C 语言 --- 二维数组的应用

[第一题 - - - 冒泡排序](#第一题 - - - 冒泡排序)
- [冒泡排序](#冒泡排序)
- [冒泡排序的原理](#冒泡排序的原理)
[第二题 - - - 回型矩阵](#第二题 - - - 回型矩阵)
- [特点](#特点)
[第三题 - - - 蛇形矩阵](#第三题 - - - 蛇形矩阵)
总结

💻作者简介：曾与你一样迷茫，现以经验助你入门 C 语言

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在编程的奇妙宇宙里，每一道 C 语言的题目都宛如一颗神秘的星辰，潜藏着无尽的解题思路和创新可能。你可曾在夜深人静时苦思冥想，一道看似简单的 C 语言题目背后，究竟藏着怎样的算法奥秘？又能为我们解决实际问题带来怎样的启发？今天，让我们投身 C 语言刷题海洋，挖掘代码宝藏，体验解题快感，解锁其无限潜力，向编程高手迈进！

第一题 - - - 冒泡排序

描述：

首先输入一个整数 n （0 < n <= 100），然后输入 n 个整数（整数之间用空格隔开），程序将对所输入的整数进行排序操作，排序规则为升序（即从大到小），最终输出排序后的整数序列。

输入描述：

两行，第一行为整数 n ，第二行为 n 个整数，中间用空格隔开。

输出描述：

一行，整数之间用空格隔开。

示例 1 ：

输入：1 2 3 4 5 6 7 8 9

输出：9 8 7 6 5 4 3 2 1

示例 2 ：

输入：1 2 5 6 8 7 9 9 10

输出：10 9 9 8 7 6 5 2 1
思路分析：
针对这道题目，我们可以先定义一个数组，将给定的 n 个数字依次存储到该数组中。随后，运用函数来完成排序操作。在此，我们以冒泡排序算法为例，对数组中的数字进行从大到小排序。

冒泡排序

冒泡排序（Bubble Sort）是一种基础的排序算法，它的基本思想就如同水中的气泡一样，较小的元素会逐渐 " 浮 " 到数组的顶部（即数组的前面），而较大的元素则会 " 沉 " 到数组的底部（即数组的后面）。具体来说，冒泡排序会重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误（例如，在升序排序中前一个元素大于后一个元素），就把它们交换过来。这个过程会一直重复，直到整个数列都被排序好。

冒泡排序的原理

比较相邻元素

从数组的第一个元素开始，依次比较相邻的两个元素。如果顺序错误，则交换它们的位置。
重复比较
对数组中的每一对相邻元素都进行上述比较和交换操作，直到最后一对元素。这样，经过一轮比较后，最大的元素就会被移动到数组的末尾。
缩小范围
排除已经排好序的最后一个元素，对剩余的元素重复上述步骤，直到整个数组都被排序好。
如图所示为冒泡排序的过程：

温馨提示：读者们，先自己写代码，这是提升编程能力的好机会。若未达要求，别气馁，参考下文代码会有新收获。
下面展示 代码示例 。

javascript 复制代码

#include<stdio.h>
#include<string.h>
void sort(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0;i < sz - 1;i++)//进行sz - 1次比较
	{
		for (j = 0;j < sz - 1 - i;j++)//进行sz - 1 - i已经排好的数
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int num = 0;
	scanf("%d", &num);
	int arr[100];
	memset(arr, 0, sizeof(arr));
	int i = 0;
	for (i = 0;i < num;i++)
	{
		scanf("%d", &arr[i]);
	}
	int sz = num;
	sort(arr, sz);
	for (i = 0;i < sz;i++)
	{
		printf("%d ",arr[i]);
	}
	return 0;
}

代码解释：
冒泡排序函数 sort

javascript 复制代码

void sort(int arr[], int sz)
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 0; i < sz - 1; i++) // 进行 sz - 1 次比较
    {
        for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++) // 进行 sz - 1 - i 次比较，排除已经排好的数
        {
            if (arr[j] > arr[j + 1])
            {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

