論C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中數(shù)組的定義與使用

李紅霞

摘要：通過(guò)研究斐波那契數(shù)列等在實(shí)際中的應(yīng)用，分析如何運(yùn)用一維數(shù)組、二維數(shù)組及字符數(shù)組解決C語(yǔ)言在批量處理數(shù)據(jù)過(guò)程中存在的不便之處，對(duì)學(xué)習(xí)和應(yīng)用C語(yǔ)言具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：C語(yǔ)言；程序設(shè)計(jì)；數(shù)組

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）29-0108-03

C語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它擁有非常豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型和運(yùn)算符，功能齊全。我們使用C語(yǔ)言中數(shù)據(jù)的基本類(lèi)型（整型、實(shí)型、字符型），通過(guò)基本的數(shù)據(jù)類(lèi)型可以描述和解決一些相對(duì)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，但是在面對(duì)實(shí)際問(wèn)題中，往往會(huì)遇到成批或大量的數(shù)據(jù)要進(jìn)行解決和處理，僅靠C語(yǔ)言中的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型很難處理，甚至根本無(wú)法解決。這時(shí)候，就需要使用數(shù)據(jù)類(lèi)型中構(gòu)造類(lèi)型的數(shù)組類(lèi)型了，例如，一個(gè)班有45個(gè)學(xué)生，要求按照學(xué)生的平均成績(jī)排名，如果按照變量類(lèi)型表示成績(jī)，需要設(shè)置45個(gè)簡(jiǎn)單變量來(lái)表示學(xué)生成績(jī)，在程序設(shè)計(jì)時(shí)很難對(duì)這組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，但如果使用數(shù)組來(lái)存放45人的成績(jī)，可以利用循環(huán)很方便的處理這個(gè)問(wèn)題。該文將淺析一下C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中數(shù)組的使用。

1 數(shù)組的定義及分類(lèi)

數(shù)組是指一組數(shù)目固定、數(shù)據(jù)類(lèi)型相同的若干個(gè)元素組成的有序集合。常用的數(shù)組主要有一維數(shù)組、二維數(shù)組和字符數(shù)組。

2 一維數(shù)組

2.1 一維數(shù)組的定義及使用

一維數(shù)組的定義方式為：類(lèi)型說(shuō)明符 數(shù)組名[常量表達(dá)式]，如int a [20]，它表示數(shù)組名為 a，包含20個(gè)元素，每個(gè)元素的數(shù)據(jù)類(lèi)型都是整型；float x [100]，它表示數(shù)組名為x，包含100個(gè)元素，每個(gè)元素的數(shù)據(jù)類(lèi)型都是實(shí)型。

關(guān)于一維數(shù)組在使用時(shí)有幾點(diǎn)說(shuō)明部分：1）數(shù)據(jù)類(lèi)型可以是int型、float型、char型以及指針類(lèi)型、結(jié)構(gòu)體和共用體； 2）數(shù)組名必須是合法的標(biāo)識(shí)符。3）[ ]中間必須是一個(gè)常量表達(dá)式，它表示元素的個(gè)數(shù)，也就是數(shù)組的長(zhǎng)度。

2.2 一維數(shù)組的初始化

1）對(duì)全部元素賦值，int a[5]={1，2，3，4，5}；等價(jià)于：a[0]=1； a[1]=2； a[2]=3； a[3]=4； a[4]=5；2）對(duì)部分元素賦初值，int a[7]={0，1，2，3，4}；等價(jià)于a[0]=0； a[1]=1； a[2]=2； a[3]=3； a[4]=4，a[5]=0； a[6]=0。3）若賦全部元素的初值，可省略常量表達(dá)式，如 a ={0，1，2，3}，表示數(shù)組元素有4個(gè)。

