("%d\n", *arr + 1);

	return 0;
}

运行解析:
在这里插入图片描述
结论:
数组名是数组首元素的地址。(有两个例外)

但是:

int arr[10] = {
    
    0};
printf("%d\n", sizeof(arr));//当你这样输出结果发现,结果是:40?

补充说明:

  1. sizeof(数组名),计算整个数组的大小,sizeof内部单独放一个数组名,数组名表示整个数组。
  2. &数组名,取出的是数组的地址。&数组名,数组名表示整个数组。

除此1,2两种情况之外,所有的数组名都表示数组首元素的地址。

4.3 冒泡排序函数的正确设计

数组传参的时候,实际上只是把数组的首元素的地址传递过去了

所以即使在函数参数部分写成数组的形式:int arr[],表示的依然是一个指针:int *arr

所以,函数内部的 sizeof(arr) 结果是4。

那应该如何设计函数呢(代码全部优化后)?

void BubbleSort(int arr[], int sz)//其实这里的int arr[]已经是指针了,相当于(int *arr[], int sz)
{
    
    
	int i = 0;
	//冒泡排序的趟数
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
    
    
		//冒泡排序的过程
		int j = 0;
		int flag = 1;//假设已经有序

		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
    
    
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
    
    
				//交换
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
				flag = 0;
			}
		}

		if (1 == flag)
		{
    
    
			break;
		}
	}
}

void Print(int p[], int sz)
{
    
    
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
    
    
		printf("%d ", p[i]);
	}
}

int main()
{
    
    
	int arr[] = {
    
     9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	//不是传参的情况下,数组名单独放在fizeof内部的时候,
    //如:sizeof(arr),这里的arr表示整个数组,不是首元素的地址。
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	//数组名在传递给函数的时候,会降级变成首元素的地址
	//数组传参---实际上传过去的是首元素的地址
	BubbleSort(arr, sz);//数组传参
	Print(arr, sz);
	return 0;
}

5.应用实例

  • 数组的应用实例1:三子棋
  • 数组的应用实例2:扫雷游戏

关于这一部分我会单独写一篇博客教大家怎样去做!
所以不做多的介绍,后期会直接贴链接,请大家期待!

全文结束

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