C语言:一维、二维数组详解

目录

一、数组的概念

二、一维数组创建和初始化

[2.1 数组创建](#2.1 数组创建)

[2.2 数组的初始化](#2.2 数组的初始化)

[2.3 数组的类型](#2.3 数组的类型)

三、一维数组的使用

[3.1 数组的下标](#3.1 数组的下标)

[3.2 数组的输入与输出](#3.2 数组的输入与输出)

四、⼀维数组在内存中的存储

五、sizeof计算数组元素个数

六、二维数组

[6.1 二维数组的概念](#6.1 二维数组的概念)

[6.2 二维数组的创建](#6.2 二维数组的创建)

[6.3 二维数组的初始化](#6.3 二维数组的初始化)

不完全初始化

完全初始化

按照行初始化

初始化时省略行,但是不能省略列

[​6.4 二维数组的使用](#6.4 二维数组的使用)

⼆维数组的下标

⼆维数组的输入和输出

[6.5 ⼆维数组在内存中的存储](#6.5 ⼆维数组在内存中的存储)


一、数组的概念

数组是⼀组相同类型元素的集合;从这个概念中我们就可以发现2个有价值的信息:

• 数组中存放的是1个或者多个数据,但是数组元素个数不能为0。

• 数组中存放的多个数据,类型是相同的。

数组分为⼀维数组和多维数组,多维数组⼀般比较多见的是⼆维数组。

二、一维数组创建和初始化

2.1 数组创建

⼀维数组创建的基本语法如下:

type arr_name[常量值];

存放在数组的值被称为数组的元素 ,数组在创建的时候可以指定数组的大小数组的元素类型。

• type 指定的是数组中存放数据的类型,可以是: char、short、int、float 等,也可以自定义的类型

• arr_name 指的是数组名的名字,这个名字根据实际情况,起的有意义就行。

• [] 中的常量值是用来指定数组的大小的,这个数组的大小是根据实际的需求指定就行。

比如:我们现在想存储某个班级的20⼈的数学成绩,那我们就可以创建⼀个数组,如下:

int math[20];

当然我们也可以根据需要创建其他类型和大小的数组:

char ch[8];
double score[10];

2.2 数组的初始化

有时候,数组在创建的时候,我们需要给定⼀些初始值值,这种就称为初始化的。 那数组如何初始化呢?数组的初始化⼀般使用大括号,将数据放在大括号中。

//完全初始化 
int arr[5] = {1,2,3,4,5};
//不完全初始化 
int arr2[6] = {1};//第⼀个元素初始化为1,剩余的元素默认初始化为0 
//错误的初始化 - 初始化项太多 
int arr3[3] = {1, 2, 3, 4};

2.3 数组的类型

数组也是有类型的,数组算是⼀种自定义类型,去掉数组名留下的就是数组的类型。

如下:

int arr1[10];
int arr2[12];
char ch[5];

arr1数组的类型是 int [10]

arr2数组的类型是 int[12]

ch 数组的类型是 char [5]

三、一维数组的使用

3.1 数组的下标

C语言规定数组是有下标的,下标是从0开始的,假设数组有n个元素,最后⼀个元素的下标是n-1,下标就相当于数组元素的编号,如下:

int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; 

在C语言中数组的访问提供了⼀个操作符 [] ,这个操作符叫:下标引用操作符

有了下标访问操作符,我们就可以轻松的访问到数组的元素了,比如我们访问下标为7的元素,我们就 可以使用 arr[7] ,想要访问下标是3的元素,就可以使⽤ arr[3] ,如下代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; 
 printf("%d\n", arr[7]);
 printf("%d\n", arr[3]);
 return 0;
}

3.2 数组的输入与输出

明白了数组的访问,当然我们也根据需求,自己给数组输入想要的数据,如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; 
 int i = 0;
 for(i=0; i<10; i++)
 {
 scanf("%d", &arr[i]);
 }
 for(i=0; i<10; i++)
 {
 printf("%d ", arr[i]);
 }
 return 0;
}

接下来,如果想要访问整个数组的内容,那怎么办呢? 只要我们产生数组所有元素的下标就可以了,那我们使用for循环产生0~9的下标,接下来使用下标访问就行了。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; 
 int i = 0;
 for(i=0; i<10; i++)
 {
 printf("%d ", arr[i]);
 }
 return 0;
}

四、⼀维数组在内存中的存储

有了前面的知识,我们其实使用数组基本没有什么障碍了,如果我们要深入了解数组,我们最好能了解⼀下数组在内存中的存储。

依次打印数组元素的地址

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; 
 int i = 0;
 for(i=0; i<10; i++)
 {
 printf("&arr[%d] = %p\n ", i, &arr[i]);
 }
 return 0;
}