函数定义
void sort(int arr[ ], int sz) 定义了一个名为 sort 的函数，它接受一个整型数组 arr 和数组的大小 sz 作为参数，不返回任何值（void）。
外层循环
for (i = 0; i < sz - 1; i++) 控制排序的轮数，总共需要进行 sz - 1 轮排序。因为每一轮排序都会将一个最大的元素放到正确的位置，经过 sz - 1 轮后，整个数组就会有序。
内层循环
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++) 用于比较相邻的元素。随着外层循环的进行，已经排好序的元素会越来越多，所以内层循环的比较次数会逐渐减少（sz - 1 - i）。
元素交换
if(arr[ j ] > arr[ j + 1 ]) 判断相邻的两个元素，如果前一个元素大于后一个元素，则交换它们的位置，通过临时变量 temp 实现交换。**如果想要数字从小到大进行排序，只需将 " > " 改为 " < " 即可。

第二题 - - - 回型矩阵

描述：

给你一个整数 n，输出 n ∗ n 的回型矩阵。

输入描述：

输入一行，包含一个整数 n

1 <= n <= 19

输出描述：

输出 n 行，每行包含 n 个正整数.

示例：

输入：

4

输出：

1 2 3 4

12 13 14 5

11 16 15 6

10 9 8 7

特点

回型矩阵的特点是从外向内一圈一圈地填充数字。我们可以按照顺时针方向，从矩阵的最外层开始，逐步向内层填充数字。
确定边界：定义矩阵的四个边界，分别是上边界 top、下边界 bottom、左边界 left 和右边界 right。初始时，top = 0，bottom = n - 1，left = 0，right = n - 1。
填充方向：按照顺时针方向填充，即先从左到右填充上边界，然后从上到下填充右边界，接着从右到左填充下边界，最后从下到上填充左边界。每次填充完一圈后，将边界向内收缩，即 top++，bottom--，left++，right--。
填充数字：使用一个变量 num 来记录当前要填充的数字，初始值为 1。在每次填充时，将 num 的值赋给当前位置的矩阵元素，并将 num 自增 1。
温馨提示：读者们，先自己写代码，这是提升编程能力的好机会。若未达要求，别气馁，参考下文代码会有新收获。
下面展示 代码示例 。

javascript 复制代码

#include<stdio.h>
#define ROW 100
#define COL 100
void back(int num1)
{
	int arr1[ROW][COL] = { 0 };
	int top = 0;
	int bottom = num1 - 1;
	int left = 0;
	int right = num1 - 1;
	int num = 1;
	int i = 0;
	while (left <= right && top <= bottom)
	{
		//从左向右填充上边界
		for (i = left;i <= right;i++)
		{
			arr1[top][i] = num++;
		}
		top++;
		//从上向下填充右边界
		for (i = top;i <= bottom;i++)
		{
			arr1[i][right] = num++;
		}
		right--;
		//从右向左填充下边界
		for (i = right;i >= left;i--)
		{
			arr1[bottom][i] = num++;
		}
		bottom--;
		//从下向上填充左边界
		for (i = bottom;i >= top;i--)
		{
			arr1[i][left] = num++;
		}
		left++;
	}
	for (i = 0;i < num1;i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0;j < num1;j++)
		{
			printf("%3d ", arr1[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
}
int main()
{
	int num1 = 0;
	scanf("%d", &num1);
	back(num1);
}

开头：

#include<stdio.h> 引入输入输出库，供 printf、scanf 使用。

#define ROW 100 和 #define COL 100设数组 arr1 行列数，能存 n ≤ 100 的矩阵。
back 函数：

void back(int num1) 负责生成、输出矩阵，num1 为矩阵大小 n。

定义 int arr1[ROW][COL] = { 0 }; 存矩阵，初始全为 0。

初始化边界 top = 0、bottom = num1 - 1、left = 0、right = num1 - 1，num = 1 记填充数，i 作循环变量。
生成矩阵：

