05章-数组--C++基础入门学习笔记

5 数组

5.1 概述

所谓数组,就是一个集合,里面存放相同类型的数据元素

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  • 特点1:数组中的每个数据元素都是相同的数据类型
  • 特点2:数组是由连续的内存位置组成的

5.2 一维数组

5.2.1 一维数组定义方式

一维数组定义的三种方式:

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

数组特点

  • 放在一块连续的内存空间中
  • 数组中每个元素都是相同数据类型

示例

#include
using namespace std;

int main()
{
	//1、数据类型 数组名[数组长度]
	int arr[5];
	//给数组中的元素进行赋值
	arr[0] = 10;
	arr[1] = 20;
	arr[2] = 30;

	//访问数据元素
	cout << arr[0] << endl;

	//2、数据类型 数组名[数组长度] = {值1,值2...}
	//如果在初始化数据时候,没有全部填写完,会用0来填补剩余的数据
	// int arr2[5] = {1,2,3}
	int arr2[5] = { 10,20,30,40,50 };
	cout << arr2[3] << endl;

	//利用循环的方式 输出数组中的元素
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << arr2[i] << endl;
	}

	//3、数据类型 数组名[] = {值1,值2...}
	//定义数组的时候,必须有初始的长度
	int arr3[] = {90,80,70,60,30,20,10,1,2,3,4};
	for (int j = 0; j < 9; j++)
	{
		cout << arr3[j] << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

总结1:数组名的命名规范与变量名规范一致,不要出现变量重名
总结2:数下标是从0开始索引的

5.2.2 一维数组数组名

一维数组名称的用途:

  1. 可以统计整个数组在内存中的长度
  2. 可以获取数组在内存中的首地址

示例

#include
using namespace std;

int main()
{

	//数组名用途
	//1、可以通过数组名统计整个数组占用内存大小
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	cout << "整个数组占用内存空间为:" << sizeof(arr) << endl;
	cout << "每个元素占用内存空间为:" << sizeof(arr[0]) << endl;
	cout << "数组中元素个数为:" << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;

	//2、可以通过数组名查看数组首地址
	cout << "数组首地址为:" << (int)arr << endl;
	cout << "数组中第一个元素地址为:" << (int)&arr[0] << endl;
	cout << "数组中第二个元素地址为:" << (int)&arr[1] << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

5.2.3 练习案例1:五只小猪称体重

案例描述:在一组数组中记录了五只小猪的体重,如:int arr[5]={300,350,400,200,250};,找出并打印最重的小猪体重。
解题思路:找到数组中的最大值,访问数组中每个元素,如果这个元素比我认定的最大值要大,更新最大值。
解题程序

#include
using namespace std;

int main()
{
	//1、创建5只小猪体重的数组
	int arr[5] = { 300,350,200,400,250 };

	//2、从数值中找到最大的值
	int max = 0;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		if (arr[i] > max)
		{
			max = arr[i];
		}
	}

	//3、打印最大的值
	cout << "max = " << max << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

5.2.4 练习案例2:数组元素逆置

案例描述:请声明一个5个元素的数组,并且将元素逆置。
(如原数组元素为:1,3,2,5,4;逆置输出结果为:4,5,2,3,1)
解题思路:找到起始位置元素下标和末尾元素位置下标互换,需要一个中间temp用来互换
示例

#include
using namespace std;

int main()
{
	//1、创建数组
	int arr[5] = { 1,3,2,5,4 };
	cout << "数组逆置前" << endl;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}

	//2、实现逆置
	//2.1记录起始下标位置
	//2.2记录结束下标位置
	//2.3起始下表与结束下标的元素互换
	//2.4起始位置++,结束位置--
	//2.5循环执行2.1操作,起止位置 >=结束位置
	int start = 0;
	int end = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) - 1;

	while (start < end)
	{
		//实现元素互换
		int temp = arr[start];
		arr[start] = arr[end];
		arr[end] = temp;

		//下标更新
		start++;
		end--;
	}

	//3、数组元素逆置后
	cout << "数组元素逆置后:" << endl;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
}

5.2.5 冒泡排序

作用:最常用的排序算法,对数组内元素进行排序

  1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
  2. 对每一个相邻元素做同样的工作,执行完毕后,找到第一个最大值。
  3. 重复以上的步骤,每次比较次数-1,直到不需要比较

解答

#include
using namespace std;

int main()
{
	//利用冒泡排序实现升序序列
	int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9};

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

	//开始冒泡排序
	//总过排序轮数为元素个数-1
	for (int i = 0; i < 9 - 1; i++)
	{
		//内层循环对比次数 = 元素个数-当前轮数-1
		for (int j = 0; j < 9 - i - 1; 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] << " ";
	}
	cout << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

5.3 二维数组

二维数组就是在一维数组上,多加了一个维度。

5.3.1 二维数组定义方式

二维数组定义的四种方式:

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

建议:以上四种定义方式,利用第二种更加直观,提高代码的可读性

示例

#include
using namespace std;

int main()
{
	//二维数组
	/*
	1. `数组类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ];`
	2. `数组类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = {{数据1, 数据2}, {数据3, 数据4}};`
	3. `数组类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = {数据1, 数据2, 数据3, 数据4};`
	4. `数组类型 数组名[ ][ 列数 ] = {数据1, 数据2, 数据3, 数据4};`
	*/

	//1、数据类型 数组名[行数][列数];
	int arr1[2][3];
	arr1[0][0] = 1;
	arr1[0][1] = 2;
	arr1[0][2] = 3;
	arr1[1][0] = 4;
	arr1[1][1] = 5;
	arr1[1][2] = 6;

	//外层循环打印行数,内存行数打印列数
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr1[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}


	//2. `数组类型 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}
	};
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr2[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}

	//3. `数组类型 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 };
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr3[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}

	//4. `数组类型 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 };
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr3[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

5.3.2 二维数组数组名

  • 查看二维数组所占内存空间
  • 获取二维数组首地址

示例

#include
using namespace std;

int main()
{
	//二维数组数组名称用途

	//1、可以查看占用内存空间大小
	int arr[2][3] =
	{
		{1,2,3},
		{4,5,6}
	};
	cout << "二维数组数占用内存空间大小:" << sizeof(arr) << endl;
	cout << "二维数组第一行占用的内存空间为:" << sizeof(arr[0]) << endl;
	cout << "二维数组第一个元素占用内存为:" << sizeof(arr[0][0]) << endl;

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

	//2、查看二维数组的首地址
	cout << "二位数字的首地址为:" << (int)arr << endl;
	cout << "二维数组第一行首地址为:" << (int)arr[0] << endl;
	cout << "二维数组第二行首地址为:" << (int)arr[1] << endl;
	cout << "二维数组第一个元素首地址:" << (int)&arr[0][0] << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

5.3.3 二维数组应用案例

考试成绩统计
案例描述:有三个同学(张三,李四,王五),在一次考试中的成绩分别如下表,请分别输出三名同学的总成绩

语文 数学 英语
张三 100 100 100
李四 90 50 100
王五 60 70 80

思路

  1. 创建二维数组,3行3列
  2. 统计考试成绩,让每行的3列相加,统计出总和

参考答案

#include
#include
using namespace std;

int main()
{
	//二维数组案例-考试成绩统计

	//1、创建二维数组
	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;//统计分数总和的变量
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			sum += scores[i][j];
			//cout << scores[i][j] << " ";
		}
		cout << names[i] << "的总分为:" << sum << endl;
		//cout << "sum = " << sum << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

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