利用陣列處理批次資料

陣列是一組有序資料的集合。陣列中各資料的排列有一定規律，下標代表資料在陣列中的序號

用一個陣列名和下標來唯一的確定陣列中的元素

陣列中的每一個元素都屬於同一個資料型別。不能把不同型別的資料放在同一個陣列中

將陣列和迴圈結合起來，可以有效的處理大批次的資料

怎樣定義和引用一維陣列

一維陣列是陣列中最簡單的，它的元素只需要用陣列名加一個下標，就能唯一的確定

怎樣定義一維陣列

要使用陣列，必須在程式中先定義陣列，即通知計算機：由哪些資料組成陣列，陣列中有多少元素，屬於哪個資料型別。否則計算機不會自動的把這一批資料作為陣列處理。

定義一維陣列的一般形式：型別符 陣列名[常量表示式]

陣列名的命名規則和變數名相同，遵循識別符號命名規則

在定義陣列時，需要指定陣列中元素的個數，方括號中的常量表示式用來表示元素的個數，即陣列長度

常量表示式中可以包括常量和符號常量，不能包含變數。也就是說C語言不允許對陣列的大小作動態定義，即陣列的大小不依賴於程式執行過程中變數的值。

//如果在被呼叫的函式（不包括主函式）中定義陣列，其長度可以是變數或非常量表示式，如：
void func (int n)
{
    int a[2 * n];    //合法，n 的值從實參傳來
}
//在呼叫 func 函式時，形參 n 從實參得到值。這種情況稱為“可變長陣列”，允許在每次呼叫 func 函式時，n 有不同的值
//但是在執行函式時，n 的值是不可變的，陣列長度是固定的
//如果指定陣列為靜態（static）儲存方式，則不能用“可變長陣列”

怎樣引用一維陣列元素

在定義陣列並對其中各元素賦值後，就可以引用陣列中的元素。只能引用陣列元素而不能一次整體呼叫整個陣列全部元素的值

引用陣列元素的表示形式：陣列名[下標]“下標”可以是整型常量或整形表示式

//定義陣列時用到的“陣列名[常量表示式]”和引用陣列元素時用的“陣列名[下標]”形式相同，但是含義不同
int a[10];    //定義陣列時指定陣列包含10個元素
t = a[6];    //a陣列中序號為6的元素

例：對10個陣列元素依次賦值為0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，要求按逆序輸出

//對10個陣列元素依次賦值為0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，要求按逆序輸出

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int arr[10];

	for (int i = 0; i < 10; i++)
		arr[i] = i;

	for (int i = 9; i >= 0; i--)
		printf("%d\t", arr[i]);

	printf("\n");

	return 0;
}

執行結果：

陣列元素的下標是從0開始的

一維陣列的初始化

為了使程式簡潔，常在定義陣列的同時，給各陣列元素賦值，這稱為陣列的初始化。可以用“初始化列表”方法實現陣列的初始化

1. 在定義陣列時，對全部陣列元素賦予初值int a[10] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 }將陣列中元素的初值順序放在一堆花括號內，資料間用逗號分隔 。花括號內的資料就稱為“初始化列表”
2. 可以只給陣列中的一部分元素賦值int a[10] = { 0, 1, 2, 3, 4 }定義陣列有10個元素，但括號內只提供5個初值，這表示只給前面5個元素賦初值，系統自動給後面5個元素賦初值為0
3. 如果想使一個陣列中全部元素值為0，可以寫成int a[10] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }或者int a[10] = { 0 } //未賦值的部分元素自動設為0
4. 在對全部陣列元素賦初值時，由於資料的個數已經確定，因此可以不指定陣列長度int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 }可以寫成int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }

如果陣列長度與提供初值的個數不一致時，則方括號中的陣列長度不能省略

如果在定義數值型陣列時，指定了陣列的長度並對之初始化，凡未被“初始化列表”指定初始化的陣列元素，系統會自動把它們初始化為0（如果是字元型陣列，則初始化為‘\0’，如果是指標型陣列，則初始化為NULL，即空指標）

