本专栏C语言专栏持续更新中
1.数组的概念
数组是由相同类型元素组成的集合，其中包含两个关键特征：
- 数组必须包含至少一个元素，不能没有元素
- 数组中存放的多个元素，数据类型是相同的
根据维度划分，数组分为一维数组和多维数组，多维数组中比较常见的就是二维数组
2.一维数组的创建和初始化
2.1一维数组的创建
一维数组创建的语句如下：
type arr_name[常量值];
cpp
type arr_name[常量值];存放在数组中的值被称为数组的元素，创建数组时可以指定数组的大小和元素类型
- type 指定的是数组中存放的元素类型 ，可以是int，short，float，char，指针类型等等，也可以是自定义类型，例如结构体
- arr_name 是数组的名字，这个根据实际情况起就行，尽量要有意义
- [ ] 中的常量值是用来指定数组大小的
**代码举例：**我们想存储20个人的数学成绩，可以创建一个数组，如下：
cpp
int arr[20];2.2数组的初始化
- 数组在创建的同时，给定一些初始值，就是初始化
- 数组的初始化一般使用大括号，将数据放在大括号中
cpp
//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
数组是一种自定义类型，去掉数组名留下的就是数组的类型
cpp
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]
3.一维数组的使用
3.1数组下标
cpp
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
C语言规定：数组是有下标的，下标从0开始，如果数组有n个元素，最后一个元素的下标是n-1
下标引用操作符：[ ]
借助 [ ] 可以访问数组的元素，比如我们访问下标为7的元素，就使用 arr[7]，想要访问下标为3的元素，就使用arr[3]
代码举例:
cpp
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("%d\n", arr[7]);//8
printf("%d\n", arr[3]);//4
return 0;
}3.2数组元素的打印
问题：如何访问整个数组？
思路：我们借助for循环，产生数组的每个元素的下标，然后逐一打印
cpp
#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;
}3.3数组的输入
问题：如果我们在打印整个数组之前，想先自己输入内容，怎么办？
cpp
#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;
}4.一维数组在内存中的存储
结论：数组在内存中是连续存放的
我们依次打印数组元素的地址看看：
cpp
#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;
}
观察发现，随着下标的增长，每个元素的地址由小到大变化的，并且每两个相邻之间的元素的地址相差4，是因为数组的元素是int(占4个字节)，可以得出结论：数组在内存中是连续存放的
5.sizeof 计算数组元素个数
问题：在遍历数组的所有元素时，我们需要知道元素的个数，有什么办法能快速方便得到元素个数吗？
答案：可以使用sizeof
sizeof 是C语言中的关键字 ，是可以计算类型或者变量大小的，其实我们也可以利用sizeof 计算数组的大小
代码举例：
cpp
#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了
代码举例：
cpp
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("%d\n", sz);
return 0;
}以后代码中需要数组元素个数的地方就不用固定写死，通过上面的计算，不管数组怎么变化，计算出的大小也就跟着变化了
6.二维数组的创建
6.1二维数组的概念
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
cpp
type arr_name[常量值1][常量值2]；
例如：
int arr[3][5];
double data[2][8];解释：
- 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
7.二维数组的初始化
7.1 不完全初始化
cpp
int arr1[3][5] = {1,2};
int arr2[3][5] = {0};
7.2完全初始化
cpp
int arr3[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
7.3按照行初始化
cpp
int arr4[3][5] = {{1,2},{3,4},{5,6}};
注意：初始化时能省略行，不能省略列
cpp
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}};
8.二维数组的使用
8.1二维数组的下标
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
cpp
int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
比如，我们说：第2行，第4列，就能快速定位出7
cpp
#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;
}8.2二维数组的输入和输出
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，列的选择范围是0~4，所以我们可以借助循环实现生成所有的下标
cpp
#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
//输人
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;
}
9.二维数组在内存中的存储
我们利用下面的代码打印出二维数组的每一个元素的地址：
cpp
#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：
10.C99中的变长数组
在C99标准之前，C语言在创建数组的时候，数组大小的指定只能使用常量、常量表达式
C99中给一个变长数组（variable-length array，简称VLA）的新特性，允许我们可以使用变量指定数组大小
cpp
int n = a+b;
int arr[n];上面示例中，数组 arr 就是变长数组，因为它的长度取决于变量 n 的值，编译器没法事先确定，只 有运行时才能知道 n 是多少。 变长数组的根本特征，就是数组长度只有运行时才能确定，所以变长数组不能初始化 。它的好处是程序员不必在开发时，随意为数组指定一个估计的长度，程序可以在运行时为数组分配精确的长度。有一个比较迷惑的点，变长数组的意思是数组的大小是可以使用变量来指定的，在程序运行的时候，根据变量的大小来指定数组的元素个数，而不是说数组的大小是可变的。数组的大小一旦确定就不能再变化了。
cpp
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 0;
scanf("%d", &n);//根据输入数值确定数组的大⼩小
int arr[n];
int i = 0;
for (i = 0; i < n; i++)
{
scanf("%d", &arr[i]);
}
for (i = 0; i < n; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}由于我的VS编译器上不支持该变长数组，无法给你们测试，你们可以在自己的编译器如gcc上运行测试
例如以下测试用例：
- 第一次测试，我给n中输入5，然后输入5个数字在数组中，并正常输出
- 第二次测试，我给n中输入10，然后输入10个数字在数组中，并正常输出
11.数组练习
练习1：多个字符从两端移动，向中间汇聚
cpp
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
char arr1[] = "Welcome to China.";
char arr2[] = "#################";
int left = 0;
int right = strlen(arr1) - 1;
printf("%s\n", arr2);
while (left <= right)
{
Sleep(1000);
arr2[left] = arr1[left];
arr2[right] = arr1[right];
left++;
right--;
printf("%s\n", arr2);
}
return 0;
}练习2：二分查找
cpp
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int left = 0;
int right = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) - 1;
int key = 7;//要找的数字
int mid = 0;//记录中间元素的下标
int find = 0;
while (left <= right)
{
mid = (left + right) / 2;
if (arr[mid] > key)
{
right = mid - 1;
}
else if (arr[mid] < key)
{
left = mid + 1;
}
else
{
find = 1;
break;
}
}
if (1 == find)
printf("找到了,下标是%d\n", mid);
else
printf("找不到\n");
}求中间元素的下标，使用 mid = (left+right)/2 ，如果left和right比较大的时候可能存在溢出问题，可以使用下面的方式：
cpp
mid = left+(right-left)/2;以上两个练习的代码详解和思路分析，我会在下一篇文章中详细解读，可关注我下一篇文章哦，会同步更新到专栏--->C语言专栏
完