【C++】C++基础知识（五）---数组

1. 一维数组

数组就是一个集合，里面存放了相同类型的数据元素。

特点：
1、数组中每个元素的数据类型都是一样的；
2、数组是由连续的内存位置组成的，最低的地址对应第一个元素，最高的位置对应最后一个元素;
3、C++中数组元素的下标是从0开始索引的与Python一样。

1.1 定义方式

1. 数据类型 数组名[数组长度]

• 代码演示

#include 
using namespace std;

int main() {

	//1、数据类型 数组名[数组长度]
	int arr1[5];
	for (int i = 0; i < 5; i++) 
	{
		arr1[i] = i + 1;
		cout << arr1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	system("pause");
	return 0;
}
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• 输出结果
  

2. 数据类型 数组名[数组长度] = {值1，值2，…，值n}

• 代码演示

#include 
using namespace std;

int main() {
	//2、数据类型 数组名[数组长度] = {值1、值2、...、值n} 告诉数组长度的定义方式可以不说明每一值，未说明的值将会用0代替。
	int arr2[5] = {1, 2, 3};
	for (int j = 0; j < 5; j++) 
	{
		cout << arr2[j] << " ";
	}
	cout << endl;

	system("pause");
	return 0;
}
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• 输出结果
  

3. 数据类型 数组名[ ] = {值1，值2，…，值n}

• 代码演示

#include 
using namespace std;

int main() {
	//3、数据类型 数组名[] = {值1、值2、...、值n} 未告诉数组长度的定义方式必须说明每一个值，不然就无法知道数组的长度
	int arr3[] = { 5, 4, 3, 2, 1 };
	for (int k = 0; k < 5; k++)
	{
		cout << arr3[k] << " ";
	}
	cout << endl;

	system("pause");
	return 0;
}
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• 输出结果
  

1.2 数组名用途

1. 统计整个数组在内存中的长度
2. 获取数组在内存中的首地址

• 代码演示

#include 
using namespace std;

int main() {

	int arr1[10];
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		arr1[i] = i + 1;
		cout << arr1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//1、统计整个数组在内存中的长度
	cout << "整个数组在内存中的长度为：" << sizeof(arr1) << endl;
	cout << "每个元素在内存中的长度为：" << sizeof(arr1[0]) << endl;
	cout << "统计数组中元素的个数为：" << sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]) << endl;

	//2、获取数组在内存中的首地址
	cout << "数组在内存中的首地址为：" << (int)arr1 << endl;
	cout << "数组中第1个元素的地址为：" << (int) &arr1[0] << endl;
	cout << "数组中第2个元素的地址为：" << (int) &arr1[1] << endl;
	cout << "数组中最后一个元素的地址为：" << (int) &arr1[9] << endl;

	system("pause");
	return 0;
}
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• 输出结果
  

注意：
(int)arr1、(int)&arr1[0]
采用了一个类型强制转换，本身地址应该是指针类型的数据（16进制的），但是在此将其强制转化为了整型数据（10进制），便于我们直观的理解。
在使用类型强制转换时，将会出现警告

1.3 案例分析

1. 找5个数中的最大值

• 案例描述

一个一维数组int arr[ ] = {188, 290, 555, 493, 618};
输出数组中最大的数

• 思路分析

访问数组中的每个元素，设定一个初始最大值，让数组中的每一个元素与当前最大值比较，如果大于当前最大值则更新最大值，否则继续往后比较，直到找到整个数组中的最大值

• 代码实现

#include 
using namespace std;

int main() {

	int arr1[] = {188, 290, 555, 493, 618};
	int max = 0;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		if (arr1[i] > max)
		{
			max = arr1[i];
		}
	}
	cout << "五个数中最大的数为：" << max << endl;

	system("pause");
	return 0;
}
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• 输出结果
  

2. 数组元素逆置

• 案例描述

一个一维数组int arr[ ] = {3, 5, 2, 4, 1, 6};
将数组中的元素进行逆置，再输出

• 思路分析

1、记录起始位置下标start;
2、记录末尾位置下标end；
3、起始位置与末尾位置进行互换temp = start；start = end；end = temp；
4、更新起始与末尾位置元素，start++；end- -；
5、进行循环更新，直到start >= end；

• 代码实现

#include 
using namespace std;

int main() {

	int arr1[] = {3, 5, 2, 4, 1, 6}; //初始化数组
	int lon = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]); //得到数组的长度
	//打印逆置前的数组
	cout << "逆置前数组为：" << endl;
	for (int i = 0; i < lon; i++)
	{
		cout << arr1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//对数组进行逆置
	for (int start = 0; start < lon; start++)
	{
		int end = lon - start - 1;
		if (end > start)
		{
			int temp = arr1[start];
			arr1[start] = arr1[end];
			arr1[end] = temp;
		}
	}

	//打印逆置后的数组
	cout << "逆置后数组为：" << endl;
	for (int k = 0; k < lon; k++)
	{
		cout << arr1[k] << " ";
	}
	cout << endl;

	system("pause");
	return 0;
}
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• 输出结果
  

3. 冒泡排序
最常用的排序算法，对数组内元素进行排序

• 案例描述

一个一维数组int arr[ ] = {4, 2, 8, 0, 5, 7, 1, 3, 9, 6};
将数组中的元素进行从小到大的顺序依次排序

• 思路分析

1、比较两个相邻元素，若第一个大于第二个，则交换它们两个的位置；
2、对每一对相邻元素做相同的工作，执行完毕后，找到第一个最大值；
3、重复以上的步骤，每次比较次数减1，直到不需要再进行比较；