2.3一維數(shù)組的應(yīng)用

1）輸出斐波那契數(shù)列，問(wèn)題描述：通常來(lái)講，兔子在出生兩個(gè)月以后，就可以進(jìn)行繁殖，一對(duì)兔子每個(gè)月能產(chǎn)下一對(duì)小兔子。如果所有的兔子都能夠存活的話(huà)，一年以后可以繁殖出多少對(duì)兔子？ 經(jīng)統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，這對(duì)兔子一年中的每個(gè)月繁殖兔子的數(shù)目為1，1，2，3，5，8，13，21，34，55，89，144。在通過(guò)以上數(shù)據(jù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)以上數(shù)列具有以下幾項(xiàng)規(guī)律：

①第一項(xiàng)為1，第二項(xiàng)為1，其余每項(xiàng)都等于前兩項(xiàng)之和。得到的通項(xiàng)公式是：

②每項(xiàng)的平方都等于相鄰兩項(xiàng)乘積加（減）1。③連續(xù)的四項(xiàng)中，中間兩項(xiàng)的乘積等于邊緣兩項(xiàng)乘積加（減）1。④相鄰兩項(xiàng)的比率總是接近黃金分割數(shù)0.618。

這個(gè)數(shù)列是由數(shù)學(xué)家斐波那契發(fā)現(xiàn)的，故稱(chēng)作斐波那契數(shù)列，另由于數(shù)列是由兔子問(wèn)題引出的，所以也稱(chēng)作兔子數(shù)列。程序來(lái)源于生活，斐波那契數(shù)列在生活中也有很廣泛的用途，在自然界中也有很多巧合，斐波那契數(shù)列中的斐波那契數(shù)規(guī)律現(xiàn)象經(jīng)常會(huì)在我們的生活中出現(xiàn)一些植物的果實(shí)（松果、鳳梨）以及樹(shù)葉的排列、一些花朵的花瓣數(shù)都符合這個(gè)規(guī)律。比如馬蹄蓮1個(gè)花瓣，虎刺梅2個(gè)花瓣，百合花3個(gè)花瓣，梅花5個(gè)花瓣，大波斯菊8個(gè)花瓣，萬(wàn)壽菊13個(gè)花瓣，向日葵有21或34個(gè)花瓣，雛菊有34，55和89三個(gè)數(shù)目的花瓣等。此外，在楊輝三角形中，如果將楊輝三角左對(duì)齊，同一斜行的數(shù)之和，就可以得出一組數(shù)列：1、1、2、3、5、8……。斐波那契數(shù)列還時(shí)常出現(xiàn)在影視作品中，尤其在歐美地區(qū)，斐波那契數(shù)列更是盡人皆知，就像黃金分割一樣流行。在著名的《達(dá)芬奇密碼》里，它是一個(gè)重要的符號(hào)和情節(jié)線(xiàn)索，在《魔法玩具城》里，店主招聘會(huì)計(jì)時(shí)隨口問(wèn)的問(wèn)題也是關(guān)于斐波那契數(shù)列的。斐波那契數(shù)列在股市中也有用到，股市中的時(shí)間周期理論是股價(jià)漲跌的根本原因之一，但尋找變盤(pán)點(diǎn)，斐波那契數(shù)列都是各種重要分析的基礎(chǔ)之一。

2）起泡排序法的使用。起泡排序法的基本思路是：將相鄰兩個(gè)數(shù)進(jìn)行大小比較，將小的數(shù)放到前面，大的數(shù)放在后面。在一個(gè)帶排列的數(shù)字序列中，從前往后依次對(duì)相鄰的兩個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，每一次比較都將小的數(shù)放到前面，這樣經(jīng)過(guò)多次比較交換后，得到的序列就是一串?dāng)?shù)按照升序排列的最終結(jié)果，這樣的過(guò)程稱(chēng)為起泡排序法。若有n個(gè)數(shù)，則要進(jìn)行n減一輪次的比較。比如要對(duì)9，8，5，3，7，2這6個(gè)數(shù)字進(jìn)行比較，則要進(jìn)行5輪次的比較。

