C++中的陣列你真的理解了嗎

2022-02-15 19:01:32

1 概述

所謂陣列，就是一個集合，裡面存放了相同型別的資料元素。

特點1：陣列中的每個資料元素都是相同的資料型別。

特點2：陣列是由連續的記憶體位置組成的。

2 一維陣列

2.1 一維陣列定義方式

一共有三種

1.資料型別 陣列名[陣列長度];
2.資料型別 陣列名[陣列長度]={值1,值2,值3,...};
3.資料型別 陣列名[]={值1,值2,值3,...};

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{	
	//第一種定義陣列
	int arr[5] ;
	memset(arr, 0, sizeof(arr));//初始化為0，否則為亂數
	arr[0] = 10;
	arr[1] = 10;
	arr[2] = 10;
	arr[3] = 10;
	arr[4] = 10;
	//存取陣列
	for (int i = 0; i < 5; i++) 
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	//第二種定義陣列
	//如果在初始化的時候沒有填充完，剩餘的會用0來填充。
	int brr[5] = { 20,20,20,20 };
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << brr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	//第三種定義陣列
	char crr[] = { '3','3','3','3','c'};
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << crr[i] << " ";
	}
	system("pause");
	return 0;
}

第一種方法是先宣告再定義，對於全域性/靜態陣列（定義在main()之外的陣列），陣列內容自動初始化為0。如果是區域性的，此時陣列的各元素是亂數，這時可以用 memset(arr, 0, sizeof(arr)); 使所有元素初始化為0；
第二種方法是在定義的時候直接初始化，這時如果在初始化的時候沒有填充完，剩餘的會用0來填充。
第三種方法在定義的時候不指定長度，這時會預設陣列長度是你所賦的值的數量。

如果參照的索引超出了陣列長度，也可以輸出，輸出結果是亂數（int型陣列）/ 問號（char型）。

2.2 一維陣列組名

一維陣列組名用途：

可以統計整個陣列在記憶體中的長度。
可以獲取陣列在記憶體中的首地址。

注意：陣列名是常數，不可以像更改陣列元素那樣更改陣列名

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	//1.統計記憶體
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	cout << "整個陣列佔用記憶體空間為：" << sizeof(arr) << endl;
	cout << "每個元素佔用記憶體空間為：" << sizeof(arr[0]) << endl; //元素記憶體相同，所以只看一個就可以了。
	//2.檢視陣列首地址
	cout << "陣列的首地址為(十六進位制)：" << arr << endl;
	cout << "陣列的首地址為(十進位制)：" << (int)arr << endl;
	cout << "陣列的第一個元素地址為(十進位制)：" << (int)&arr[0] << endl;
	cout << "陣列的第二個元素地址為(十進位制)：" << (int)&arr[1] << endl;
	//會發現差4個位元組，就是一個整型陣列的記憶體大小。
	//3.陣列名是常數，不可以想更改陣列元素那樣更改陣列名
	//arr=crr
	system("pause");
	return 0;
}

練習案例1

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int arr[5] = { 300,350,200,400,250 };
	int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int max = 0;
	for (int i = 0; i < size; i++)
	{
		if (arr[i] > max) { max = arr[i];}
	}
	cout << "最重的小豬體重為：" << max << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

練習案例2

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int arr[5] = { 1,3,5,9,4 };
	int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int start = 0;
	int end = size - 1;
	int temp = 0;
	//列印逆置前的陣列
	cout << "陣列逆置前：" << endl;
	for (int i = 0; i < size; i++)
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	//逆置
	while (start < end)
	{
		temp = arr[start];
		arr[start] = arr[end];
		arr[end] = temp;
		start++;
		end--;
	}
	//列印逆置後的陣列
	cout << "陣列逆置後：" << endl;
	for (int i = 0; i < size; i++)
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	system("pause");
	return 0;
}

2.3 氣泡排序

作用：最常用的排序演演算法，對陣列內元素進行排序。

方法：

比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。
對每一對相鄰元素做同樣的工作，執行完畢後，找到第一個最大值。
重複以上的步驟，每次比較次數-1,直到不需要比較