怎樣定義和引用二維陣列

二維陣列通常稱為矩陣。把二維陣列寫成行和列的排列形式，可以有助於形象化的理解二維陣列的邏輯結構

怎樣定義二維陣列

二維陣列定義的一般形式為：型別說明符 陣列名[常量表示式][常量表示式];

C語言對二維陣列採用這樣的定義方式，使得二維陣列可以被看作是一種特殊的一維陣列：它的元素又是一個一維陣列。

C語言中，二維陣列中元素排列的順序是按行存放的，即在記憶體中先順序存放第一行的元素，接著再存放第二行的元素...

用矩陣形式表示二維陣列，是邏輯上的概念，能形象的表示出行列關係。而在記憶體中，各元素是連續存放的，不是二維的，是線性的。

C語言還允許使用多維陣列，多維陣列元素在記憶體中排列的順序為：第一維的下標變化最慢，最右邊的下標變化最快

怎樣引用二維陣列的元素

二維陣列元素的表示形式：陣列名[下標][下標]下標應是整型表示式

陣列元素可以出現在表示式中，也可以被賦值

在引用陣列元素中，下標值應在已定義的陣列大小的範圍內。

二維陣列的初始化

可以用“初始化列表”對二維陣列初始化

1. 分行給二維陣列賦初值：int a[3][4] = { { 1, 2, 3, 4 }, { 5, 6, 7, 8 }, { 9, 10, 11, 12 }};這種賦初值方法比較直觀，把第一個花括號內的資料給第一行的元素，第二個花括號內的資料給第二行的元素...即按行賦值
2. 可以將所有資料寫在一個花括號內，按陣列元素在記憶體中的排列順序對各元素賦初值：int a[3][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };效果和第一種方法相同，但是這種不直觀，容易遺漏，不易檢查
3. 可以對部分元素賦初值：int a[3][4] = { { 1 }, { 5 }, { 9 } };未賦值元素自動賦0，對非0元素少時方便
4. 如果對全部元素都賦初值（即提供全部初始資料），則定義陣列時對第1維度的長度可以不指定，但是第2維度的長度不能省int a[3][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };可以寫成int a[][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };
5. 在定義時也可以只對部分元素賦初值而省略第1維長度，但應分行賦初值int a[][4] = { { 1, 2, 3, 4 }, {}, { 9, 10, 11, 12 }};

C語言在定義陣列和表示陣列時採用 a[][] 這種兩個方括號的方式，對陣列初始化時十分有用，概念清楚，使用方便，不易出錯

二維陣列程式舉例

例：將一個二維陣列行和列的元素互換，存到另一個二維陣列中

//將一個二維陣列行和列的元素互換，存到另一個二維陣列中

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int arr_a[2][3] = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } };
	int arr_b[3][2] = { 0 };

	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 2; j++)
			arr_b[i][j] = arr_a[j][i];
	}

	printf("arr_a\n");

	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
			printf("%d\t", arr_a[i][j]);

		printf("\n");
	}

	printf("\narr_b\n");

	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 2; j++)
			printf("%d\t", arr_b[i][j]);

		printf("\n");
	}

	return 0;
}

執行結果：

例：有一個 3 * 4 的矩陣，要求程式設計序求出其中值最大的那個元素的值，以及其所在的行號和列號

//有一個 3 * 4 的矩陣，要求程式設計序求出其中值最大的那個元素的值，以及其所在的行號和列號

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int arr[3][4] = { { 1, 2, 3, 4 }, {9, 8, 7, 6 }, { -10, 10, -5, 2 } };
	int iMax = arr[0][0], iCol = 0, iRow = 0;

