第四章: C语言数组(下)

一、字符数组

用来存放字符量的数组称为字符数组。 字符数组类型说明的形式与前面介绍的数值数组相同。

例如： char c[10]; 由于字符型和整型通用，也可以定义为int c[10]但这时每个数组元素占2个字节的内存单元。

字符数组也可以是二维或多维数组，例如： char c[5][10];即为二维字符数组。

字符数组也允许在类型说明时作初始化赋值。

例如：

static char c[10]={`c`,` `,`p`,`r`,o`,g`,r`,`a`,`m`};

赋值后各元素的值为： 数组C c[0]c[1]c[2]c[3]c[4]c [5]c[6]c[7]c[8]c[9]其中c[9]未赋值，由系统自动赋予0值。 当对全体元素赋初值时也可以省去长度说明。

例如：

static char c[]={`c`,` `,`p`,`r`,`o`,`g`,`r`,`a`,`m`};

这时C数组的长度自动定为9。

main() { int i,j; char a[][5]={{'B','A','S','I','C',},{'d','B','A','S','E'}}; for(i=0;i<=1;i++) { for(j=0;j<=4;j++) printf("%c",a[i][j]); printf("\n"); } }

本例的二维字符数组由于在初始化时全部元素都赋以初值， 因此一维下标的长度可以不加以说明。字符串在Ｃ语言中没有专门的字符串变量， 通常用一个字符数组来存放一个字符串。

在前面介绍字符串常量时，已说明字符串总是以’\0’作为串的结束符。因此当把一个字符串存入一个数组时， 也把结束符’\0’存入数组，并以此作为该字符串是否结束的标志。 有了’\0’标志后，就不必再用字符数组的长度来判断字符串的长度了。

Ｃ语言允许用字符串的方式对数组作初始化赋值。例如：

static char c[]={'c', ' ','p','r','o','g','r','a','m'}; 可写为： static char c[]={"C program"}; 或去掉{}写为： sratic char c[]="C program";

用字符串方式赋值比用字符逐个赋值要多占一个字节， 用于存放字符串结束标志’\0’。上面的数组c在内存中的实际存放情况为： C program\0`\0’是由C编译系统自动加上的。

由于采用了`\0’标志，所以在用字符串赋初值时一般无须指定数组的长度， 而由系统自行处理。在采用字符串方式后，字符数组的输入输出将变得简单方便。 除了上述用字符串赋初值的办法外，还可用printf函数和scanf函数一次性输出输入一个字符数组中的字符串， 而不必使用循环语句逐个地输入输出每个字符。

void main() { static char c[]="BASIC\ndBASE"; printf("%s\n",c); }

注意在本例的printf函数中，使用的格式字符串为“%s”， 表示输出的是一个字符串。而在输出表列中给出数组名则可。 不能写为： printf("%s",c[]);

void main() { char st[15]; printf("input string:\n"); scanf("%s",st); printf("%s\n",st); }

本例中由于定义数组长度为15， 因此输入的字符串长度必须小于15，以留出一个字节用于存放字符串结束标志\0。 应该说明的是，对一个字符数组，如果不作初始化赋值，则必须说明数组长度。还应该特别注意的是，当用scanf函数输入字符串时，字符串中不能含有空格，否则将以空格作为串的结束符。例如运行例4.8，当输入的字符串中含有空格时，运行情况为： input string:this is a book this 从输出结果可以看出空格以后的字符都未能输出。 为了避免这种情况， 可多设几个字符数组分段存放含空格的串。程序可改写如下：

Lesson void main() { char st1[6],st2[6],st3[6],st4[6]; printf("input string:\n"); scanf("%s%s%s%s",st1,st2,st3,st4); printf("%s %s %s %s\n",st1,st2,st3,st4); }

本程序分别设了四个数组， 输入的一行字符的空格分段分别装入四个数组。然后分别输出这四个数组中的字符串。在前面介绍过，scanf的各输入项必须以地址方式出现，如 &a,&b等。但在例4.8中却是以数组名方式出现的，这是为什么呢?这是由于在Ｃ语言中规定，数组名就代表了该数组的首地址。 整个数组是以首地址开头的一块连续的内存单元。如有字符数组char c[10]，在内存可表示如图4.2。设数组c的首地址为2000，也就是说c[0]单元地址为2000。则数组名c就代表这个首地址。因此在c前面不能再加地址运算符&。如写作scanf("%s",&c);则是错误的。 在执行函数printf("%s",c) 时，按数组名c找到首地址，然后逐个输出数组中各个字符直到遇到字符串终止标志’\0’为止。

