c++6.dat

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第六章 数组与字符串

第一节 一维数组

在C++中,数组是一种集合数据类型,它由许多元素组成,每一个元素都有相同的数据类型,在内存中占用相同大小的存储单元,且在内存中连续存放.每一个数组有一个名字,数组中的每一个元素有一个序号(或称下标)表示元素在数组中的位置,我们正是通过下标来识别数组中的每一个元素.
　　数组有一维的,也有多维的,数组也有大小,数组的维数和大小是在定义数组时就确定的,程序运行的时候不能改变.
　　数组适合于表示由许多相似项组成的组合数据,例如,人名表、世界城市和它们的温度表、银行每月的帐目处理等.
　　本章中,我们将介绍一维数组、二维数组和字符数组的定义、引用和它们的初始化.
　　数组主要有以下特点：
　　(1) 每个数组元素的数据类型相同,且可以是任何合法的数据类型；
　　(2) 数组可以是一维的、二维的,甚至更高维的,例如,下面的语句就定义了一个三维数组ARRAY：
　　INT ARRAY[3][3][3];
　　(3) 数组同其它变量一样,在使用前必须定义；
　　(4) 数组各个元素按顺序排列,其位置由下标确定；
　　(5) 数组元素可以同其它变量一样使用.
　　注意：数组的维数和大小是在定义数组时就确定的,程序运行的时候不能改变.

1.1 一维数组的定义
　　数组的定义与变量的定义类似,一维数组的一般定义形式为：
　　类型说明符 数组名[常量表达式]；
　　"类型说明符"指定数组元素的类型,"数组名"的命名规则与变量一样,方括号中的"常量表达式"的值表示数组元素的个数,它必须是一个整数.例如,北京最近一百年来每年的平均温度值可保存在一个数组中,该数组可定义为：
　　float annual_temp[100];
　　这个定义会使得编译器分配100个连续的float变量的内存空间.数组元素的个数在编译时就必须固定,且最好定义为一个常量.这样,当数组元素的个数需要改变时,只要改变那个常量即可：
　　const int NE = 100;
　　float annual_temp[NE]; 
　　数组元素的下标从零开始计数,在annual_temp数组中,第一个元素是annual_temp[0],第二个元素是annual_temp[1],余类推,最后一个元素是annual_temp[NE-1]. 

1.2 一维数组的使用
　　C++中,数组元素的下标总是从0开始,如果一个数组有n个元素,则第一个元素的下标是0,最后一个元素的下标是n-1.
　　访问数组元素的方法是通过数组名及数组名后的方括号中的下标.例如,假定我们要设置上面定义的数组annual_temp的第15个元素值为11.5,则代码为：
　　annual_temp[14] = 11.5;
　　如果,企图访问一个不存在的数组元素,会导致一个严重的错误.例如：
　　annual_temp[100]= 12.3; //错误,该数组的最大下标为99！ 
　　能使用标识符的地方,就能引用数组元素.下面是引用数组元素的一些例子,并假定在引用前已有如下的一些定义：
　　const int NE = 100,
　　N = 50;
　　int i, j, count[N];
　　float annual_temp[NE];
　　float sum, av1, av2; 
　　能够用cin函数将一个值直接读到数个数组元素中：
　　cin >> count[i]; 
　　数组元素能够进行算术运算：
　　count[i] = count[i] + 5; 
　　count[i] += 5; 
　　数组元素可以用在逻辑表达式中：
　　if (annual_temp[j] < 10.0)
　　cout << "It was cold this year "
　　<< endl;
　　处理数组元素时,通常使用循环语句.例如annual_temp的数组元素的值可用下面的语句获得：
　　for (i = 0; i < NE; i++)
　　cin >> annual_temp[i];
　　下面的代码可以算出数组前10个元素均值：
　　sum = 0.0;
　　for (i = 0; i <10; i++)
　　sum += annual_temp[i];
　　av1 = sum / 10;
　　假定k是一个整型变量或常量,但k<=NE.假定要计算数组中最后k个元素的平均值,代码如下：
　　sum = 0.0;
　　for (i = NE - k; i < NE; i++)
　　sum += annual_temp[i];
　　av2 = sum / k;

第二节 多维数组

2.1 二维数组的定义
　　二维数组相当于一个矩阵,它的定义方法与一维数组的定义类似.二维数组定义的一般形式为：
　　类型说明符 数组名[常量表达式1][常量表达式2]； 
　　"类型说明符"指定数组元素的类型,"数组名"是C++允许的标识符,"常量表达式1"指定数组元素的行数,"常量表达式2" 指定数组元素的列数.例如,我们要表示北京、天津、上海三个城市一年四季的平均气温,参见表6-5. 
可以定义一个二维数组来保存气温值：
　　float seasonTemp[3][4];
这个数组在内存中占用12个连续的float元素的存储单元,如图6-2. 
　　我们可以看到：C++中,二维数组在内存中的存放仍然是一维的,且各个元素按行顺序存放. 

