C语言一维数组的定义和引用

在程序设计中，为了处理方便，把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。在Ｃ语言中，数组属于构造数据类型。一个数组可以分解为多个数组元素，这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组元素的类型不同，数组又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。本章介绍数值数组和字符数组，其余的在以后各章陆续介绍。

7.1一维数组的定义和引用

7.1.1一维数组的定义方式

在Ｃ语言中使用数组必须先进行定义。一维数组的定义方式为：类型说明符 数组名 [常量表达式]；

其中：类型说明符是任一种基本数据类型或构造数据类型。数组名是用户定义的数组标识符。方括号中的常量表达式表示数据元素的个数，也称为数组的长度。

例如：
    int a[10];           说明整型数组a，有10个元素。
    float b[10],c[20];   说明实型数组b，有10个元素，实型数组c，有20个元素。
    char ch[20];         说明字符数组ch，有20个元素。

对于数组类型说明应注意以下几点：

数组的类型实际上是指数组元素的取值类型。对于同一个数组，其所有元素的数据类型都是相同的。
数组名的书写规则应符合标识符的书写规定。
数组名不能与其它变量名相同。
例如：
main()
      {
        int a;
        float a[10];
        ……
}
是错误的。

方括号中常量表达式表示数组元素的个数，如a[5]表示数组a有 5个元素。但是其下标从0开始计算。因此5个元素分别为a[0],a[1],a[2],a[3],a[4]。
不能在方括号中用变量来表示元素的个数，但是可以是符号常数或常量表达式。
例如：
    #define FD 5
        main()
       {
        int a[3+2],b[7+FD];
        ……
}
是合法的。但是下述说明方式是错误的。
    main()
        {
         int n=5;
         int a[n];
         ……
}

允许在同一个类型说明中，说明多个数组和多个变量。
例如：
    int a,b,c,d,k1[10],k2[20];

7.1.2一维数组元素的引用

数组元素是组成数组的基本单元。数组元素也是一种变量， 其标识方法为数组名后跟一个下标。下标表示了元素在数组中的顺序号。数组元素的一般形式为：数组名[下标]

其中下标只能为整型常量或整型表达式。如为小数时，C编译将自动取整。例如：
a[5]
a[i+j]
a[i++]
都是合法的数组元素。

数组元素通常也称为下标变量。必须先定义数组，才能使用下标变量。在Ｃ语言中只能逐个地使用下标变量，而不能一次引用整个数组。例如，输出有10个元素的数组必须使用循环语句逐个输出各下标变量：
    for(i=0; i<10; i++)
           printf("%d",a[i]);
而不能用一个语句输出整个数组。

下面的写法是错误的：
printf("%d",a);
【例7.1】
main()
{
  int i,a[10];
  for(i=0;i<=9;i++)
      a[i]=i;
  for(i=9;i>=0;i--)
      printf("%d ",a[i]);
}
 
【例7.2】
main()
{
  int i,a[10];
  for(i=0;i<10;)
      a[i++]=i;
  for(i=9;i>=0;i--)
      printf("%d",a[i]);
 }
 
【例7.3】
main()
{
  int i,a[10];
  for(i=0;i<10;)
      a[i++]=2*i+1;
  for(i=0;i<=9;i++)
printf("%d ",a[i]);
  printf("\n%d %d\n",a[5.2],a[5.8]);
}

本例中用一个循环语句给a数组各元素送入奇数值，然后用第二个循环语句输出各个奇数。在第一个 for语句中，表达式3省略了。在下标变量中使用了表达式i++，用以修改循环变量。当然第二个for语句也可以这样作，Ｃ语言允许用表达式表示下标。程序中最后一个printf语句输出了两次a[5]的值，可以看出当下标不为整数时将自动取整。

7.1.3一维数组的初始化
给数组赋值的方法除了用赋值语句对数组元素逐个赋值外， 还可采用初始化赋值和动态赋值的方法。

数组初始化赋值是指在数组定义时给数组元素赋予初值。数组初始化是在编译阶段进行的。这样将减少运行时间，提高效率。初始化赋值的一般形式为：类型说明符 数组名[常量表达式]={值，值……值}；

其中在{ }中的各数据值即为各元素的初值，各值之间用逗号间隔。
例如：
    int a[10]={ 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
相当于
    a[0]=0;a[1]=1...a[9]=9;

Ｃ语言对数组的初始化赋值还有以下几点规定：

可以只给部分元素赋初值。
当{ }中值的个数少于元素个数时，只 给前面部分元素赋值。例如：
    int a[10]={0,1,2,3,4};
表示只给a[0]～a[4]5个元素赋值，而后5个元素自动赋0值。

只能给元素逐个赋值，不能给数组整体赋值。
例如给十个元素全部赋1值，只能写为：
    int a[10]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};
而不能写为：
    int a[10]=1;

如给全部元素赋值，则在数组说明中，可以不给出数组元素的个数。
例如：
    int a[5]={1,2,3,4,5};
可写为：
    int a[]={1,2,3,4,5};

7.1.4一维数组程序举例
可以在程序执行过程中，对数组作动态赋值。这时可用循环语句配合scanf函数逐个对数组元素赋值。
【例7.4】
main()
{
  int i,max,a[10];
  printf("input 10 numbers:\n");
  for(i=0;i<10;i++)
      scanf("%d",&a[i]);
  max=a[0];
  for(i=1;i<10;i++)
      if(a[i]>max) max=a[i];
  printf("maxmum=%d\n",max);
}

本例程序中第一个for语句逐个输入10个数到数组a中。 然后把a[0]送入max中。在第二个for语句中，从a[1]到a[9]逐个与max中的内容比较，若比max的值大，则把该下标变量送入max中，因此max总是在已比较过的下标变量中为最大者。比较结束，输出max的值。

【例7.5】
main()
{
  int i,j,p,q,s,a[10];
  printf("\n input 10 numbers:\n");
  for(i=0;i<10;i++)
      scanf("%d",&a[i]);
  for(i=0;i<10;i++){
      p=i;q=a[i];
      for(j=i+1;j<10;j++)
      if(q<a[j]) { p=j;q=a[j]; }
      if(i!=p)
        {s=a[i];
         a[i]=a[p];
         a[p]=s; }
      printf("%d",a[i]);
  }
}

本例程序中用了两个并列的for循环语句，在第二个for 语句中又嵌套了一个循环语句。第一个for语句用于输入10个元素的初值。第二个for语句用于排序。本程序的排序采用逐个比较的方法进行。在i次循环时，把第一个元素的下标i赋于p，而把该下标变量值a[i]赋于q。然后进入小循环，从a[i+1]起到最后一个元素止逐个与a[i]作比较，有比a[i]大者则将其下标送p，元素值送q。一次循环结束后，p即为最大元素的下标，q则为该元素值。若此时i≠p，说明p,q值均已不是进入小循环之前所赋之值，则交换a[i]和a[p]之值。 此时a[i]为已排序完毕的元素。输出该值之后转入下一次循环。对i+1以后各个元素排序。