实验7数组 7.1一维数组 【实验目的】 1. 熟练掌握一维数组的定义和引用： 2.熟练掌握一维数组元素的初始化方法： 3. 熟练掌握一维数组的处理方法。 【相关知识点】 1.一维数组定义的一般格式： 一维数组定义的一般格式为： 类型说明符数组名数组长度]： 示例： int a[10]; /体定义一个一维数组a,共10个元素，每个元素都为整型*/ float k[5]; *定义一个一维数组k,共5个元素，每个元素都为单精度浮点型 一维数组定义要注意： (1)数组名必须为合法的标识符： (2)数组长度表示所定义数组的元素的个数，必须为整型常量表达式，不能为变量： (3)系统自动为数组分配连续的内存空间。空间大小为：数组长度×该类型数据在内存 所占用空间。 一维数组元素引用形式为： 数组名[下标] 下标可以是整型表达式，下标范围为0至数组长度-1。数组元素在内存中按下标递增的顺 序存放。 -114-
实验 7 数组 7.1 一维数组 【实验目的】 1. 熟练掌握一维数组的定义和引用； 2. 熟练掌握一维数组元素的初始化方法； 3. 熟练掌握一维数组的处理方法。 【相关知识点】 1. 一维数组定义的一般格式： 一维数组定义的一般格式为： 类型说明符 数组名[数组长度]； 示例： int a[10]; /*定义一个一维数组 a，共 10 个元素，每个元素都为整型*/ float k[5]; /*定义一个一维数组 k，共 5 个元素，每个元素都为单精度浮点型 */ 一维数组定义要注意： （1）数组名必须为合法的标识符； （2）数组长度表示所定义数组的元素的个数，必须为整型常量表达式，不能为变量； （3）系统自动为数组分配连续的内存空间。空间大小为：数组长度×该类型数据在内存 所占用空间。 一维数组元素引用形式为： 数组名[下标] 下标可以是整型表达式，下标范围为 0 至数组长度-1。数组元素在内存中按下标递增的顺 序存放。 - 114 -
2.一维数组的初始化方法： 一维数组的赋值可以在定义数组的同时完成，也可以定义完成后再赋值。在定义数组的 同时为元素赋值就是初始化赋值方法。 示例： inta[5]={2,4,6,8,10} inta[5]={2,4}: 初始化数组时，可以为全部元素赋值，也可以为部分元素赋值。部分赋值时未被赋值的 元素其初值为0。初始化时数据的个数不能超过数组长度。 3.一维数组的处理方法： 一维数组定义完成后，常需要对数组的元素逐一进行各种处理操作，比如常见的输入输 出等，通常采用循环语句来完成。 (1)一维数组元素的输入方法。一般采用单层循环结构。 示例： int a[5],i; printf("请输入5个整数：")， for(i=0,i<5;i+) scanf"%d",&ali]); 循环语句中的循环变量取值范围为0至数组长度-1，如在此例中，ⅰ从0开始到4结束， 逐一表示了数组元素的下标，同时，每执行一次循环体语句，就从键盘输入数据元素)，循 环结束后，实现了对数组所有元素的赋值。 (2)一维数组元素的输出方法。与输入的方法类似。 示例： inta5]={2,4,6,8,10: for(i=0;i<5,i++) printf("%5d",ai)月 通过该语句，可以逐一地将数组的所有元素a在屏幕上显示输出。 -115-
2. 一维数组的初始化方法： 一维数组的赋值可以在定义数组的同时完成，也可以定义完成后再赋值。在定义数组的 同时为元素赋值就是初始化赋值方法。 示例： int a[5]={2,4,6,8,10}; int a[5]={2,4}; 初始化数组时，可以为全部元素赋值，也可以为部分元素赋值。部分赋值时未被赋值的 元素其初值为 0。初始化时数据的个数不能超过数组长度。 3. 一维数组的处理方法： 一维数组定义完成后，常需要对数组的元素逐一进行各种处理操作，比如常见的输入输 出等，通常采用循环语句来完成。 （1）一维数组元素的输入方法。一般采用单层循环结构。 示例： int a[5], i; printf("请输入 5 个整数："); for(i=0; i<5; i++) scanf("%d",&a[i]); 循环语句中的循环变量取值范围为 0 至数组长度-1，如在此例中，i 从 0 开始到 4 结束， 逐一表示了数组元素的下标，同时，每执行一次循环体语句，就从键盘输入数据元素 a[i]，循 环结束后，实现了对数组所有元素的赋值。 （2）一维数组元素的输出方法。与输入的方法类似。 示例： int a[5]={2,4,6,8,10}; for(i=0; i<5; i++) printf("%5d",a[i]); 通过该语句，可以逐一地将数组的所有元素 a[i]在屏幕上显示输出。 - 115 -