从输出的结果我们分析,数组随着下标的增长,地址是由小到大变化的,并且我们发现每两个相邻的元素之间相差4(因为⼀个整型是4个字节),所以我们得出结论:数组在内存中是连续存放的。

五、sizeof计算数组元素个数

在遍历数组的时候,我们经常想知道数组的元素个数,那C语⾔中有办法使用程序计算数组元素个数吗? 答案是有的,可以使用sizeof

sizeof 中C语言是⼀个关键字,是可以计算类型或者变量大小的,其实 sizeof 也可以计算数组的大小。

比如:

#include <stido.h>
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 printf("%d\n", sizeof(arr));
 return 0;
}

这里输出的结果是40,计算的是数组所占内存空间的总大小,单位是字节

我们又知道数组中所有元素的类型都是相同的,那只要计算出⼀个元素所占字节的个数,数组的元素个数就能算出来,这里我们选择第⼀个元素算大小就可以。

#include <stido.h>
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
 printf("%d\n", sz);
 return 0;
}

这里的结果是:10,表示数组有10个元素,以后在代码中需要数组元素个数的地方就不用固定写了,使用上面的计算,不管数组怎么变化,计 算出的大小也就随着变化了。

六、二维数组

6.1 二维数组的概念

前面学习的数组被称为⼀维数组,数组的元素都是内置类型的,如果我们把⼀维数组做为数组的元素,这时候就是二维数组,二维数组作为数组元素的数组被称为三维数组,二维数组以上的数组统称为多维数组。

6.2 二维数组的创建

我们如何定义⼆维数组呢?语法如下:

type arr_name[常量值1][常量值2];
例如:
int arr[3][5];
double data[2][8];

• 3表示数组有3行

• 5表示每⼀行有5个元素

• int 表示数组的每个元素是整型类型

• arr 是数组名,可以根据自己的需要指定名字

data数组意思基本⼀致。

6.3 二维数组的初始化

在创建变量或者数组的时候,给定⼀些初始值,被称为初始化, 那⼆维数组如何初始化呢?像⼀维数组⼀样,也是使用大括号初始化的。

不完全初始化

int arr1[3][5] = {1,2};
int arr2[3][5] = {0};

完全初始化

int arr3[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};

按照行初始化

int arr4[3][5] = {{1,2},{3,4},{5,6}};

初始化时省略行,但是不能省略列

int arr5[][5] = {1,2,3};
int arr6[][5] = {1,2,3,4,5,6,7};
int arr7[][5] = {{1,2}, {3,4}, {5,6}};

二维数组的下标

当我们掌握了⼆维数组的创建和初始化,那我们怎么使用⼆维数组呢?

其实⼆维数组访问也是使用下标的形式的,⼆维数组是有行和列的,只要锁定了行和列就能唯⼀锁定 数组中的⼀个元素。

C语⾔规定,⼆维数组的行是从0开始的,列也是从0开始的,如下所示:

int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};

图中最右侧绿色的数字表示行号,第⼀行蓝色的数字表示列号,都是从0开始的,比如,我们说:第2行,第4列,快速就能定位出7。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
 printf("%d\n", arr[2][4]);
 return 0;
}

二维数组的输入和输出

访问⼆维数组的单个元素我们知道了,那如何访问整个⼆维数组呢?

其实我们只要能够按照⼀定的规律产生所有的行和列的数字就行,以上⼀段代码中的arr数组为例,行的选择范围是0~2,列的取值范围是0~4,所以我们可以借助循环实现生成所有的下标。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
 int i = 0;//遍历⾏ 
 //输⼊ 
 for(i=0; i<3; i++) //产⽣⾏号 
 {
 int j = 0;
 for(j=0; j<5; j++) //产⽣列号 
 {
 scanf("%d", &arr[i][j]); //输⼊数据 
 }
 }
 //输出 
 for(i=0; i<3; i++) //产⽣⾏号 
 {
 int j = 0;
 for(j=0; j<5; j++) //产⽣列号 
 {
 printf("%d ", arr[i][j]); //输出数据 
 }
 printf("\n");
 }
 return 0;
}

6.5 二维数组在内存中的存储

像⼀维数组⼀样,我们如果想研究⼆维数组在内存中的存储方式,我们也是可以打印出数组所有元素 的地址的,代码如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[3][5] = { 0 };
 int i = 0;
 int j = 0;
 for (i = 0; i < 3; i++)
 {
 for (j = 0; j < 5; j++)
 {
 printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
 }
 }
 return 0;
}

从输出的结果来看,每一行内部的每个元素都是相邻的,地址之间相差4个字节,跨行位置处的两个元 素(如:arr[0][4]和arr[1][0])之间也是差4个字节,所以二维数组中的每个元素都是连续存放的。

如下图所示:


本篇内容就到这里了,希望对各位有帮助,如果有错误欢迎指出。

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