• 代码实现

#include 
using namespace std;

int main() {

	int arr1[] = {4, 2, 8, 0, 5, 7, 1, 3, 9, 6}; //初始化数组
	int lon = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]) - 1; //得到数组末尾元素的下标
	//打印排序前的数组
	cout << "冒泡排序前数组为：" << endl;
	for (int i = 0; i <= lon; i++)
	{
		cout << arr1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//对数组进行冒泡排序
	for (int m = 0; m <= lon - 1; m++) //比较轮数 = 数组长度-1
	{
		for (int n = 0; n <= lon - m - 1; n++) //每一轮比较次数 = 数组长度-当前比较轮数-1
		{
			if (arr1[n] > arr1[n + 1]) //第一个元素大于第二个元素则进行位置交换
			{
				int temp = arr1[n];
				arr1[n] = arr1[n + 1];
				arr1[n + 1] = temp;
			}
		}
	}

	//打印冒泡排序后的数组
	cout << "冒泡排序后数组为：" << endl;
	for (int j = 0; j <= lon; j++)
	{
		cout << arr1[j] << " ";
	}
	cout << endl;

	system("pause");
	return 0;
}
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• 输出结果
  

2. 二维数组

2.1 定义方式

1. 数据类型 数组名[行数][列数]

• 代码演示

#include 
using namespace std;

int main() {

	//1、数据类型 数组名[行数][列数]；
	int arr1[2][3];
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			arr1[i][j] = j + 1;
			cout << arr1[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	
	system("pause");
	return 0;
}

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• 输出结果
  

2. 数据类型 数组名[行数][列数] = {{数据1，数据2，…，数据n}，{数据1，数据2，…，数据n}，…，{数据1，数据2，…，数据n}}

• 代码演示

#include 
using namespace std;

int main() {

	//2、数据类型 数组名[行数][列数] = {{数据1，数据2，...，数据n}，{数据1，数据2，...，数据n}，...，{数据1，数据2，...，数据n}}；
	int arr2[2][3] =
	{
		{1,2,3},
		{4,5,6}
	};
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr2[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	
	system("pause");
	return 0;
}
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• 输出结果
  

3. 数据类型 数组名[行数][列数] = {数据1，数据2，…，数据n}

• 代码演示

#include 
using namespace std;

int main() {

	//3、数据类型 数组名[行数][列数] = {数据1，数据2，...，数据n}；
	int arr3[2][3] = { 5,5,5,5,5,5 };
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr3[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	
	system("pause");
	return 0;
}
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• 输出结果
  

4. 数据类型 数组名[ ][列数] = {数据1，数据2，…，数据n}

• 代码演示

#include 
using namespace std;

int main() {

	//4、数据类型 数组名[][列数] = { 数据1，数据2，...，数据n }；
	int arr4[][3] = {6,6,6,6,6,6};
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr4[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	
	system("pause");
	return 0;
}
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• 输出结果
  

2.2 数组名用途

1. 统计整个数组在内存中的长度
2. 获取数组在内存中的首地址

• 代码演示

#include 
using namespace std;

int main() {

	int arr1[2][4] = 
	{
		{2,0,2,2},
		{1,9,9,8}
	};
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 4; j++)
		{
			cout << arr1[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	

	//1、统计整个数组在内存中的长度
	cout << "整个二维数组在内存中的长度为：" << sizeof(arr1) << endl;
	cout << "二维数组某一行在内存中的长度为：" << sizeof(arr1[0]) << endl;
	cout << "二维数组每一个元素在内存中的长度为：" << sizeof(arr1[0][0]) << endl;
	cout << "统计二维数组中行的数目为：" << sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]) << endl;
	cout << "统计二维数组中列的数目为：" << sizeof(arr1[0]) / sizeof(arr1[0][0]) << endl;
	cout << "统计二维数组中元素的数目为：" << sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0][0]) << endl;

	//2、获取数组在内存中的首地址
	cout << "数组在内存中的首地址为：" << arr1 << endl;
	cout << "数组中第1行元素的地址为：" << arr1[0] << endl;
	cout << "数组中第2行元素的地址为：" << arr1[1] << endl;
	cout << "数组中第1个元素的地址为：" << &arr1[0][0] << endl;
	cout << "数组中第2个元素的地址为：" << &arr1[0][1] << endl;
	cout << "数组中最后一个元素的地址为：" << &arr1[1][3] << endl;

	system("pause");
	return 0;
}
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• 输出结果
  

注意：为了方便更好的查看内存地址，只需要进行一个类型强制转换，将其从16进制转化为10进制数，如操作：(int)arr1、(int)&arr1[0][0]、(int)arr1[0]

2.3 案例分析

• 案例描述

某班级三位学生甲乙丙，他们的语数外分数分别为：[100,100,100],[98,88,92],[77,98,87]
求甲乙丙三者的总分，并在屏幕上输出

• 代码实现

#include 
using namespace std;
#include 

int main() {

	int arr1[3][3] =
	{
		{100,100,100},
		{98,88,92},
		{77,98,87}
	};
	string arr2[3] = { "甲", "乙", "丙" };
	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		int scores_sum = 0;
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			scores_sum += arr1[i][j];
		}
		cout << arr2[i] << "的语数外总分为： " << scores_sum << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}
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• 输出结果
  

3. 多维数组

在二维数组的基础上进行推广