例如：排序{4，2，8，0，5，7，1，3，9}

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int arr[] = { 4,8,0,5,7,1,3,0};
	int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	//列印排序前的陣列
	cout << "陣列排序前：" << endl;
	for (int i = 0; i < size; i++)
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	//氣泡排序
	for (int i = 0; i < size-1; i++)  //從0開始,共有size-1輪
	{
		for (int j = 0; j + i < size  - 1; j++) //每輪的比較次數與當前輪數相加小於size-1
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1]) 
			{
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j+1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
		}
	}
	cout << "陣列排序後：" << endl;
	for (int i = 0; i < size; i++)
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

3 二維陣列

二維陣列就是在一維陣列上，多加一個維度。

3.1 二維陣列定義方式

1.資料型別 陣列名[行數][列數];
2.資料型別 陣列名[行數][列數]={{資料1,資料2},{資料3,資料4}};
3.資料型別 陣列名[行數][列數]={資料1,資料2,資料3,資料4};
4.資料型別 陣列名[][列數]={資料1,資料2,資料3,資料4};

一般都是使用第二種，因為第二種最直觀，提高程式碼的可讀性。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{	
	//1.資料型別 陣列名[行數][列數];
	//2.資料型別 陣列名[行數][列數] = { {資料1,資料2},{資料3,資料4} };
	//3.資料型別 陣列名[行數][列數] = { 資料1,資料2,資料3,資料4 };
	//4.資料型別 陣列名[][列數] = { 資料1,資料2,資料3,資料4 };
	//1.
	int arr[2][3];
	arr[0][0] = 0;
	arr[0][1] = 1;
	arr[0][2] = 2;
	arr[1][0] = 3;
	arr[1][1] = 4;
	arr[1][2] = 5;
	for (int i = 0; i < 2; i++) 
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++) 
		{
			cout << arr[i][j] << "t";
		}
		cout << endl;
	}
	cout << endl;
	//2.
	int brr[2][3] =
	{ 
		{1,2,3},
	    {4,5,6}
	};
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << brr[i][j] << "t";
		}
		cout << endl;
	}
	cout << endl;
	//3.
	int crr[2][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << crr[i][j] << "t";
		}
		cout << endl;
	}
	cout << endl;
	//4.
	int drr[][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << drr[i][j] << "t";
		}
		cout << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

3.2 二維陣列陣列名

檢視二維陣列所佔記憶體空間或者某行佔用記憶體空間

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int arr[2][3] =
	{
		{1,2,3},
		{4,5,6}
	};
	cout << "二維陣列佔用記憶體為：" << sizeof(arr) << endl;
	cout << "某一行佔用記憶體為：" << sizeof(arr[0]) << endl;
	cout << "一個元素佔用記憶體為：" << sizeof(arr[0][0]) << endl;
	int row = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int column = sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]);
	cout << "陣列的行數為：" << row << "n" << "陣列的列數為：" << column << endl;
	cout << "二維陣列的首地址是（16進位制）：" << arr << endl;
	cout << "二維陣列的首地址是（10進位制）：" << (int)arr << endl;
	cout << "第一行首地址是（10進位制）：" << (int)arr[0] << endl;
	cout << "第二行首地址是（10進位制）：" << (int)arr[1] << endl;
	//會發現第一行和第二行差12，正好三個整型元素
	cout << "第二行第一個元素地址是（10進位制）：" << (int)&arr[1][0] << endl;//直接使用arr[1][0]是檢視這個元素內容，需要用&取地址。
	system("pause");
	return 0;
}

3.3二維陣列應用舉例

#include<iostream>
using namespace std;
//vs快捷鍵crtl+d可以直接把本行復制到下行
int main()
{
	int arr[3][3] =
	{
		{100,100,100},
		{90 ,50 ,100},
		{60, 70 ,80 }
	};
	cout << "成績情況為：" << endl;
	for (int i = 0; i < 3; i++) 
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++) 
		{
			cout << arr[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	string names[3] = { "張三","李四","王五" };
	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		int sum = 0;
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			sum += arr[i][j];
		}
		cout << names[i] << "的總成績為：" << sum << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}