【实验任务】 一、程序改错 该部分实验主要训练学生读简单程序的能力，并在理解程序的基础上，改正程序中出现 的问题，这些问题都是初学者经常容易犯的错误，针对一维数组这一节，主要有如下问题： 1)数组定义中数组长度使用变量： 2)数组元素下标范围不清楚，常误认为下标从1开始，到数组长度结束： 3)数组元素赋值方法错误。 针对上面的问题，查找下面程序中存在的问题，并改正调试。 1.打开c:c-programming\7八pg710l.cpp,该程序有小问题，程序结果不正确。请修改，使 程序能正确运行。修改后的程序以pg7101 ok.cpp保存。该源程序内容如下： #include void main(void) int i,n=5; float fIn]; printf("请输入5个实数：")方 for(i=0;i<5;i++) scanf"%f",&f[i])店 printf"这5个数为：")； for(i=0;i<5,i+) printf("%6.If",fi]), printf"n")方 } 了提示：如何发现问题？ 编译该程序，系统报告3个编译出错信息，如图7.1.1所示。这3条信息都指示程序第5 行有错误，都描述数组的定义中数组长度非法。C语言规定，数组长度必须是整型常量，而 为整型变量，即使该变量己经定义，并且为其赋值了整型常量5，仍然不能作为数组定义中的 数组长度。 -116-
【实验任务】 一、程序改错 该部分实验主要训练学生读简单程序的能力，并在理解程序的基础上，改正程序中出现 的问题，这些问题都是初学者经常容易犯的错误，针对一维数组这一节，主要有如下问题： 1) 数组定义中数组长度使用变量； 2) 数组元素下标范围不清楚，常误认为下标从 1 开始，到数组长度结束； 3) 数组元素赋值方法错误。 针对上面的问题，查找下面程序中存在的问题，并改正调试。 1．打开 c:\c-programming\7\pg7101.cpp，该程序有小问题，程序结果不正确。请修改，使 程序能正确运行。修改后的程序以 pg7101_ok.cpp 保存。该源程序内容如下： #include void main(void) { int i, n=5; float f[n]; printf("请输入 5 个实数："); for(i=0; i<5; i++) scanf("%f",&f[i]); printf("这 5 个数为："); for(i=0; i<5; i++) printf("%6.1f",f[i]); printf("\n"); } 提示：如何发现问题？ 编译该程序，系统报告 3 个编译出错信息，如图 7.1.1 所示。这 3 条信息都指示程序第 5 行有错误，都描述数组的定义中数组长度非法。C 语言规定，数组长度必须是整型常量，而 n 为整型变量，即使该变量已经定义，并且为其赋值了整型常量 5，仍然不能作为数组定义中的 数组长度。 - 116 -
--Configuration:pg7101 Win32 Debug- Compiling.-. pg7181.cpp c:\c-programming\7\pg7101.cpp(5):error C2057:expected constant expression c:\c-programning\7\pg7101.cpp(5):error C2466:cannot allocate an array of constant size B c:\c-programming\7\pg7101.cpp(5):error C2133:'f':unknown size Error executing cl.exe. 口编译调赋入查我文件1人查我文件2入结果7 图7.1.1程序编译后的错误信息 改正程序后的运行结果示例如图7.1.2所示： 四"C:\e-programming\7\Debug\pg7l0lok.exe'回☒ 晴输入5个实数：5.23.67.42.59.1 这5个数为： 5.23.67.4 2.59.1 Press any key to continue 图7.1.2pg7101_ok.cpp的运行结果 2.打开c:lc-programming7八pg7102.cpp,该程序有小问题，程序运行结果不正确。请修改， 使之能正确运行。修改后的程序以pg7102ok.cpp保存。该源程序内容如下： #include void main(void) int a[5]; printf("请输入5个整数：")； for(i=1;i<=5;i++) scanf("%d",&ali]); printf"这5个数为：")； for(i=1;i<=5;++ printf("%4d",ali]), printf("n")方 了提示：如何发现问题？ 编译、链接该程序，系统未报告任何错误信息。但是运行该程序，正确输入5个整数之 后，输出结果却出现问题：最后一个整数和原来输入的数据不一致。主要原因在于数组定义： -117-
