第四章：C++中的数组
C++中的数组
数组是C++中用于存储同类型元素的集合。通过数组，我们可以方便地访问和操作多个相同类型的数据。本文将深入讨论C++中的数组概念、数组声明、数组初始化、数组访问和一些常见的数组操作，并通过丰富的代码示例和实际案例来帮助您更好地理解和使用数组。
数组的声明和初始化
在C++中，数组的声明需要指定元素类型和数组名。以下是一个简单的整数数组的声明：
int numbers[5];
上述代码中，我们声明了一个名为numbers的整数数组，它包含5个元素。数组索引从0开始，因此numbers[0]到numbers[4]分别表示数组的第一个到第五个元素。
我们还可以使用初始化列表对数组进行初始化：
int numbers[] = {
2, 4, 6, 8, 10};
上述代码中，我们声明并初始化了一个整数数组numbers，其中包含5个元素。我们不需要指定数组大小，编译器会根据初始化值自动确定数组大小。
数组的访问和修改
通过索引访问数组的元素非常简单。使用方括号和索引号（即数组下标）操作符来访问或修改数组的特定元素。以下是一个示例：
int numbers[] = {
2, 4, 6, 8, 10};
cout << numbers[0] << endl; // 输出第一个元素：2
numbers[2] = 12; // 修改第三个元素的值为12
cout << numbers[2] << endl; // 输出修改后的值：12
上述代码中，我们创建了一个整数数组numbers并初始化它。然后，使用numbers[0]来读取第一个元素的值，并将新值赋给numbers[2]来修改第三个元素的值。最后，输出结果为"2"和"12"。
循环遍历数组
循环结构通常用于遍历数组中的所有元素，以进行处理或操作。C++提供了多种循环结构，如for循环、while循环和do-while循环。
以下是一个使用for循环遍历数组并计算总和的示例：
int numbers[] = {
2, 4, 6, 8, 10};
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
sum += numbers[i];
}
cout << "数组元素的总和是：" << sum << endl;
上述代码中，我们声明了一个名为sum的变量来保存数组元素的总和。然后，使用for循环遍历整个数组，并将每个元素添加到sum中。最后，输出结果为"数组元素的总和是：30"。
实际案例
让我们看一个更复杂的实例，结合多维数组和数组操作：
const int ROWS = 3;
const int COLS = 4;
int matrix[ROWS][COLS];
// 填充二维数组
for (int i = 0; i < ROWS; i++) {
for (int j = 0; j < COLS; j++) {
matrix[i][j] = i + j;
}
}
// 输出二维数组的元素
cout << "二维数组的元素：" << endl;
for (int i = 0; i < ROWS; i++) {
for (int j = 0; j < COLS; j++) {
cout << matrix[i][j] << " ";
}
cout << endl;
}
上述代码中，我们声明了一个名为matrix的二维整数数组，并使用两个嵌套的循环将每个元素初始化为对应的行和列索引之和。然后，使用两个嵌套的循环遍历并输出整个二维数组。
输出结果如下：
二维数组的元素：
0 1 2 3
1 2 3 4
2 3 4 5