C筆記（九）——陣列和字串
一、陣列 //陣列必須先定義，後引用
1.1 一維陣列的定義
表現形式：型別說明符 陣列名【常量表達式】； //常量表達式中可以包括常量和符號常量，不能包含變數
例如：int array [10]; 定義了一個叫array的一維陣列，從array[0]-array[9]一共有10個元素，每個元素都是int型的。
說明：
（1）array [0] = 10; 給第一個陣列賦值為10。
（2）int array[5] = {6, 8, 8, 10, 9}; //給array陣列內的5個元素分別賦值為6, 8, 8, 10, 9。在給了陣列的全部元素後，
"[ ]"內的常量表達式可忽略。如：int array[ ] = {6, 8, 8, 10, 9};
（3）也可以只給一部分元素賦值。如：int array[5] = {6, 8}; //表示int array[5] = {6, 8, 0, 0, 0};
int main()//一維陣列輸出實數和字串
{
int i;
int array[10] = {5, 4, 8, 12, 20}; //實數陣列中不夠的元素用0補齊，並輸出顯示
for(i = 0; i < 10; i++) //顯示一維實數陣列一般用for迴圈，來顯示陣列的全部元素
{
printf("array[%d] = %d\n",i, array[i]);
}
char b[10] = "abc"; //字元陣列陣列長度大於實際字串長度時，只輸出到遇0（‘\0’）結束。 //實數陣列中不夠的元素用0補齊，並輸出顯示
for(i = 0; i < 10; i++) //顯示一維實數陣列一般用for迴圈，來顯示陣列的全部元素
{
printf("array[%d] = %d\n",i, array[i]);
}
char b[10] = "abc"; //字元陣列陣列長度大於實際字串長度時，只輸出到遇0（‘\0’）結束。
printf("{%s}\n",b);
return 0;
}執行結果：
1.2 一維陣列元素的引用
陣列元素的表示形式為：陣列名 [下標]； //下標可以是整型常量或者整型表示式
如：a[0] = a[5] + a[7] - a[2 * 3];
注：定義陣列時用到的“陣列名【常量表達式】”和引用陣列元素時用到的“陣列名【下標】”的區別，例如：
（1）int a[10]; //定義陣列長度為10
（2）t = a[6]; //引用a陣列中序號為6的元素。此時6不代表陣列長度。
#include <stdio.h>
int main()
{
int array[5] = {5, 10, 2, 15, 60}; //定義名為array的陣列長度為5
int i, j, a;
for(j = 0; j < 4; j++)
for(i = 0; i < 5 - j; i++)
{
if(array[i] > array[i+1])
{
a = array[i]; //把陣列的第i個元素賦值給a
array[i] = array[i+1];
array[i+1] = a;
}
}
printf("the sorted numbers:\n");
for(i = 0; i < 5; i++)
printf("%3d",array[i]);
printf("\n");
return 0;
}定義名為array的陣列長度為5
int i, j, a;
for(j = 0; j < 4; j++)
for(i = 0; i < 5 - j; i++)
{
if(array[i] > array[i+1])
{
a = array[i]; //把陣列的第i個元素賦值給a
array[i] = array[i+1];
array[i+1] = a;
}
}
printf("the sorted numbers:\n");
for(i = 0; i < 5; i++)
printf("%3d",array[i]);
printf("\n");
return 0;
}1.3 陣列在記憶體的儲存方式
陣列在記憶體中就是一段連續的記憶體空間。
二、二維陣列
2.1 二維陣列定義
表現形式： 型別說明符 陣列名[常量表達式][常量表達式]；
eg：float a[3][4]，b[5][10]; //定義a為3*4（3行4列）的陣列，b為5*10（5行10列）的陣列。注意不能寫成：float a[3,4],b[5,10];這3個元素為a[0]、a[1]、a[2]，每個元素又是一個包含4個元素的一維陣列，如下圖：
上面定義的二維陣列可以理解為定義了3個一維陣列，即相當於：
float a[0][4]，a[1][4]，a[2][4]; //此處可以把a[0]、a[1]、a[2]看作一維陣列名。
注： 二維陣列可被看作是一個特殊的一維陣列：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，再存放第二行的元素。及從左到右先a00->a01->a02->a03->a10...->a23.