图 7.1.1 程序编译后的错误信息 改正程序后的运行结果示例如图 7.1.2 所示： 图 7.1.2 pg7101_ok.cpp 的运行结果 2．打开 c:\c-programming\7\pg7102.cpp，该程序有小问题，程序运行结果不正确。请修改， 使之能正确运行。修改后的程序以 pg7102_ok.cpp 保存。该源程序内容如下： #include void main(void) { int a[5]; printf("请输入 5 个整数："); for(i=1; i<=5; i++) scanf("%d",&a[i]); printf("这 5 个数为："); for(i=1; i<=5; i++) printf("%4d",a[i]); printf("\n"); } 提示：如何发现问题？ 编译、链接该程序，系统未报告任何错误信息。但是运行该程序，正确输入 5 个整数之 后，输出结果却出现问题：最后一个整数和原来输入的数据不一致。主要原因在于数组定义： - 117 -
int a[5]; 表示数组a有5个元素，分别为a0、a1小、a[2]、a[3]、a4。而在程序中对数组的输入 和输出操作中对这5个元素的引用是从[1]至a5],导致数组下标越界。由于C语言对这种情 况并不报告语法错误，所以编译链接都正常，但是结果却出现了错误。 改正程序后的运行结果示例如图7.1.3所示： G四"C:\c-programming\7八Debug\pg7l02ok.exe'▣☒ 请输入5个整数：1278368255 这5个数为：1278368255 Press any key to continue 图7.1.3pg7102_ok.cpp的运行结果 3.打开c:lc-programming7pg7103.cpp,该程序是用10个数据初始化数组，并输出。该 程序有一个小问题，请修改，使程序能正确运行。修改后的程序以Pg7103ok.cpp保存。该源 程序内容如下： #include void main(void) int i,array[10]; array={3,12,5,7,11,32,46,26,9,27} printf("数组各元素值依次为：n")方 for(i=0,i<10,i++) printf("%4d",array[i]), printf"n")方 } 了提示：如何发现问题？ 编译该程序，系统报告程序第5行，即： array=={3,12,5,7,11,32,46,26,9,27}: 有语法错误。该语句希望为数组arry初始化l0个整数。但是初始化是指在定义数组的 同时为其赋值，而程序在第4行己经完成了数组的定义，之后再赋值就是对数组赋初值，而 -118-
int a[5]; 表示数组 a 有 5 个元素，分别为 a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]。而在程序中对数组的输入 和输出操作中对这 5 个元素的引用是从 a[1]至 a[5]，导致数组下标越界。由于 C 语言对这种情 况并不报告语法错误，所以编译链接都正常，但是结果却出现了错误。 改正程序后的运行结果示例如图 7.1.3 所示： 图 7.1.3 pg7102_ok.cpp 的运行结果 3．打开 c:\c-programming\7\pg7103.cpp，该程序是用 10 个数据初始化数组，并输出。该 程序有一个小问题，请修改，使程序能正确运行。修改后的程序以 pg7103_ok.cpp 保存。该源 程序内容如下： #include void main(void) { int i,array[10]; array={3,12,5,7,11,32,46,26,9,27}; printf("数组各元素值依次为：\n"); for(i=0; i<10; i++) printf("%4d",array[i]); printf("\n"); } 提示：如何发现问题？ 编译该程序，系统报告程序第 5 行，即： array={3,12,5,7,11,32,46,26,9,27}; 有语法错误。该语句希望为数组 array 初始化 10 个整数。但是初始化是指在定义数组的 同时为其赋值，而程序在第 4 行已经完成了数组的定义，之后再赋值就是对数组赋初值，而 - 118 -
