陣列

1.陣列

1.1.概述

所謂陣列，就是一個集合，裡面存放了相同型別的資料元素

**特點1：**陣列中的每個==資料元素都是相同的資料型別==

**特點2：**陣列是由==連續的記憶體==位置組成的

1.2.一維陣列

1.2.1.一維陣列定義方式

一維陣列定義的三種方式：

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;
}

執行結果：

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：陣列名的命名規範與變數名命名規範一致，不要和變數重名

總結2：陣列中下標是從0開始索引

1.2.2.一維陣列陣列名

一維陣列名稱的用途：

1. 可以統計整個陣列在記憶體中的長度
2. 可以獲取陣列在記憶體中的首地址

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;
}

執行結果（地址每次執行可能不同，以下用 <地址> 表示；型別大小或型別名可能隨編譯器和平臺變化）：

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：陣列名是常量，不可以賦值

總結1：直接列印陣列名，可以檢視陣列所佔記憶體的首地址

總結2：對陣列名進行sizeof，可以獲取整個陣列佔記憶體空間的大小

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};

找出並列印最重的小豬體重。

**練習案例2：**陣列元素逆置

**案例描述：**請宣告一個5個元素的陣列，並且將元素逆置.

(如原陣列元素為：1,3,2,5,4;逆置後輸出結果為:4,5,2,3,1);

1.2.3.氣泡排序

作用： 最常用的排序演算法，對陣列內元素進行排序

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： 將陣列 { 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;
}

執行結果：

0
1
2
3
4
5
7
8
9

1.3.二維陣列

二維陣列就是在一維陣列上，多加一個維度。

1.3.1.二維陣列定義方式

二維陣列定義的四種方式：

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，提高程式碼的可讀性==

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;
}

執行結果：

1 2 3
4 5 6

總結：在定義二維陣列時，如果初始化了資料，可以省略行數

1.3.2.二維陣列陣列名

• 檢視二維陣列所佔記憶體空間
• 獲取二維陣列首地址

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;
}

執行結果（地址每次執行可能不同，以下用 <地址> 表示；型別大小或型別名可能隨編譯器和平臺變化）：

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1：二維陣列名就是這個陣列的首地址

總結2：對二維陣列名進行sizeof時，可以獲取整個二維陣列佔用的記憶體空間大小

1.3.3.二維陣列應用案例

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;
}

執行結果：

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