數組

數組

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

一維數組

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/觀察結果： 運行後會依次打印三個數組中的元素；每個元素按循環順序單獨佔一行。

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

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/觀察結果： 運行後會打印示例中的變量值或地址；地址值與運行環境有關，以同類對象的相對位置和指針變化為觀察重點。

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 arr5 = {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);

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/觀察結果： 運行後會按輸出語句打印對應內容，變量值可結合初始化、賦值和函數調用順序推導。

二維數組

二維數組就是在一維數組上，多加一個維度。

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/觀察結果： 運行後會按輸出語句打印對應內容，變量值可結合初始化、賦值和函數調用順序推導。

總結：在定義二維數組時，如果初始化了數據，可以省略行數

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/觀察結果： 運行後會打印示例中的變量值或地址；地址值與運行環境有關，以同類對象的相對位置和指針變化為觀察重點。

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

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/觀察結果： 運行後會按輸出語句打印對應內容，變量值可結合初始化、賦值和函數調用順序推導。