不是初始化，因此程序中第5行的赋值方式是C语言所不允许的。 改正程序后的运行结果示例如图7.1.4所示： 四"C:\e-programming\7八Debug\pg7l03ok.exe'回☒ 数组各元素值依次为： 3125711324626927 ress any key to continue 图7.1.4pg7103_ok.cpp的运行结果 二、程序扩展 1.打开c.lc-programming\7八pg7201.cpp,该程序能够将从键盘上输入的10个整数中的所 有正整数之和输出。该源程序内容如下： #include void main(void) int a,i; int sum=0; printf("请输入10个整数：")； for(i=0,i0)sum+=a; printf("所有正整数的和为%dn",sum; } 要求：修改上面的程序，将10个整数的存储改为用数组实现，并增加统计正整数个数的 功能。修改结果源程序以pg7201a.cpp保存。 训练要点：首先读懂源程序处理该问题的思路：通过循环结构，输入一个数据并立即处 理该数据，然后再输入一个数据又立即处理该数据…如此反复10次完成题目要求。现在要 求改用数组来实现，则可以将数据的输入和处理分离开：先通过一个循环语句完成数据的输 -119-
不是初始化，因此程序中第 5 行的赋值方式是 C 语言所不允许的。 改正程序后的运行结果示例如图 7.1.4 所示： 图 7.1.4 pg7103_ok.cpp 的运行结果 二、程序扩展 1．打开 c:\c-programming\7\pg7201.cpp，该程序能够将从键盘上输入的 10 个整数中的所 有正整数之和输出。该源程序内容如下： #include void main(void) { int a,i; int sum=0; printf("请输入 10 个整数："); for(i=0; i0) sum+=a; } printf("所有正整数的和为%d\n ",sum); } 要求：修改上面的程序，将 10 个整数的存储改为用数组实现，并增加统计正整数个数的 功能。修改结果源程序以 pg7201a.cpp 保存。 训练要点：首先读懂源程序处理该问题的思路：通过循环结构，输入一个数据并立即处 理该数据，然后再输入一个数据又立即处理该数据……如此反复 10 次完成题目要求。现在要 求改用数组来实现，则可以将数据的输入和处理分离开：先通过一个循环语句完成数据的输 - 119 -
入，再通过一个循环语句完成对数据的处理。通过对比，体会使用数组的意义。 修改后程序的运行结果如图7.1.5所示。 ex "C:\c-programming\7\Debug\pg7201a.exe" 回 情输入18个整数：54-2111-87-1413-210 正整数共有6个，和为56 Press any key to continue 图7.l.5pg7201a.cpp的运行结果 2.打开c:lc-programming7八pg7202.cpp,该程序能够输出10个实型数据中最小的数以及 它在数组中的下标。该源程序内容如下： #include void main(void) int i,index; float m,a[10]; printf("请输入l0个实型数据：n")方 for(i=0:i<10;i++) scanf("%f",&ali]); index=0; m=a[0]: for(i=1;i<10;++) if(a[i]<m) { m-ali]; index=i; } printf("最小的数为%5.lf,其下标为%dn",m,index), } 要求：修改程序，使得程序能够将找到的最小的数与将数组中第一个元素交换位置。修 -120-
入，再通过一个循环语句完成对数据的处理。通过对比，体会使用数组的意义。 修改后程序的运行结果如图 7.1.5 所示。 图 7.1.5 pg7201a.cpp 的运行结果 2．打开 c:\c-programming\7\pg7202.cpp，该程序能够输出 10 个实型数据中最小的数以及 它在数组中的下标。该源程序内容如下： #include void main(void) { int i,index; float m,a[10]; printf("请输入 10 个实型数据：\n"); for(i=0; i<10; i++) scanf("%f",&a[i]); index=0; m=a[0]; for(i=1; i<10; i++) if(a[i]<m) { m=a[i]; index=i; } printf("最小的数为%5.1f，其下标为%d\n ",m,index); } 要求：修改程序，使得程序能够将找到的最小的数与将数组中第一个元素交换位置。修 - 120 -