二、字符串常用函数

Ｃ语言提供了丰富的字符串处理函数， 大致可分为字符串的输入、输出、合并、修改、比较、转换、复制、搜索几类。 使用这些函数可大大减轻编程的负担。用于输入输出的字符串函数， 在使用前应包含头文件"stdio.h" ； 使用其它字符串函数则应包含头文件"string.h"。 下面介绍几个最常用的字符串函数。

2.1 puts函数

字符串输出函数 puts

格式： puts (字符数组名)

功能：把字符数组中的字符串输出到显示器。 即在屏幕上显示该字符串

#include"stdio.h" main() { static char c[]="BASIC\ndBASE"; puts(c); }

从程序中可以看出puts函数中可以使用转义字符， 因此输出结果成为两行。

puts函数完全可以由printf函数取代。 当需要按一定格式输出时，通常使用printf函数。

2.2 gets函数

字符串输入函数gets

格式： gets (字符数组名)

功能：从标准输入设备键盘上输入一个字符串。

本函数得到一个函数值，即为该字符数组的首地址。

#include"stdio.h" main() { char st[15]; printf("input string:\n"); gets(st); puts(st); }

可以看出当输入的字符串中含有空格时，输出仍为全部字符串。说明gets函数并不以空格作为字符串输入结束的标志， 而只以回车作为输入结束。这是与scanf函数不同的。

2.3 strcat函数

字符串连接函数strcat

格式： strcat (字符数组名1，字符数组名2)

功能：把字符数组2中的字符串连接到字符数组1 中字符串的后面，并删去字符串1后的串标志“\0”。

本函数返回值是字符数组1的首地址。

#include"string.h" main() { static char st1[30]="My name is "; int st2[10]; printf("input your name:\n"); gets(st2); strcat(st1,st2); puts(st1); }

本程序把初始化赋值的字符数组与动态赋值的字符串连接起来。 要注意的是，字符数组1应定义足够的长度，否则不能全部装入被连接的字符串

2.4 strcpy格式

字符串拷贝函数strcpy

格式： strcpy (字符数组名1，字符数组名2)

功能：把字符数组2中的字符串拷贝到字符数组1中。串结束标志“\0”也一同拷贝。字符数名2， 也可以是一个字符串常量。这时相当于把一个字符串赋予一个字符数组。

#include"string.h" main() { static char st1[15],st2[]="C Language"; strcpy(st1,st2); puts(st1);printf("\n"); }

本函数要求字符数组1应有足够的长度，否则不能全部装入所拷贝的字符串。

2.5 strcmp格式

字符串比较函数strcmp

格式： strcmp(字符数组名1，字符数组名2)

功能：按照ASCII码顺序比较两个数组中的字符串，并由函数返回值返回比较结果。

字符串1＝字符串2，返回值＝0；

字符串2〉字符串2，返回值〉0；

字符串1〈字符串2，返回值〈0。

本

函数也可用于比较两个字符串常量，或比较数组和字符串常量。

#include"string.h" main() { int k; static char st1[15],st2[]="C Language"; printf("input a string:\n"); gets(st1); k=strcmp(st1,st2); if(k==0) printf("st1=st2\n"); if(k>0) printf("st1>st2\n"); if(k<0) printf("st1

本程序中把输入的字符串和数组st2中的串比较，比较结果返回到k中，根据k值再输出结果提示串。当输入为dbase时，由ASCII 码可知“dBASE”大于“C Language”故k〉0,输出结果“st1>st2”。

2.6 strlen格式

测字符串长度函数strlen

格式： strlen(字符数组名)

功能：测字符串的实际长度(不含字符串结束标志‘\0’) 并作为函数返回值。

#include"string.h" main() { int k; static char st[]="C language"; k=strlen(st); printf("The lenth of the string is %d\n",k); }

2.7 程序举例

把一个整数按大小顺序插入已排好序的数组中。 为了把一个数按大小插入已排好序的数组中， 应首先确定排序是从大到小还是从小到大进行的。设排序是从大到小进序的， 则可把欲插入的数与数组中各数逐个比较， 当找到第一个比插入数小的元素i时，该元素之前即为插入位置。然后从数组最后一个元素开始到该元素为止，逐个后移一个单元。最后把插入数赋予元素i即可。如果被插入数比所有的元素值都小则插入最后位置。

main() { int i,j,p,q,s,n,a[11]={127,3,6,28,54,68,87,105,162,18}; for(i=0;i<10;i++) { p=i;q=a[i]; for(j=i+1;j<10;j++) if(qa[i]) {for(s=9;s>=i;s--) a[s+1]=a[s]; break;} a[i]=n; for(i=0;i<=10;i++) printf("%d ",a[i]); printf("\n"); }