	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 4; j++)
			(iMax > arr[i][j]) ? (iMax = iMax) : (iMax = arr[i][j], iRow = i, iCol = j);
	}

	printf("iMax = %d\niRow = %d\niCol = %d\n", iMax, iRow, iCol);

	return 0;
}

執行結果：

字元陣列

字元型資料是以字元的ASCII程式碼儲存在儲存單元中的，一般佔一個位元組

由於ASCII程式碼也屬於整數形式，因此在C99標準中，把字元型別歸納為整型型別中的一種

C語言沒有字串型別，字串是存放在字元型陣列中

怎樣定義字元陣列

用來存放字元資料的陣列是字元陣列

字元陣列中的一個元素存放一個字元

定義字元陣列的方法與定義數值型陣列的方法類似

由於字元型資料是以整數形式（ASCII程式碼）存放的，因此可以用整型陣列它存放字元資料

字元陣列的初始化

對字元陣列初始化，最容易理解的方式是用“初始化列表”，把各個字元依次賦值給陣列中各元素char c[10] = { 'I', ' ', 'a', 'm', ' ', 'h', 'a', 'p', 'p', 'y' };

如果在定義字元陣列時不進行初始化，則陣列中各元素的值是不可預料的。

如果花括號中提供的初值個數（即字元個數）大於陣列長度，則出現語法錯誤。

如果初值個數小於陣列長度，則只將這些字元賦給陣列中前面那些元素，其餘的元素自動定位空字元（即'\0'）

如果提供的初值個數與預定的陣列長度相同，在定義時可以省略陣列長度，系統會自動根據初值個數確定陣列長度

怎樣引用字元陣列中的元素

可以引用字元陣列中的一個元素，得到一個字元

例：輸出一個已知的字串

//輸出一個已知的字串

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	char arrCh[] = { 'I', ' ', 'a', 'm', ' ', 'a', ' ', 's', 't', 'u', 'd', 'e', 'n', 't', '.' };

	for (int i = 0; i < 15; i++)
		printf("%c", arrCh[i]);
	
	printf("\n");


	return 0;
}

執行結果：

字串和字串結束標誌

在C語言中，是將字串作為字元陣列來處理的

C語言規定了一個“字串結束標誌”，以字元'\0'作為結束標誌，在遇到字元'\0'時，表示字串結束，把它前面的字元組成一個字串

C系統在用字元陣列儲存字串常量時會自動加一個'\0'作為結束符

有了結束標誌'\0'後，字元陣列的長度就顯得不那麼重要了。在程式中往往依靠檢測'\0'的位置來判定字串是否結束，而不是根據陣列的長度來決定字串長度。

如果在一個字元陣列中先後存放多個不同長度的字串，則應使陣列長度大於最長的字串的長度

'\0'代表ASCII碼為 0 的字元，從ASCII碼錶中可以查到，ASCII碼為 0 的字元不是一個可以顯示的字元，而是一個“空運算子”，即它什麼也不做。用它來作為字串結束標誌不會產生附加的操作或增加有效字元，只起一個供辨別的標誌

可以用字串常量來使字元陣列初始化char c[] = { "I am happy" };等價於char c[] = "I am happy";等價於char c[] = { 'I', ' ', 'a', 'm', ' ', 'h', 'a', 'p', 'p', 'y', '\0' };

字元陣列並不要求它的最後一個字元為'\0'，甚至可以不包含'\0'，是否需要加'\0'完全根據需要決定

由於系統在處理字串常量儲存時會自動加一個'\0'，因此為了使處理方法一致，便於測定字串的實際上度，以及在程式中作相應的處理，在處理字元陣列中也常常人為的加上一個'\0'

字元陣列的輸入和輸出

字元陣列的輸入輸出可以有兩種方法：

1. 逐個字元輸入輸出，用格式符"%c"輸入或輸出一個字元
2. 將整個字串一次輸入輸出，用"%s"格式符，意思是對字串的輸入輸出

輸出的字元中不包括結束符'\0'