改后的程序以pg7202a.cpp保存。 训练要点：读懂程序中找到数组中最小元素及其下标的算法思路，然后在源程序找到结 果的代码行后面增加一组交换语句，将第一个元素(a[0])与最小值元素(a[index])的位置交 换即可。 修改后程序的运行结果如图7.1.6所示。 ex "C:\c-programming\7\Debug\pg7202a.exe" 回 请输入16个实型数据： 12.5 6.8 14.7 52.6 31.7 4.6 17.2 8.5 64.1 25.9 交换位置后结果为： 4.66.814.752.631.712.517.28.564.125.9 Press any key to continue 图7.1.6pg7202a.cpp的运行结果 三、程序编写 1.编写程序，输入一个正整数n(5≤n≤20)，再输入n个整数，采用冒泡排序法将这n 个整数按照由大到小的顺序输出。编写的源程序以pg7301.cpp保存。 提示：冒泡排序法的思路如下： (1)比较第一个数与第二个数，若逆序，则交换：然后比较第二个数与第三个数：依次 类推，直至第n-1个数和第n个数比较完为止一第一趟冒泡排序，结果最小的数被 安置在最后一个元素位置上： (2)对前n-1个数进行第二趟冒泡排序，结果使次小的数被安置在第n-1个元素位置： (3)重复上述过程，共经过n-1趟冒泡排序后，排序结束。 训练要点：掌握最基本的排序算法程序的编写。 程序运行结果参考示例如图717所示。 a"C:\c-programming\7\Debug\pg7301.exe" 回☒ 请输入正整数的个数：7 请输/？个整数：23435212481938 7个整数由天到小顺序为：12452 433823198 Press any key to continue -121-
改后的程序以 pg7202a.cpp 保存。 训练要点：读懂程序中找到数组中最小元素及其下标的算法思路，然后在源程序找到结 果的代码行后面增加一组交换语句，将第一个元素（a[0]）与最小值元素（a[index]）的位置交 换即可。 修改后程序的运行结果如图 7.1.6 所示。 图 7.1.6 pg7202a.cpp 的运行结果 三、程序编写 1．编写程序，输入一个正整数 n（5≤n≤20），再输入 n 个整数，采用冒泡排序法将这 n 个整数按照由大到小的顺序输出。编写的源程序以 pg7301.cpp 保存。 提示：冒泡排序法的思路如下： （1）比较第一个数与第二个数，若逆序，则交换；然后比较第二个数与第三个数；依次 类推，直至第 n-1 个数和第 n 个数比较完为止——第一趟冒泡排序，结果最小的数被 安置在最后一个元素位置上； （2）对前 n-1 个数进行第二趟冒泡排序，结果使次小的数被安置在第 n-1 个元素位置； （3）重复上述过程，共经过 n-1 趟冒泡排序后，排序结束。 训练要点：掌握最基本的排序算法程序的编写。 程序运行结果参考示例如图 7.1.7 所示。 - 121 -
图7.1.7pg7301.cpp的运行结果 2.编写程序，为整型数组array输入10个元素，将其中最大和最小的数从数组中删除， 并按照原来顺序输出其余8个元素。编写的源程序以pg7302.cpp保存。 训练要点：数组中最值的查找，以及数组中元素的删除操作。 程序运行结果参考示例如图7.1.8所示。 国"C:\c-programming\7八Debug\pg7302,exe 回☒ 晴输入10个整数：23219567213422393362 其余8个数为：2321567213423362 Press any key to continue 图7.1.8pg7302.cpp的运行结果 7.2二维数组 【实验目的】 1.熟练掌握二维数组的定义和引用： 2.熟练掌握二维数组元素的初始化方法： 3. 熟练掌握二维数组元素的处理方法。 【相关知识点】 1.二维数组定义的一般格式： 二维数组定义的一般格式为： 类型说明符数组名[行长度][列长度]： 示例： inta3[4;/*定义一个二维数组a,3行4列，共12个元素/ 二维数组元素引用形式为： 数组名[行下标][列下标] 下标可以是整型表达式，行下标范围为0至行长度-1，列下标范围为0至列长度-1。 二维数组元素按先行后列的方式的顺序方式在内存中存放。 2.二维数组的初始化方法： 在定义二维数组的同时，为二维数组元素赋值，称为二维数组的初始化，具体形式有以 -122-