本程序首先对数组a中的10个数从大到小排序并输出排序结果。然后输入要插入的整数n。再用一个for语句把n和数组元素逐个比较，如果发现有n>a[i]时，则由一个内循环把i以下各元素值顺次后移一个单元。后移应从后向前进行(从a[9]开始到a[i]为止)。 后移结束跳出外循环。插入点为i，把n赋予a[i]即可。 如所有的元素均大于被插入数，则并未进行过后移工作。此时i=10，结果是把n赋于a[10]。最后一个循环输出插入数后的数组各元素值。程序运行时，输入数47。从结果中可以看出47已插入到54和 28之间。

在二维数组a中选出各行最大的元素组成一个一维数组b。 a=3 16 87 65 4 32 11 108 10 25 12 37b=(87 108 37) 本题的编程思路是，在数组A的每一行中寻找最大的元素，找到之后把该值赋予数组B相应的元素即可。程序如下：

main() { static int a[][4]={3,16,87,65,4,32,11,108,10,25,12,27}; int b[3],i,j,l; for(i=0;i<=2;i++) { l=a[i][0]; for(j=1;j<=3;j++) if(a[i][j]>l) l=a[i][j]; b[i]=l;} printf("\narray a:\n"); for(i=0;i<=2;i++) { for(j=0;j<=3;j++) printf("%5d",a[i][j]); printf("\n");} printf("\narray b:\n"); for(i=0;i<=2;i++) printf("%5d",b[i]); printf("\n"); }

程序中第一个for语句中又嵌套了一个for语句组成了双重循环。外循环控制逐行处理，并把每行的第0列元素赋予l。进入内循环后，把l与后面各列元素比较，并把比l大者赋予l。内循环结束时l 即为该行最大的元素，然后把l值赋予b[i]。等外循环全部完成时，数组b中已装入了a各行中的最大值。后面的两个 for语句分别输出数组a和数组b。

输入五个国家的名称按字母顺序排列输出。

本题编程思路如下：五个国家名应由一个二维字符数组来处理。然而Ｃ语言规定可以把一个二维数组当成多个一维数组处理。 因此本题又可以按五个一维数组处理， 而每一个一维数组就是一个国家名字符串。用字符串比较函数比较各一维数组的大小，并排序， 输出结果即可。

编程如下：

void main() { char st[20],cs[5][20]; int i,j,p; printf("input country's name:\n"); for(i=0;i<5;i++) gets(cs[i]); printf("\n"); for(i=0;i<5;i++) { p=i;strcpy(st,cs[i]); for(j=i+1;j<5;j++) if(strcmp(cs[j],st)<0) {p=j;strcpy(st,cs[j]);} if(p!=i) { strcpy(st,cs[i]); strcpy(cs[i],cs[p]); strcpy(cs[p],st); } puts(cs[i]);}printf("\n"); }

本程序的第一个for语句中，用gets函数输入五个国家名字符串。上面说过Ｃ语言允许把一个二维数组按多个一维数组处理， 本程序说明cs[5][20]为二维字符数组，可分为五个一维数组cs[0]，cs[1]，cs[2]，cs[3]，cs[4]。因此在gets函数中使用cs[i]是合法的。 在第二个for语句中又嵌套了一个for语句组成双重循环。 这个双重循环完成按字母顺序排序的工作。在外层循环中把字符数组cs[i]中的国名字符串拷贝到数组st中，并把下标i赋予P。 进入内层循环后，把st与cs[i]以后的各字符串作比较，若有比st小者则把该字符串拷贝到st中，并把其下标赋予p。内循环完成后如p不等于 i 说明有比cs[i]更小的字符串出现，因此交换cs[i]和st的内容。 至此已确定了数组cs的第i号元素的排序值。然后输出该字符串。在外循环全部完成之后即完成全部排序和输出。

三、本章小结

数组是程序设计中最常用的数据结构。数组可分为数值数组(整数组，实数组)，字符数组以及后面将要介绍的指针数组，结构数组等。

数组可以是一维的，二维的或多维的。

数组类型说明由类型说明符、数组名、数组长度 (数组元素个数)三部分组成。数组元素又称为下标变量。 数组的类型是指下标变量取值的类型。

对数组的赋值可以用数组初始化赋值， 输入函数动态赋值和赋值语句赋值三种方法实现。 对数值数组不能用赋值语句整体赋值、输入或输出，而必须用循环语句逐个对数组元素进行操作。

C 语言 数据结构

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