用"%s"格式符輸出字串時，printf 函式中的輸出項是字串陣列名，而不是陣列元素名

如果陣列長度大於字串的實際長度，也只輸出到遇'\0'結束

如果一個字串陣列中包含一個以上'\0'則遇到第一個'\0'時輸出結束

可以用 scanf 函式輸入一個字串scanf("%s", c);c 是已定義的字元陣列名，輸入的字串應短於已定義的字元陣列的長度

//如果利用一個 scanf 函式輸入多個字串，則應在輸入時以空格分隔
char str1[5], str2[2], str3[5];
scanf("%s %s %s", str1, str2, str3);

scanf 函式中的輸入項如果是字元陣列名，不要再加地址符&因為在C語言中陣列名代表該陣列的起始地址

使用字串處理函式

在C函式庫中提供了一些用來專門處理字串的函式

puts 函式--輸出字串的函式

一般形式：puts(字元陣列)其作用是將一個字串（以'\0'結束的字元序列）輸出到終端

用 puts 函式輸出的字串中可以包含跳脫字元

char str[] = "China";
puts(str);
//輸出 China

gets 函式--輸入字串的函式

一般形式：gets(字元陣列)其作用是從終端輸入一個字串得到字元陣列，並且得到一個函式值。該函式值是字元陣列的起始地址

char str[1024];
gets(str);
//在終端獲取字串儲存在 str 中

一般利用 gets 函式的目的是向字元陣列輸入一個字串，而不大關心其函式值

puts 和 gets 函式只能輸出或輸入一個字串

strcat 函式--字串連線函式

其一般形式：strcat(字元陣列1, 字元陣列2)其作用是把兩個字元陣列中的字串連線起來，把字串2接到字串1的後面，結果放在字元陣列1中，函式呼叫後得到一個函式值--字元陣列1的地址

char str1[100] = "People's Republic of ";
char str2[] = "China";
printf("%s", strcat(str1, str2));
//輸出 People's Republic of China

字元陣列1必須足夠大，以便容納連線後的新字串

連線前兩個字串的後面都有'\0'連線時將字串1後面的'\0'取消，只在新字串最後保留'\0'

strcpy 和 strncpy 函式--字串複製函式

其一般形式：strcpy(字元陣列1, 字元陣列2)其作用是將字串2複製到字元陣列1中去

char str1[10], str2[] = "China";
strcpy(str1, str2);
//str1 = "China"

字元陣列1必須定義的足夠大，以便容納被賦值的字串2；字元陣列1的長度不應小於字串2的長度

“字元陣列1”必須寫成陣列名的形式，“字元陣列2”可以是字元陣列名，也可以是一個字串常量

不能用賦值語句將一個字串常量或字元陣列直接給一個字元陣列，只能用 strcpy 函式將一個字串複製到另一個字元陣列中去。用賦值語句只能將一個字元賦給一個字元型變數或字元陣列元素

可用用 strncpy 函式將字串2中前面n個字元賦值到字元陣列1中去

strcmp 函式--字串比較函式

其一般形式：strcmp(字串1, 字串2)其作用是比較字串1和字串2

字串比較的規則是：將兩個字串自左向右逐個字元相比（按ASCII碼值大小比較）直到出現不同的字元或遇'\0'為止

如果全部字元相同，則認為兩個字串相等

若出現不相同的字元，則以第一對不相同的字元的比較結果為準

比較的結果由函式值返回：

• 如果字串1=字串2，則返回0
• 如果字串1>字串2，則函式值是一個正整數
• 如果字串1<字串2，則函式值是一個負整數

strlen 函式--測字串長度的函式

其一般形式：strlen(字元陣列)它是測試字串長度的函式，函式值為字串中的實際長度（不包括'\0'在內）

strlwr 函式--轉換為小寫的函式

其一般形式：strlwr(字串)其作用是將字串中大寫字母換成小寫字母

strupr 函式--轉換為大寫的函式

其一般形式：strupr(字串)其作用是將字串中小寫字母換成大寫字母

在使用字串處理函式時，應當在程式檔案的開頭用#include <string.h>