2.2 二维数组的初始化
　　二维数组的初始化是分行进行的.例如:
    float seasonTemp[3][4] = {
　　　{11.3, 28.2, 16.5, -7.1},
　　　{12.4, 27.1, 17.6, -5.7},
　　　{23.2, 33.5, 25.8, -1.3}
　　}; 
　　我们已经知道,二维数组在内存中是一维的,且由各行元素顺序存放得到.所以,seasonTemp也可以采用下面的语句初始化：
　　int seasonTemp[3][4] = {
　　　11.3, 28.2, 16.5, -7.1, 12.4, 27.1, 17.6, -5.7, 23.2, 33.5, 25.8, -1.3
　　}; 
　　但是,按行初始化更直观、更通用,它能够初始化某一行中的部分元素.例如：
　　int seasonTemp[3][4] = {{26}, {24}, {28}}; 
　　上面的语句仅初始化数组每一行的第一个元素,而其它元素未给初值.
　　我们定义并初始化一个二维数组时,可以省略"常量表达式1",例如：
　　int seasonTemp[][4] = {
　　　{26, 34, 22, 17},
　　　{24, 32, 19, 13},
　　　{28, 38, 25, 20}
　　}; 
　　如果省略"常量表达式1"最好采用按行初始化的方式,否则,容易出错.编译器根据初值的行数来确定数组的行数.
　　注意："常量表达式2"一定不能省略,否则程序编译时会出错.因为二维数组元素在存取时,需要在一维和二维之间转换,如果省略"常量表达式2",则编译器无法计算出它们之间的对应关系. 
    
2.3 二维数组的使用
　　类似于一维数组的访问,访问二维数组元素可通过两个[]运算符,第一个[]运算符指定元素的行下标,第二个[]运算符指定元素的列下标.二维数组的行下标和列下标均是从0开始的.如果有一个有m行、n列的二维数组,它的第一行第一列元素的行和列下标分别是0和0,最后一行最后一列元素的行和列下标分别是m-1和n-1.


第三节 字符数组

当数组中的元素都是由一个个字符组成时,便称之为字符数组.字符数组并无什么特别之处,它的的重要性在于： C++中,用一个一维的字符数组表示字符串.数组的每一个元素保存字符串的一个字符,并附加一个空字符,表示为`\0',添加在字符串的末尾,以识别字符的结束.所以,如果一个字符串有n个字符,则至少需要有n+1个元素的字符数组来保存它.例如,一个字符`a'仅需要一个字符变量就可以保存,而字符串"a"需要有两个元素的字符数组来保存,一个元素存字符`a',另一个元素存空字符`\0'.

3.1 字符数组的输出 
　　字符串可以用printf或cout函数输出,例如： 
　　cout << "The string s1 is " << s1 << endl;
　　printf("The string s1 is %s\n", s1) ; 
　　上面两个语句的输出结果相同,均为：
　　The string s1 is example

3.2 字符数组的输入
　　字符串(字符数组)通常用scanf和cin函数输入,下面分别介绍.
    一、用scanf函数输入字符串
　　scanf可以一次输入一个或多个字符串,如果一次输入多个字符串,字符串之间用逗号隔开,    用"ENTER"结束输入. 
    char s1[10], s2[10];
　　执行语句：
　　scanf("%s", s1);
    二、用cin输入字符串
　　用cin输入字符串的作用与scanf类似,但更方便.例如,假定s1定义还与前面一样,执行下面的语句：
　　cin << s1;
　　输入输入字符串"Learn C++",s1的值与用scanf的结果是一样的.如果一个字符串中有空格,我们就需要在空格的地方将字符串分成二个或多个字符串输入.例如,某人名字为"Ian Aitchison",我们可以用下面的语句输入： 
　　char firstname [12], surname[12];
　　cout << "Enter name ";
　　cin >> firstname;
　　cin >> surname;
　　cout << "The name entered was "
　　<< firstname << " "
　　<< surname;
　　执行上面的语句,输入"Ian Aitchison",输出结果如下：
　　The name entered was Ian Aitchison
　　上面的程序段我们也可以修改为,效果是一样的：
　　char firstname [12], surname[12];
　　cout << "Enter name ";
　　cin >> firstname >> surname;
　　cout << "The name entered was "
　　<< firstname << " "
　　<< surname;
字符数组应用举例：
　1． 求字符串的长度 
　2． 从键盘上读一个输入行并输出 
　3． 把两个字符串连接起来
　4． 把一个数字字符串转换为相应的整数


第四节 数组做函数参数

  同其它变量一样,数组也可以作函数的参数.数组元素只能作函数实参,且同其它变量的用法没有区别.
数组元素要通过数组名和相应的下标一个个地引用,而数组名可以作函数的实参和形参.当数组作为函数参数时,调用函数中的实参数组只是传送该数组在内存中的首地址,即调用函数通知被调函数在内存中的什么地方找到该数组.在前面我们已经知道了函数参数的值传递方式,调用函数向被调函数传递数据地址的方式,称之为函数参数的引用传递. 
　　对于函数参数的引用传递,除传送数组名外,调用函数还必须通知被调函数：数组有多少个元素.所以,有数组参数的函数原型的一般形式为：
　　类型说明符 函数名(数组参数, 数组元素个数)
数组参数并不指定数组元素的个数,即[]中是空的,没有数字.例如:
#include <iostream.h>
int add(int x, int n)
{
　return (x + n);
}
void main()
{
　int a[10] = {9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0};
　int i;
　for( i = 0; i<10; i++)
　　a[i]=add(a[i], i); //数组元素作函数参数
　for(i = 0; i<10; i++)
　　cout << a[i] << endl; 
} 
函数参数的引用传递不同于值传递.值传递时是把实参的值复制到形参,实参和形参占用不同的存储单元,形参值的改变不会影响到实参.而数组作为函数参数传递时,是引用传递方式,即把实参数组在内存中的首地址传给了形参,被调函数可以通过该地址,找到实参数组中的各个元素.这就意味着：在被调函数中,如果改变了形参数组某元素的值,在被调函数中,实参数组对应元素的值也会发生相应的改变.