C语言入门学习 --- 4.数组

子期每天敲代码2024-03-15 15:29

文章目录

第四章数组

1.一维数组的创建与初始化

2.一维数组的使用

3.一维数组在内存中的存储

4.二维数组的创建与初始化

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.数组应用例子1：五子棋

10.数组应用例子2：扫雷游戏

1.一维数组的创建与初始化。

1.1一维数组的创建

数组是一组相同类型元素的集合。

一维数组的创建方式：

c 复制代码 
    //数组的元素类型 数组名 [常量表达式，用来表示数组的大小]

    //代码1
    int arr1[10];

    //代码2
    int count = 10;
    int arr2[count]; //不能正常创建

    //代码3
    char arr3[10];
    float arr4[20];
    double arr5[30];

注：代码2 C99语法支持，变长数组-数组得大小是变量。

1.2一维数组的初始化

数组的初始化是在创建数组的同时给数组的内容合理的初始值（初始化）。

c 复制代码 
  int arr1[5] = { 1,2,3,4,5 };
    int arr2[] = { 1,2,3 };

    char arr3[5] = { 'h','e','l','l','o' };
    char arr4[] = "hello";

数组在创建的时候不指定数组大小就要初始化。数组的元素大小根据元素的内容来确定。

以下代码要区分，在内存中如何分配：

c 复制代码 
  char arr1[5] = "bit";  // b i t \0 \0
    char arr2[] = { 'b','i','t' };  //b i t \0
1.3一维数组的使用
c 复制代码 
    #include <stdio.h>

  int main()
{
    int arr[10] = { 0 };  //数组的不完全初始化，第一个内容为0，后面的内容默认也为0
    int i = 0;
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);  //计算大小
    for (i = 0;i <= 9; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

总结：

  • 1.数组是通过下标来访问，下标从0开始访问。

  • 2.数组的大小可以通过计算得到。

c 复制代码 
    int arr[10] = { 0 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
1.4一维数组在内存中的存储
c 复制代码 
#include <stdio.h>

int main()
{
    int arr[10] = { 0 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%p\n", &arr[i]);  //%p按地址的形式打印 - 十六进制
    }
    return 0;
}

输出结果：006FFC04

006FFC08

006FFC0C

006FFC10

006FFC14

006FFC18

006FFC1C

006FFC20

006FFC24

006FFC28

通过输出结果得出结论：

  1. 一维数组在内存中是连续存放的。

  2. 随着数组下标的增长，元素的地址也在有规律地递增，地址由低到高变化。

2.二维数组的创建与初始化

2.1二维数组的创建
c 复制代码 
//二维数组的创建
    char arr1[3][4];
    double arr2[3][5];
    int arr3[5][6];
2.2二维数组的初始化
c 复制代码 
//二维数组的初始化
    int arr4[1][2] = { 1,2 };
    int arr5[2][3] = { {1,5,6},{5,6,7} };
    int arr6[][2] = { 3,5 }; //行可以省略，列不可省略。
2.3二维数组的使用

二维数组的使用也是通过下标来进行。

c 复制代码 
#include <stdio.h>

int main()
{
    int arr[3][2] = { {1,2},{3,4},{5,6} };
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (j = 0; j < 2; j++)
        {
            printf("%d ", arr[i][j]);
        }
    }
    return 0;
}

2.4二维数组在内存中的存储

其实像一维数组一样。

c 复制代码 
#include <stdio.h>

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

输出结果：

通过分析结果，可以知道二维数组在内存中的存储也是连续存放的，位置也是从低到高。

3.数组越界

数组的下标有范围限制。

数组的下标规定从0开始，如果数组有n个元素，最后一个元素下标为n-1。

所以数组的下标小于0或者大于n-1，就是数组越界访问了，超过了数组合法空间的访问。

C语言本身不做数组下标的越界检查，因此编译器不一定报错，但编译器不报错，不代表着程序就是正确的。

因此写代码的时候，自己做好越界的检查。

c 复制代码 
#include <stdio.h>

int main()
{
    int i = 0;
    int arr[3] = { 1,2,3 };
    for (i = 0;i < 4;i++)
    {
        printf("%d ",arr[i]); //当i=3时，越界访问了。
    }
    return 0;
}

4.数组作为函数参数

在我们写代码的时候，往往有时需要将数组作为参数传入函数

例：实现一个冒泡排序函数，将一个整型数组排序。

4.1冒泡排序函数
c 复制代码 
#include <stdio.h>

void bubble_sort(int arr[], int s)
{
    int x = 0;
    int y = 0;
    for (x = 0;x < s-1;x++)
    {
        for (y = 0;y < s-1-x; y++)
        {
            if (arr[y] > arr[y + 1])
            {
                int tmp = 0;
                tmp = arr[y];
                arr[y] = arr[y + 1];
                arr[y + 1] = tmp;
            }
        }
    }
}

int main()
{
    int arr[5] = { 56,48,91,45,62 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int x = 0;
    bubble_sort(arr, sz);
    for (x = 0;x < sz;x++)
    {
        printf("%d ",arr[x]);
    }
    return 0;
}
4.2数组名是什么？
c 复制代码 
#include <stdio.h>

int main()
{
    int arr[] = { 1,2,3 };
    printf("%p\n",arr);
    printf("%p\n", &arr[0]);
    printf("%p\n", &arr);
    return 0;
}