while (left <= right && top <= bottom) 为循环核心，确保各圈正确填充。

4 个 for 循环依次填充上、右、下、左边界，每圈结束边界收缩。
输出矩阵 ：

用嵌套 for 循环输出，外层控行，内层控列，以宽度 3 格式输出并换行。
main 函数 ：

定义 int num1 = 0; 存输入的 n。

用 scanf("%d", &num1); 读 n。

调用 back(num1) 生成输出矩阵，return 0; 结束程序。
上述代码的改进：

javascript 复制代码

#include<stdio.h>
#define ROW 100
#define COL 100
void back(int num1)
{
	int arr1[ROW][COL] = { 0 };
	int top = 0;
	int bottom = num1 - 1;
	int left = 0;
	int right = num1 - 1;
	int num = 1;
	int i = 0;
	while (left <= right && top <= bottom)
	{
		//从左向右填充上边界
		for (i = left;i <= right;i++)
		{
			arr1[top][i] = num++;
		}
		top++;
		//从上向下填充右边界
		for (i = top;i <= bottom;i++)
		{
			arr1[i][right] = num++;
		}
		right--;
		if (top <= bottom)
		{
			//从右向左填充下边界
			for (i = right;i >= left;i--)
			{
				arr1[bottom][i] = num++;
			}
			bottom--;
		}
		if (left <= right)
		{
			//从下向上填充左边界
			for (i = bottom;i >= top;i--)
			{
				arr1[i][left] = num++;
			}
			left++;
		}
	}
	for (i = 0;i < num1;i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0;j < num1;j++)
		{
			printf("%2d ", arr1[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
}
int main()
{
	int num1 = 0;
	scanf("%d", &num1);
	back(num1);
}

第三题 - - - 蛇形矩阵

描述：

给你一个整数 n，输出 n ∗ n 的蛇形矩阵。

输入描述：

输入一行，包含一个整数 n

输出描述：

输出 n 行，每行包含 n 个正整数，通过空格分隔。

1 <= n <= 1000

示例：

输入：

4

输出：

1 2 6 7

3 5 8 13

4 9 12 14

10 11 15 16
温馨提示：读者们，先自己写代码，这是提升编程能力的好机会。若未达要求，别气馁，参考下文代码会有新收获。
下面展示 代码示例 。

javascript 复制代码

#include<stdio.h>
#define ROW 100
#define COL 100
void snake(int num) 
{
    int arr[ROW][COL] = { 0 };
    int i = 0;
    int j = 0;
    int num1 = 1;
    int derection = 0;
    i = 0;
    j = 0;
    while (num1 <= num * num) 
    {
        arr[i][j] = num1++;
        //右上方向
        if (derection == 0) 
        {
            if (i == 0 && j < num - 1) 
            {
                j++;//到达上边界,右移
                derection = 1;
            }
            else if (j == num - 1) 
            {
                i++;//到达右边界,下移
                derection = 1;
            }
            else 
            {
                i--;
                j++;
            }
        }
        //左下方向
        else 
        {
            if (j == 0 && i < num - 1) 
            {
                i++;//到达左边界,下移
                derection = 0;
            }
            else if (i == num - 1) 
            {
                j++;//到达下边界,右移
                derection = 0;
            }
            else 
            {
                i++;
                j--;
            }
        }
    }
    for (i = 0; i < num; i++) 
    {
        for (j = 0; j < num; j++) 
        {
            printf("%d ", arr[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}
int main() 
{
    int num = 0;
    scanf("%d", &num);
    snake(num);
    return 0;
}

头文件与宏定义

#include <stdio.h> 引入输入输出库

#define ROW 100 和 #define COL 100 设定存储矩阵的二维数组大小。
snake 函数
void snake(int num) 负责生成矩阵。内部定义二维数组 arr 并初始化为 0，初始化行索引 i、列索引 j、填充数字 num1（初始值 1）和方向标志 derection（0 为右上，1 为左下）。
矩阵填充循环
while (num1 <= num * num) 确保矩阵完整填充。通过 derection 判断方向，按右上或左下方向填充，遇边界则改变方向和移动方式。
矩阵输出
嵌套 for 循环遍历 arr，输出矩阵元素并换行展示。
main 函数
定义 num 存储输入矩阵大小，用 scanf 获取输入，调用 snake(num) 生成输出矩阵，最后 return 0 结束程序。

总结

至此，关于 C 语言的探索暂告一段落，但你的编程征程才刚刚启航。写代码是与机器深度对话，过程中虽会在语法、算法困境里挣扎，但这些磨砺加深了对代码的理解。愿你合上电脑后，灵感不断，在 C 语言的世界里持续深耕，书写属于自己的编程传奇，下一次开启，定有全新的精彩等待。小编期待重逢，盼下次阅读见你们更大进步，共赴代码之约！

C 语 言 --- 二 维 数 组 的 应 用

C 语 言 --- 二 维 数 组 的 应 用

第 一 题 - - - 冒 泡 排 序

冒 泡 排 序

冒 泡 排 序 的 原 理

第 二 题 - - - 回 型 矩 阵

特 点

第 三 题 - - - 蛇 形 矩 阵

总结

C 语言 --- 二维数组的应用

C 语言 --- 二维数组的应用

第一题 - - - 冒泡排序

冒泡排序

冒泡排序的原理

第二题 - - - 回型矩阵

特点

第三题 - - - 蛇形矩阵