2.2 二維陣列的引用
表現形式：陣列名[下標][下標]；
eg：a[2][3]; //下標可以是整型表示式，如a[2 - 1][2 * 2 - 1]。
陣列元素可以出現在表示式中，也可以被賦值，例如： b[1][2] = a[2][3] / 2;
2.3 二維陣列的初始化
（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}};
（2）也可以將所有資料寫在一個花括號裡
int a[3][4] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}; //不如第一種方法好
（3）對部分元素賦初值
int a[3][4] = {{1}，{2}，{3}}；這樣三行的第一個元素分別為1,2,3.其餘值為0。
或者 int a[][4] = {{0,0,3}, {}, {1,10}};
三、字元陣列
3.1 字元陣列初始化
1）char array[100] = {'a', 'b', 'c', 'd'}; //100表示字串的長度。
2）等價於char array[100] = "abcd"; //後面沒賦值的元素在這裡不顯示。
注：字元陣列中字串的有效字串小於字串長度（[]中的數）時，多的長度不顯示，不像整型那樣要用0補齊。
3）char array[] = "hello\n"; //有效長度為6，多了一個結束標誌‘\0’.
若定義一個字串陣列的時候，沒寫陣列的長度/維數，那c語言編譯器會自動根據字串的長度自動填寫。
4）char array[20] = {0};//定義一個空陣列。
int main9()
{
int num = 0; //字串中字元的數量
int len = 0; //表示字串的長度
char buf[100] = "你"; //計算該字串長度,即位元組數量
while(buf[len++]);
len--; //在while迴圈過程中len被多計了一次,所以要減掉
printf("The length of buf:%d\n",len); //測一個字的長度,linux中一個漢字佔3個位元組,一個字母1個位元組
char buf1[100] = "你好世界abf"; //計算該字串有幾個字元
while(buf1[len])
{
if(buf1[len] < 0)
len += 2;
len++;
num++;
}
printf("num = %d\n",num);
return 0;
}字串中字元的數量
int len = 0; //表示字串的長度
char buf[100] = "你"; //計算該字串長度,即位元組數量
while(buf[len++]);
len--; //在while迴圈過程中len被多計了一次,所以要減掉
printf("The length of buf:%d\n",len); //測一個字的長度,linux中一個漢字佔3個位元組,一個字母1個位元組
char buf1[100] = "你好世界abf"; //計算該字串有幾個字元
while(buf1[len])
{
if(buf1[len] < 0)
len += 2;
len++;
num++;
}
printf("num = %d\n",num);
return 0;
}
3.2 字串和字串結束標誌
c語言中，是將字串作為字元陣列來處理的。通常人們只關心字串的有效長度，而不是字串長度。所以c語言中規定了一個“字串結束標誌”：'\0'。其表示字串結束，其前面的字元組成字串輸出。
3.3 字元陣列的輸入輸出
3.3.1 字元陣列輸入輸出的兩種方式：
1）逐個字元輸入輸出。用格式符“%c”輸入或輸出一個字元，如下圖的第二種方式。
2)將整個字串一次輸入或輸出。用“%s”格式符。見下圖第一種方式。
char b[10] = "abc"; //整個字串一次輸出
printf("{%s}\n",b); //注意用%s格式符輸出字串時，printf函式中的輸出項是字元陣列名b，而不是陣列元素名b[i]
char b1[100] = {'I', ' ', 'a', 'm', ' ', 'a', ' ', 'b', 'o', 'y', '!'}; //逐個字元輸入輸出
for(i = 0; i < 12; i++)
{
printf("%c",b1[i]);
}
printf("\n");
/整個字串一次輸出
printf("{%s}\n",b); //注意用%s格式符輸出字串時，printf函式中的輸出項是字元陣列名b，而不是陣列元素名b[i]
char b1[100] = {'I', ' ', 'a', 'm', ' ', 'a', ' ', 'b', 'o', 'y', '!'}; //逐個字元輸入輸出
for(i = 0; i < 12; i++)
{
printf("%c",b1[i]);
}
printf("\n");
3.3.2 如果利用一個scanf函式輸入多個字串，在輸入時以空格分隔，以回車鍵作為輸入完成的標誌，但回車鍵本身並不作為字串的一部分。例如：
char str1, str2, str3;
scanf("%s%s%s",str1, str2, str3); //注：scanf函式中的輸入項如果是字元陣列名，則不要再加地址符&注：scanf函式中的輸入項如果是字元陣列名，則不要再加地址符&用鍵盤輸入：
How are you?回車
顯示:
How are you?