图 7.1.7 pg7301.cpp 的运行结果 2．编写程序，为整型数组 array 输入 10 个元素，将其中最大和最小的数从数组中删除， 并按照原来顺序输出其余 8 个元素。编写的源程序以 pg7302.cpp 保存。 训练要点：数组中最值的查找，以及数组中元素的删除操作。 程序运行结果参考示例如图 7.1.8 所示。 图 7.1.8 pg7302.cpp 的运行结果 7.2 二维数组 【实验目的】 1. 熟练掌握二维数组的定义和引用； 2. 熟练掌握二维数组元素的初始化方法； 3. 熟练掌握二维数组元素的处理方法。 【相关知识点】 1．二维数组定义的一般格式： 二维数组定义的一般格式为： 类型说明符 数组名[行长度][列长度]； 示例： int a[3][4]; /*定义一个二维数组a，3 行 4 列，共 12 个元素*/ 二维数组元素引用形式为： 数组名[行下标][列下标] 下标可以是整型表达式，行下标范围为 0 至行长度-1，列下标范围为 0 至列长度-1。 二维数组元素按先行后列的方式的顺序方式在内存中存放。 2．二维数组的初始化方法： 在定义二维数组的同时，为二维数组元素赋值，称为二维数组的初始化，具体形式有以 - 122 -
下两种： (1)分行初始化 示例： inta[3][4]={1,2,3,4},{5,6,7,8;,{9,10,11,12}; *全部元素初始化*/ intb[3][4]={1,2,3,4},{0,{9,10}: 体部分元素初始化*/ 这种初始化方法，通过内层的若干个将数据赋值给指定的行。可以全部元素赋值，也可 以部分元素赋值。示例中的部分元素初始化，只对b数组第0行的全部元素和第2行的前两 个元素赋初值，其余元素的初值为0。 (2)顺序初始化 示例： inta[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12} 按照数组元素在内存中的存放顺序，将}内的数据依次赋值给元素。 3.二维数组元素的处理方法： 般说来，一维数组对元素的遍历操作，常采用单层循环结构来实现。二维数组则采用 双重循环结构来实现：外层循环变量控制行下标的变化，内层循环变量控制列下标的变化。 (1)二维数组元素的输入 示例： int a[3][4]; int ij; for(i=0;i<3;i++) for(j=0;j<4;j++) scanf("%d",&a[i][j]); (2)二维数组元素的输出方法 示例： ita[3][4]={1,2,3,4},{5,6,7,83,{9,10,11,12} int ij; for(i=0:i<3:i++) { for(0=0j4;j+) -123-
下两种： （1）分行初始化 示例： int a[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}}; /*全部元素初始化*/ int b[3][4]={{1,2,3,4},{},{9,10}}; /* 部分元素初始化*/ 这种初始化方法，通过内层的若干个{}将数据赋值给指定的行。可以全部元素赋值，也可 以部分元素赋值。示例中的部分元素初始化，只对 b 数组第 0 行的全部元素和第 2 行的前两 个元素赋初值，其余元素的初值为 0。 （2）顺序初始化 示例： int a[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; 按照数组元素在内存中的存放顺序，将{}内的数据依次赋值给元素。 3．二维数组元素的处理方法： 一般说来，一维数组对元素的遍历操作，常采用单层循环结构来实现。二维数组则采用 双重循环结构来实现：外层循环变量控制行下标的变化，内层循环变量控制列下标的变化。 （1）二维数组元素的输入 示例： int a[3][4]; int i,j; for(i=0; i<3; i++) for(j=0; j<4; j++) scanf("%d",&a[i][j]); （2）二维数组元素的输出方法 示例： int a[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}}; int i,j; for(i=0; i<3; i++) { for(j=0; j<4; j++) - 123 -