05_C++数组
05_C++数组
5.1 概述
- 数组（Array）是C++中一种用于存储多个相同类型数据的容器。
- 它们在内存中是连续存储的，这使得访问数组元素非常高效。
- 数组可以是一维、二维或多维的，具体取决于应用需求。
5.2 一维数组
5.2.1 定义和初始化
一维数组有三种常见的定义和初始化方式，见示例代码：
#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){// 方法一：定义时指定大小，未初始化intarr1[5];// 数组名的命名规范与变量名一致// 利用下标逐个赋值arr1[0]=1;// 注意：数组下标从0开始arr1[1]=2;arr1[2]=3;arr1[3]=4;arr1[4]=5;// 方法二：定义时指定大小并初始化// 如果{}中元素个数少于数组大小，剩余元素会被自动初始化为0intarr2[5]={1,2,3,4,5};// 方法三：定义时不指定大小，由初始化列表决定大小intarr3[]={10,20,30};// 输出数组元素for(inti=0;i<5;i++){cout<<"arr2["<<i<<"] = "<<arr2[i]<<endl;}for(inti=0;i<3;i++){cout<<"arr3["<<i<<"] = "<<arr3[i]<<endl;}system("pause");return0;}5.2.2 一维数组的数组名
- 数组名代表数组的首地址，可以通过数组名访问数组元素。
- 数组名本质上是一个常量指针，不能被修改。
- 可以统计整个数组在内存中所占的字节数，使用
sizeof运算符。
示例代码：
#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){intarr[5]={1,2,3,4,5};// 输出数组名（首地址）cout<<"数组名（首地址）: "<<arr<<endl;cout<<"第一个元素地址: "<<&arr[0]<<endl;cout<<"第二个元素地址: "<<&arr[1]<<endl;// 计算数组所占字节数cout<<"数组所占字节数: "<<sizeof(arr)<<" 字节"<<endl;cout<<"单个元素所占字节数: "<<sizeof(arr[0])<<" 字节"<<endl;cout<<"数组元素个数: "<<sizeof(arr)/sizeof(arr[0])<<endl;// 修改数组名（错误示例，编译会报错）// arr = arr + 1; // 错误，数组名是常量指针，不能修改system("pause");return0;}一维数组练习1：
在一个数组中，存储5个整数，找出其中的最大值和最小值，并输出它们的值和位置。
一维数组练习2：
定义一个包含5个元素的数组，并将数组转置（即将数组的第一个元素与最后一个元素交换，第二个元素与倒数第二个元素交换，以此类推）。输出转置后的数组。
如果数组为{1, 2, 3, 4, 5}，转置后应为{5, 4, 3, 2, 1}。
5.2.3 冒泡排序
冒泡排序是一种简单的排序算法，通过重复遍历数组，比较相邻元素并交换它们的位置，直到整个数组有序。
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
- 对每一对相邻元素做同样的工作，执行完毕后，找到第一个最大值。
- 重复以上的步骤，每次比较次数-1，直到不需要比较
示例代码：
#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){intarr[]={64,34,25,12,22,11,90};intn=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);// 冒泡排序for(inti=0;i<n-1;i++){for(intj=0;j<n-i-1;j++){if(arr[j]>arr[j+1]){// 交换inttemp=arr[j];arr[j]=arr[j+1];arr[j+1]=temp;}}}// 输出排序后的数组for(inti=0;i<n;i++){cout<<arr[i]<<" ";}cout<<endl;system("pause");return0;}5.3 二维数组
二维数组就是在一维数组的基础上增加了一个维度，类似于一个表格，有行和列的概念。
5.3.1 定义和初始化
二维数组的定义和初始化方式如下：
#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){// 方法一：定义时指定行列大小，未初始化intarr1[3][4];// 3行4列// 利用下标逐个赋值arr1[0][0]=1;arr1[0][1]=2;arr1[0][2]=3;arr1[0][3]=4;// ...// 方法二：数据类型 数组名[行数][列数] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };intarr2[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};// 方法三：数据类型 数组名[行数][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4 };intarr3[2][3]={1,2,3,4,5,6};// 方法四：数组名[][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4 };intarr4[][3]={1,2,3,4,5,6};// 输出二维数组元素for(inti=0;i<2;i++){for(intj=0;j<3;j++){cout<<arr2[i][j]<<" ";}cout<<endl;}system("pause");return0;}5.3.2 二维数组的数组名
- 二维数组名代表二维数组的首地址，可以通过数组名访问二维数组元素。
- 二维数组名本质上是一个指向一维数组的常量指针，不能被修改。
- 可以统计整个二维数组在内存中所占的字节数，使用
sizeof运算符。
示例代码：
#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){intarr[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};// 输出二维数组名（首地址）cout<<"二维数组名（首地址）: "<<arr<<endl;cout<<"第一行地址: "<<&arr[0]<<endl;cout<<"第二行地址: "<<&arr[1]<<endl;cout<<"第一个元素地址: "<<&arr[0][0]<<endl;cout<<"第二个元素地址: "<<&arr[0][1]<<endl;// 计算二维数组所占字节数cout<<"二维数组所占字节数: "<<sizeof(arr)<<" 字节"<<endl;cout<<"单个元素所占字节数: "<<sizeof(arr[0][0])<<" 字节"<<endl;cout<<"二维数组行数: "<<sizeof(arr)/sizeof(arr[0])<<endl;cout<<"二维数组列数: "<<sizeof(arr[0])/sizeof(arr[0][0])<<endl;cout<<"一行元素所占字节数: "<<sizeof(arr[0])<<" 字节"<<endl;// 修改二维数组名（错误示例，编译会报错）// arr = arr + 1; // 错误，二维数组名是常量指针，不能修改system("pause");return0;}5.3.3 二维数组应用案例：矩阵相加
矩阵相加是指将两个具有相同维度的矩阵对应位置的元素相加，得到一个新的矩阵。
示例代码：
#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){constintROWS=2;constintCOLS=3;intmatrixA[ROWS][COLS]={{1,2,3},{4,5,6}};intmatrixB[ROWS][COLS]={{7,8,9},{10,11,12}};intresult[ROWS][COLS];// 矩阵相加for(inti=0;i<ROWS;i++){for(intj=0;j<COLS;j++){result[i][j]=matrixA[i][j]+matrixB[i][j];}}// 输出结果矩阵cout<<"结果矩阵："<<endl;for(inti=0;i<ROWS;i++){for(intj=0;j<COLS;j++){cout<<result[i][j]<<" ";}cout<<endl;}system("pause");return0;}二维数组练习：
考试成绩统计：定义一个二维数组来存储5个学生的3门课程成绩，计算每个学生的总成绩和平均成绩，并输出结果。
for(intj=0;j<COLS;j++){cout<<result[i][j]<<" ";}cout<<endl;}system("pause");return0;}二维数组练习：
考试成绩统计：定义一个二维数组来存储5个学生的3门课程成绩，计算每个学生的总成绩和平均成绩，并输出结果。