【C语言】数组篇

弁言

在 C 语言的天下里，数组是一种底子且强盛的数据结构。它就像一个整洁分列的盒子，每个盒子都可以存放类似范例的数据。通过公道使用数组，我们可以或许高效地处置惩罚大量的数据。本文将从数组的根本概念入手，渐渐深入探究其在实际编程中的应用。
一维数组

数组的界说

在 C 语言中，界说一维数组的语法如下：

1. 类型说明符 数组名[常量表达式];

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这里的范例阐明符决定了数组中每个元素的范例，比如int表现整数范例，float 表现浮点范例等。数组名是我们给这个数组起的名字，方便后续引用。而常量表达式则规定了数组的长度，也就是数组中元素的个数。
比方：

1. int scores[5];

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这行代码界说了一个名为 scores 的整数数组，它可以存储 5 个整数。必要注意的是，常量表达式必须是一个常量大概常量表达式，不能是变量。
数组的初始化

数组的初始化有多种方式，下面我们来逐一先容。
完全初始化

当我们知道数组中每个元素的值时，可以举行完全初始化。

1. int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

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在这个例子中，数组 numbers 的 5 个元素分别被初始化为 1、2、3、4、5。
部分初始化

如果只知道数组的部分元素值，别的元素会被自动初始化为 0。

1. int numbers[5] = {1, 2};

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此时，numbers[0] 为 1，numbers[1] 为 2，而 numbers[2]、numbers[3] 和 numbers[4] 都为 0。
省略数组长度

当我们在初始化时提供了全部元素的值，可以省略数组的长度，编译器会自动根据初始化的值来确定命组的长度。

1. int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5};

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这里数组 numbers 的长度被编译器确定为 5。
数组元素的访问

数组元素通过下标来访问，下标从 0 开始。比方，对于前面界说的numbers数组，numbers[0]表现数组的第一个元素，numbers[1]表现第二个元素，以此类推。

1. #include <stdio.h>int main() {    int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
2.     printf("The first element is: %d\n", numbers[0]);    printf("The third element is: %d\n", numbers[2]);    return 0;}

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在这段代码中，我们通过下标访问了数组numbers的第一个和第三个元素，并将它们打印输出。
多维数组

二维数组的界说

二维数组可以看作是一个矩阵，它的界说语法如下：

1. 类型说明符 数组名[常量表达式1][常量表达式2];

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常量表达式 1 表现数组的行数，常量表达式 2 表现数组的列数。
比方：

1. int matrix[3][4];

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这界说了一个 3 行 4 列的二维数组matrix。
二维数组的初始化

二维数组的初始化也有多种方式。
完全初始化

1. int matrix[3][4] = {
2.     {1, 2, 3, 4},
3.     {5, 6, 7, 8},
4.     {9, 10, 11, 12}
5. };

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这里，我们将二维数组 matrix 的每个元素都举行了初始化。
部分初始化

1. int matrix[3][4] = {
2.     {1, 2},
3.     {5},
4.     {9, 10, 11}
5. };

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未初始化的元素会被自动初始化为 0。
省略第一维长度

1. int matrix[][4] = {
2.     {1, 2, 3, 4},
3.     {5, 6, 7, 8},
4.     {9, 10, 11, 12}
5. };

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编译器会根据初始化的值自动确定第一维的长度。
二维数组元素的访问

二维数组元素通过行下标和列下标来访问，行下标和列下标都从 0 开始。

1. #include <stdio.h>
3. int main() {
4.     int matrix[3][4] = {
5.         {1, 2, 3, 4},
6.         {5, 6, 7, 8},
7.         {9, 10, 11, 12}
8.     };
9.     printf("The element at row 1, column 2 is: %d\n", matrix[1][2]);
10.     return 0;
11. }

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在这个例子中，我们访问了二维数组 matrix 中第二行第三列的元素。
遍历数组元素

遍历一维数组

for 循环是遍历一维数组最常用的方法，通过控制循环变量作为数组的下标来依次访问数组元素。

1. #include <stdio.h>
3. int main() {
4.     int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
5.     int i;
6.     // 遍历数组并打印每个元素
7.     for (i = 0; i < 5; i++) {
8.         printf("%d ", arr[i]);
9.     }
10.     printf("\n");
11.     return 0;
12. }

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遍历二维数组

对于二维数组，通常使用嵌套的 for 循环来遍历，外层循环控制行，内层循环控制列。

1. #include <stdio.h>
3. int main() {
4.     int arr[3][4] = {
5.         {1, 2, 3, 4},
6.         {5, 6, 7, 8},
7.         {9, 10, 11, 12}
8.     };
9.     int i, j;
10.     // 外层循环控制行
11.     for (i = 0; i < 3; i++) {
12.         // 内层循环控制列
13.         for (j = 0; j < 4; j++) {
14.             printf("%d ", arr[i][j]);
15.         }
16.         printf("\n");
17.     }
18.     return 0;
19. }

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数组作为函数参数

数组可以作为函数的参数转达，这在处置惩罚大量数据时非常有用。
一维数组作为函数参数

当一维数组作为函数参数时，实际上转达的是数组的首地点。

1. #include <stdio.h>// 函数声明void printArray(int arr[], int size);int main() {    int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
2.     printArray(numbers, 5);    return 0;}// 函数界说void printArray(int arr[], int size) {    for (int i = 0; i < size; i++) {        printf("%d ", arr[i]);    }    printf("\n");}

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在这个例子中，函数 printArray 担当一个一维数组和数组的长度作为参数，并将数组中的元素打印输出。
二维数组作为函数参数

二维数组作为函数参数时，必要指定第二维的长度。

1. #include <stdio.h>
3. // 函数声明
4. void printMatrix(int matrix[][4], int rows);
6. int main() {
7.     int matrix[3][4] = {
8.         {1, 2, 3, 4},
9.         {5, 6, 7, 8},
10.         {9, 10, 11, 12}
11.     };
12.     printMatrix(matrix, 3);
13.     return 0;
14. }
16. // 函数定义
17. void printMatrix(int matrix[][4], int rows) {
18.     for (int i = 0; i < rows; i++) {
19.         for (int j = 0; j < 4; j++) {
20.             printf("%d ", matrix[i][j]);
21.         }
22.         printf("\n");
23.     }
24. }

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这里，函数 printMatrix 担当一个二维数组和数组的行数作为参数，并将二维数组的元素打印输出。
注意事项

数组越界

在访问数组时，肯定要确保下标在正当范围内。如果下标超出了数组的长度，会导致未界说举动，大概会引发步伐瓦解或产生不可预期的结果。
数组名作为指针

在大多数环境下，数组名会被隐式转换为指向数组首元素的指针。但在使用sizeof运算符时，数组名表现整个数组。

1. #include <stdio.h>int main() {    int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
2.     printf("The size of the array is: %zu\n", sizeof(numbers));    return 0;}

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在这个例子中，sizeof(numbers) 返回的是整个数组的巨细，而不是指针的巨细。
总结

C 语言数组是一种非常告急的数据结构，它可以资助我们高效地处置惩罚大量类似范例的数据。通过把握一维数组、多维数组的界说、初始化和访问，以及数组作为函数参数的使用方法，我们可以或许编写出更加高效、机动的步伐。同时，要注意数组越界等题目，制止步伐出现错误。盼望本文能资助你更好地明确和使用 C 语言数组。

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