問(wèn)題描述如下：用起泡法對(duì)6個(gè)數(shù)字進(jìn)行升序排序。

在排序的過(guò)程中需要注意以下幾點(diǎn)：1）比較第一個(gè)數(shù)與第二個(gè)數(shù)，若為逆序a[0]>a[1]，則交換；然后比較第二個(gè)數(shù)與第三個(gè)數(shù)；依次類(lèi)推，直至第n-1個(gè)數(shù)和第n個(gè)數(shù)比較為止——第一趟起泡排序，結(jié)果最大的數(shù)被安置在最后一個(gè)元素位置上。2）對(duì)前n-1個(gè)數(shù)進(jìn)行第二趟起泡排序，結(jié)果使次大的數(shù)被安置在第n-1個(gè)元素位置。3）重復(fù)上述過(guò)程，共經(jīng)過(guò)n-1趟起泡排序后，排序結(jié)束。

3 二維數(shù)組

3.1 二維數(shù)組的定義

當(dāng)構(gòu)成二維數(shù)組的元素也是一維數(shù)組時(shí)，就構(gòu)成了二維數(shù)組。二維數(shù)組是一維數(shù)組的數(shù)組。二維數(shù)組定義的一般形式是：數(shù)據(jù)類(lèi)型 數(shù)組名[常量表達(dá)式][常量表達(dá)式]；例 int a[3][4]； float b[2][5]；二維數(shù)組即是一個(gè)矩陣，a[3][4]是一個(gè)3行4列的矩陣，元素個(gè)數(shù)=行*列。

定義二維數(shù)組時(shí)的注意事項(xiàng)有：

1）不可將定義寫(xiě)為int a[4，10]。2）一個(gè)二維數(shù)組就是一個(gè)矩陣，二維數(shù)組是一維數(shù)組的數(shù)組，如： int a[3][3]；則有三個(gè)一維數(shù)組a[0]，b[1]， b[2]，每一個(gè)又有三個(gè)元素：a[0][0]， a[0][1]， a[0][2]； a[1][0]， a[1][1]， a[1][2]；a[2][0]， a[2][1]， a[2][2]。

3.2 二維數(shù)組初始化

1）二維數(shù)組的元素全部初始化，例如int x[2][3]={{6，5，4}，{7，8，9}}；則x[0][0]=6， x[0][1]=5， x[0][2]=4，x[1][0]=7， x[1][1]=8， x[1][2]=9；2）部分初始化：例如int a[2][3]={1，2，4}；則a[0][0]=1， a[0][1]=2， a[0][2]=4，a[1][0]=0， a[1][1]=0， a[1][2]=0；3）第一維長(zhǎng)度省略初始化，例 int a[][3]={1，2，3，4，5}；就表示行為2行。

3.3 二維數(shù)組的使用

1）現(xiàn)有一個(gè)3×3的矩陣，請(qǐng)使用數(shù)組求出其中值最大的那個(gè)元素，并輸出最大值所在的行號(hào)和列號(hào)。

4 字符串與數(shù)組

4.1 基本定義

字符串是比較常用的，所謂字符串就是用雙引號(hào)引起來(lái)的一串字符，但實(shí)際上，字符串是一種字符型數(shù)組，并且這個(gè)數(shù)組的最后一個(gè)元素的值是‘＼0'，也就意味著字符串就是一種以‘＼0結(jié)束的字符數(shù)組。當(dāng)程序中出現(xiàn)‘＼0這個(gè)結(jié)束標(biāo)志后，無(wú)論字符數(shù)組有多長(zhǎng)，都標(biāo)志著這個(gè)字符串已結(jié)束。用字符串構(gòu)成的數(shù)組稱(chēng)為字符串?dāng)?shù)組。字符串?dāng)?shù)組，實(shí)際上是一個(gè)存放了多行字符串的字符數(shù)組構(gòu)成的字符型二維數(shù)組。

4.2 字符串?dāng)?shù)組的使用

例如，從鍵盤(pán)輸入一個(gè)句子，統(tǒng)計(jì)句子中單詞的個(gè)數(shù)并輸出。

5 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)組在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中非常重要，是構(gòu)造類(lèi)型中使用比較頻繁的數(shù)據(jù)類(lèi)型，當(dāng)需要批量處理數(shù)據(jù)的時(shí)候，使用數(shù)組來(lái)解決會(huì)很方便且容易解決，但一定要熟練定義數(shù)組并正確使用方可解決問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】