數組

1.數組

1.1.概述

所謂數組，就是一個集合，裏面存放了相同類型的數據元素

**特點1：**數組中的每個==數據元素都是相同的數據類型==

**特點2：**數組是由==連續的內存==位置組成的

1.2.一維數組

1.2.1.一維數組定義方式

一維數組定義的三種方式：

1. 数据类型 数组名[ 数组长度 ];
2. 数据类型 数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};
3. 数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...};

示例

int main() {

	//定义方式1
	//数据类型 数组名[元素个数];
	int score[10];

	//利用下标赋值
	score[0] = 100;
	score[1] = 99;
	score[2] = 85;

	//利用下标输出
	cout << score[0] << endl;
	cout << score[1] << endl;
	cout << score[2] << endl;

	//第二种定义方式
	//数据类型 数组名[元素个数] =  {值1，值2 ，值3 ...};
	//如果{}内不足10个数据，剩余数据用0补全
	int score2[10] = { 100, 90,80,70,60,50,40,30,20,10 };
	
	//逐个输出
	//cout << score2[0] << endl;
	//cout << score2[1] << endl;

	//一个一个输出太麻烦，因此可以利用循环进行输出
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << score2[i] << endl;
	}

	//定义方式3
	//数据类型 数组名[] =  {值1，值2 ，值3 ...};
	int score3[] = { 100,90,80,70,60,50,40,30,20,10 };

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << score3[i] << endl;
	}


	return 0;
}

運行結果：

100
99
85
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10

總結1：數組名的命名規範與變量名命名規範一致，不要和變量重名

總結2：數組中下標是從0開始索引

1.2.2.一維數組數組名

一維數組名稱的用途：

1. 可以統計整個數組在內存中的長度
2. 可以獲取數組在內存中的首地址

示例：

int main() {

	//数组名用途
	//1、可以获取整个数组占用内存空间大小
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

	cout << "整个数组所占内存空间为： " << sizeof(arr) << endl;
	cout << "每个元素所占内存空间为： " << sizeof(arr[0]) << endl;
	cout << "数组的元素个数为： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;

	//2、可以通过数组名获取到数组首地址
	cout << "数组首地址为： " << static_cast<const void*>(arr) << endl;
	cout << "数组中第一个元素地址为： " << &arr[0] << endl;
	cout << "数组中第二个元素地址为： " << &arr[1] << endl;

	//arr = 100; 错误，数组名是常量，因此不可以赋值


	return 0;
}

運行結果（地址每次運行可能不同，以下用 <地址> 表示；類型大小或類型名可能隨編譯器和平台變化）：

整个数组所占内存空间为： 40
每个元素所占内存空间为： 4
数组的元素个数为： 10
数组首地址为： <地址>
数组中第一个元素地址为： <地址>
数组中第二个元素地址为： <地址>

注意：數組名是常量，不可以賦值

總結1：直接打印數組名，可以查看數組所佔內存的首地址

總結2：對數組名進行sizeof，可以獲取整個數組佔內存空間的大小

練習案例1：五隻小豬稱體重

案例描述：

在一個數組中記錄了五隻小豬的體重，如：int arr[5] = {300,350,200,400,250};

找出並打印最重的小豬體重。

**練習案例2：**數組元素逆置

**案例描述：**請聲明一個5個元素的數組，並且將元素逆置.

(如原數組元素為：1,3,2,5,4;逆置後輸出結果為:4,5,2,3,1);

1.2.3.冒泡排序

作用： 最常用的排序算法，對數組內元素進行排序

1. 比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。
2. 對每一對相鄰元素做同樣的工作，執行完畢後，找到第一個最大值。
3. 重複以上的步驟，每次比較次數-1，直到不需要比較

示例： 將數組 { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 } 進行升序排序

int main() {
    // 程序从 main 函数开始执行，下面的语句会按顺序运行。

	int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 };

	for (int i = 0; i < 9 - 1; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 9 - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
		}
	}

	for (int i = 0; i < 9; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
    

	// 返回 0 表示程序正常结束。
	return 0;
}

運行結果：

0
1
2
3
4
5
7
8
9

1.3.二維數組

二維數組就是在一維數組上，多加一個維度。

1.3.1.二維數組定義方式

二維數組定義的四種方式：

1. 数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ];
2. 数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };
3. 数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};
4. 数据类型 数组名[ ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};

建議：以上4種定義方式，利用==第二種更加直觀，提高代碼的可讀性==

示例：

int main() {

	//方式1  
	//数组类型 数组名 [行数][列数]
	int arr[2][3];
	arr[0][0] = 1;
	arr[0][1] = 2;
	arr[0][2] = 3;
	arr[1][0] = 4;
	arr[1][1] = 5;
	arr[1][2] = 6;

	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}

	//方式2 
	//数据类型 数组名[行数][列数] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };
	int arr2[2][3] =
	{
		{1,2,3},
		{4,5,6}
	};

	//方式3
	//数据类型 数组名[行数][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4  };
	int arr3[2][3] = { 1,2,3,4,5,6 }; 

	//方式4 
	//数据类型 数组名[][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4  };
	int arr4[][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
	

	return 0;
}

運行結果：

1 2 3
4 5 6

總結：在定義二維數組時，如果初始化了數據，可以省略行數

1.3.2.二維數組數組名

• 查看二維數組所佔內存空間
• 獲取二維數組首地址

示例：

int main() {

	//二维数组数组名
	int arr[2][3] =
	{
		{1,2,3},
		{4,5,6}
	};

	cout << "二维数组大小： " << sizeof(arr) << endl;
	cout << "二维数组一行大小： " << sizeof(arr[0]) << endl;
	cout << "二维数组元素大小： " << sizeof(arr[0][0]) << endl;

	cout << "二维数组行数： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;
	cout << "二维数组列数： " << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl;

	//地址
	cout << "二维数组首地址：" << arr << endl;
	cout << "二维数组第一行地址：" << arr[0] << endl;
	cout << "二维数组第二行地址：" << arr[1] << endl;

	cout << "二维数组第一个元素地址：" << &arr[0][0] << endl;
	cout << "二维数组第二个元素地址：" << &arr[0][1] << endl;


	return 0;
}

運行結果（地址每次運行可能不同，以下用 <地址> 表示；類型大小或類型名可能隨編譯器和平台變化）：

二维数组大小： 24
二维数组一行大小： 12
二维数组元素大小： 4
二维数组行数： 2
二维数组列数： 3
二维数组首地址：<地址>
二维数组第一行地址：<地址>
二维数组第二行地址：<地址>
二维数组第一个元素地址：<地址>
二维数组第二个元素地址：<地址>

總結1：二維數組名就是這個數組的首地址

總結2：對二維數組名進行sizeof時，可以獲取整個二維數組佔用的內存空間大小

1.3.3.二維數組應用案例

考試成績統計：

案例描述：有三名同學（張三，李四，王五），在一次考試中的成績分別如下表，請分別輸出三名同學的總成績

參考答案：

int main() {
    // 程序从 main 函数开始执行，下面的语句会按顺序运行。

	int scores[3][3] =
	{
		{100,100,100},
		{90,50,100},
		{60,70,80},
	};

	string names[3] = { "张三","李四","王五" };

	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		int sum = 0;
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			sum += scores[i][j];
		}
		cout << names[i] << "同学总成绩为： " << sum << endl;
	}


	// 返回 0 表示程序正常结束。
	return 0;
}

運行結果：

张三同学总成绩为： 300
李四同学总成绩为： 240
王五同学总成绩为： 210