数组名是数组首元素的地址。（有两个例外）

例外：

1.sizeof（数组名），数据名表示整个数组，计算的是整个数组的大小单位为字节。

2.&数组名，数组名表示整个数组，取出的是整个数组的地址。

除了这两种情况以外，所有的数组名都表示数组首元素的地址。

5.数组实例：

5.1五子棋

test.c - 测试游戏的逻辑

game.c - 与游戏相关函数实现

game.h - 与游戏相关函数的声明，符号声明，头文件的包含。

c 复制代码 
//test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include "game.h"

void menu()  //打印菜单函数
{
    printf("********************************\n");
    printf("*********   1.play    **********\n");
    printf("*********   0.exit    **********\n");
    printf("********************************\n");
}


void game()
{
    char board[ROW][COL];
    char ret = 0;
    srand((unsigned int)time(NULL));
    InitBoard(board, ROW, COL);  //棋盘的初始化
    DisplayBoard(board, ROW, COL); //打印棋盘
    while (1)
    {
        PlayerMove(board, ROW, COL);  //玩家下棋
        DisplayBoard(board, ROW, COL); //显示当前棋盘状态
        ret = IsWin(board, ROW, COL);  //判断胜负
        if (ret != 'C') //如果是* # Q ，那么游戏就结束了。
        {
            break;
        }

        ComputerMove(board, ROW, COL);  //电脑下棋
        DisplayBoard(board, ROW, COL);    
        ret = IsWin(board, ROW, COL);
        if (ret != 'C')
        {
            break;
        }
    }
    if (ret == '*')
    {
        printf("玩家获胜\n");
    }
    else if (ret == '#')
    {
        printf("电脑获胜\n");
    }
    else
    {
        printf("平局\n");
    }

}

int main()
{
    int input = 0;
    do
    {
        menu();
        printf("请选择：");
        scanf("%d", &input);
        switch (input)
        {
        case 1:
            game();
            break;
        case 0 :
            printf("退出游戏\n");
            break;
        default:
            printf("输入错误\n");
            break;
        }
    } while (input);
    return 0;
}
c 复制代码 
//game.h
#pragma once

#define ROW 3
#define COL 3

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>  //使用rand时需要调用
#include <time.h>     //使用time时需要调用

void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);  //初始化函数的声明

void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);  //显示棋盘状态函数的声明

void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);  //玩家下棋函数的声明

void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);  //电脑下棋函数的声明

char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col);  //判断胜负函数的声明

//  *  -   玩家获胜
//  #  -   电脑获胜
//  Q  -   平局
//  C  -   继续
c 复制代码 
//game.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include "game.h"

void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)  //初始化函数的定义
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 0;i < row;i++)
    {
        for (j = 0;j < col;j++)
        {
            board[i][j] = ' ';
        }
    }
}

void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)  //显示棋盘状态函数的定义
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 0;i < row;i++)
    {
        for (j = 0;j < col;j++)
        {
            printf(" %c ", board[i][j]);
            if (j < col - 1)
            {
                printf("|");
            }
        }
        printf("\n");
        if (i < row - 1)
        {
            for (j = 0;j < col;j++)
            {
                printf("---");
                if (j < col - 1)
                {
                    printf("|");
                }
            }
            printf("\n");
        }
    }
}

void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)  //玩家下棋函数的定义
{
    int x = 0;
    int y = 0;
    printf("玩家走：\n");
    while (1)
    {
        printf("请选择你要走的坐标：");
        scanf("%d %d", &x, &y);
        if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
        {
            if (board[x - 1][y - 1] == ' ')
            {
                board[x - 1][y - 1] = '*';
                break;
            }
            else
            {
                printf("该位置已被占用\n");
            }
        }
        else
        {
            printf("输入错误的坐标\n");
        }
    }

}

void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)  //电脑下棋函数的定义
{
    printf("电脑走：\n");
    while (1)
    {
        int x = rand() % row;
        int y = rand() % col;
        if (board[x][y] == ' ')
        {
            board[x][y] = '#';
            break;
        }
    }
}

int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col)  //判断棋盘状态函数的定义
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 0;i < row;i++)
    {
        for (j = 0;j < col;j++)
        {
            if (board[i][j] == ' ')
                return 0;
        }
    }
    return 1;
}

char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)  //判断胜负函数的定义
{
    int x = 0;
    int y = 0;

    //三行
    for (x = 0;x < row;x++)
    {
        if (board[x][0] == board[x][1] && board[x][1] == board[x][2] && board[x][1] != ' ')
        {
            return board[x][1];
        }
    }

    //三列
    for (y = 0;y < col;y++)
    {
        if (board[0][y] == board[1][y] && board[1][y] == board[2][y] && board[1][y] != ' ')
        {
            return board[1][y];
        }
    }