3.3.3 scanf函式會將回車、空格都認為是字串輸入結束標誌。
比如:鍵盤輸入：hello word！
顯示的是：hello
空格後面的內容都沒了要解決這種問題需要用到gets（）函式
3.4 字串處理函式
3.4.1 gets函式：gets（字元陣列） //輸入函式，類似於scanf函式
注意：
1） gets函式認為回車是輸入結束標誌，空格不是。所以用gets函式就可以實現輸入帶空格的字串
2）gets和scanf一樣有緩衝區溢位的問題。
3）gets不能用"%s"或者"%d"之類的字元轉義，只接受字串的輸入。即用gets函式輸入的資訊都是字串型別，你輸入4，也是一個char型別的。
4）gets和puts函式只能輸入一個字串，
gets(str);不能寫成
gets（str1， str2）；5）上面gets（str）；的結果如下：
從鍵盤輸入：It is a computer回車
輸出顯示：It is a computer
3.4.2 fgets函式：fgets（字元陣列）
1）gets函式不檢查預留緩衝區是否能夠容納使用者實際輸入的資料，多出來的字元會導致記憶體溢位。
2）fgets函式改進了這個問題，它會將緩衝區溢位的位元組去掉。呼叫fgets函式的時候，只要保證第二個引數小於陣列實際的大小，就可以避免緩衝區溢位。
3）缺點：fgets函式是為讀取檔案設計的，所以讀取鍵盤時沒有gets那麼方便
char s[100] = {0};
fgets(s, sizeof(s), stdin); //固定格式。第一個引數是char的陣列名，第二個引數是陣列的大小。單位：位元組。第三個引數stdin代表標準輸入的意思char的陣列名，第二個引數是陣列的大小。單位：位元組。第三個引數stdin代表標準輸入的意思4）第二個引數sizeof（s）表示陣列的大小，還可以用具體數值表示，但一旦陣列大小改變，fgets也要改，所以用sizeof（s）更方便。
3.4.3 puts函式：puts（字元陣列名）//將字串輸出到終端，類似於printf。
puts函式自動會在輸出完成之後列印一個'\n'出來。
#include <stdio.h>
int main(void) //puts/fgets輸入/輸出字串
{
char a[100] = {0};
fgets(a, sizeof(a), stdin);
puts(a);
return 0;
}//puts/fgets輸入/輸出字串
{
char a[100] = {0};
fgets(a, sizeof(a), stdin);
puts(a);
return 0;
}結果：
輸入上面的“hello world”字串，下面用puts函式輸出結果。
注：gets和puts函式只用於輸入輸出字串
3.4.4 strcat函式：strcat（字元陣列1，字元陣列2）; //字串追加
連線兩個字元陣列中的字串，把字串2接到字串1的後面，結果放在字元陣列1中。所以陣列1的長度一定要留的足夠大。
int main()
{
char str1[50] = "hello";
char str2[] = " world!";
printf("%s\n",strcat(str1, str2)); //合併兩個字串，將後一個字串放到第一個字串後面
return 0;
}//合併兩個字串，將後一個字串放到第一個字串後面
return 0;
}
3.4.5 strncat函式：strncat（字元陣列1，字元陣列2， 追加數量）; //字串有限追加
“追加數量”：在合併的時候可以限制追加多少個字元
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main2() //strncat合併時可限制追加多少字元
{
char a[20] = "hello world";
char str2[50] = "!1234567894579595";
printf("%s\n",strncat(a, str2, 5)); //合併時可限制追加多少字元
return 0;
}
3.4.5 strlen函式：strlen（字元陣列名）; //求字串的實際長度
使用這個庫函式要先加
#include <string.h>
int main2()
{
char a[100] = "hello world";
int len = strlen(a);
printf("len =%d\n",len); //求字串的實際長度
printf("%d\n",sizeof(a));//求整個字串陣列的長度
return 0;
}strlen(a);
printf("len =%d\n",len); //求字串的實際長度
printf("%d\n",sizeof(a));//求整個字串陣列的長度
return 0;
}
3.5 隨機數產生函式rand和srand
標頭檔案 stdlib.h
rand是隨機數產生器，每次呼叫產生的隨機數是一樣的。
若呼叫rand之前先呼叫srand才能出現任意隨機數。只要保證每次呼叫srand函式的時候，引數的值是不同的，那麼rand函式就一定會產生不同的隨機數。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main(void)
{
time_t tm = time(NULL);//得到系統時間
printf("tm =%u\n",tm);
srand(tm);//隨機數種子發生器
int i = 0;
for(i = 0; i < 10; i++)//控制產生的隨機數的數量
{
int value = rand();//隨機數產生器
printf("%d\n",value);
}
return 0;
}/得到系統時間
printf("tm =%u\n",tm);
srand(tm);//隨機數種子發生器
int i = 0;
for(i = 0; i < 10; i++)//控制產生的隨機數的數量
{
int value = rand();//隨機數產生器
printf("%d\n",value);
}
return 0;
}