    //右->左对角线
    if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[1][1] != ' ')
    {
        return board[1][1];
    }

    //左->右对角线
    if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[1][1] != ' ')
    {
        return board[1][1];
    }

    //判断棋盘是否满了
    //如果满了返回1，没满则返回0
    int ret = IsFull(board, ROW, COL);
    if (ret == 1)
    {
        return 'Q';
    }
    else
    {
        return 'C';
    }
}
5.2扫雷游戏

test.c --- 与游戏相关的逻辑测试

game.c --- 与游戏相关的函数实现

game.h --- 与游戏相关的函数的声明

c 复制代码 
//test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include "game.h"

void menu()
{
    printf("******************************\n");
    printf("**********1.play**************\n");
    printf("**********0.exit**************\n");
    printf("******************************\n");
}

void game()
{
    char mine[ROWS][COLS] = { 0 };  //存放部署好的雷的信息
    char show[ROWS][COLS] = { 0 };  //存放排查出的雷的信息

    InitBoard(mine, ROWS, COLS, '0');  //雷盘初始化
    DisplayBoard(mine, ROW, COL);      //打印雷盘

    InitBoard(show, ROWS, COLS, '*');
    DisplayBoard(show, ROW, COL);

    Set_Mine(mine, ROW, COL);          //部署雷
    DisplayBoard(mine, ROW, COL);

    Find_Mine(mine, show, ROW, COL);   //排查雷
}

int main()
{
    int input = 0;
    srand((unsigned int)time(NULL));
    do
    {
        menu(); //游戏菜单
        printf("请选择：");
        scanf("%d", &input);
        switch (input)
        {
        case 1:
            game(); //扫雷游戏
            break;
        case 0:
            printf("退出游戏\n");
            break;
        default:
            printf("输入错误，重新输入！\n");
        }
    } while (input);
}
c 复制代码 
//game.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include "game.h"

void InitBoard(char board[ROW][COL], int rows, int cols, char set)
{
    int i = 0;
    int j = 0;

    for (i = 0;i < rows;i++)
    {
        for (j = 0;j < cols;j++)
        {
            board[i][j] = set;
        }
    }
}

void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    int x = 0;
    int y = 0;
    printf("------ 扫雷游戏 -------\n");
    for (x = 0;x <= row;x++)
    {
        printf("%d ", x);
    }
    printf("\n");
    for (x = 1;x <= row;x++)
    {
        printf("%d ", x);
        for (y = 1;y <= col;y++)
        {
            printf("%c ",board[x][y]);
        }
        printf("\n");
    }
    printf("------ 扫雷游戏 -------\n");
}
static int get_mine_count(char mine[ROW][COL], int x, int y)
{
    return mine[x-1][y] +
        mine[x-1][y-1] +
        mine[x][y-1] +
        mine[x+1][y-1] +
        mine[x+1][y] +
        mine[x+1][y+1] +
        mine[x][y+1] +
        mine[x-1][y-1] - 8 * '0';
}

void Set_Mine(char mine[ROWS][COLS], int row, int col)
{
    int count = 10;

    while (count)
    {
        int x = rand() % row + 1;
        int y = rand() % col + 1;
        if (mine[x][y] == '0')
        {
            mine[x][y] = '1';
            count--;
        }
    }
}

void Find_Mine(char mine[ROW][COL], char show[ROW][COL], int row, int col)
{
    int x = 0;
    int y = 0;
    int win = 0;
    while (win < row * col - Count)
    {
        printf("请输入选择的坐标：");
        scanf("%d %d", &x, &y);
        if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)  //判断坐标的合理性
        {
            if (mine[x][y] == '1')
            {
                printf("失败");
                break;
            }
            else
            {
                int count = get_mine_count(mine, x, y);  //不是雷的前提下，计算x,y坐标中周围有多少个雷
                show[x][y] = count + '0';
                DisplayBoard(show, ROW, COL);            //打印排查出的信息
                win++;
            }
        }
        else
        {
            printf("错误，重新输入\n");
        }
    }
    if (win = row * col - Count)
    {
        printf("恭喜获胜\n");
    }
}
c 复制代码 
//game.h
#pragma once

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define ROW 9
#define COL 9

#define ROWS ROW+2
#define COLS COL+2

#define Count 10

//初始化函数声明
void InitBoard(char board[ROW][COL], int rows, int cols, char set);

//打印函数声明
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);

//部署函数声明
void Set_Mine(char mine[ROWS][COLS], int row, int col);

//排查函数声明
void Find_Mine(char mine[ROW][COL], char show[ROW][COL], int row, int col);

上一章：C语言入门学习 --- 3.函数

配套练习：

C语言练习题110例(一)
C语言练习题110例(二）
C语言练习题110例(三)
C语言练习题110例(四)
C语言练习题110例(五)
C语言练习题110例(六)
C语言练习题110例(七)
C语言练习题110例(八)
C语言练习题110例(九)
C语言练习题110例(十)
C语言练习题110例(十一)

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