5 数组

5.1 概述

所谓数组，就是一个集合，里面存放相同类型的数据元素

• 特点1：数组中的每个数据元素都是相同的数据类型
• 特点2：数组是由连续的内存位置组成的

5.2 一维数组

5.2.1 一维数组定义方式

一维数组定义的三种方式：

1. 数据类型 数组名[数组长度];
2. 数据类型 数组[数组长度]={值1，值2，...};
3. 数据类型 数组名[] = {值1，值2，...};

数组特点：

• 放在一块连续的内存空间中
• 数组中每个元素都是相同数据类型

示例

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//1、数据类型 数组名[数组长度]
	int arr[5];
	//给数组中的元素进行赋值
	arr[0] = 10;
	arr[1] = 20;
	arr[2] = 30;

	//访问数据元素
	cout << arr[0] << endl;

	//2、数据类型 数组名[数组长度] = {值1，值2...}
	//如果在初始化数据时候，没有全部填写完，会用0来填补剩余的数据
	// int arr2[5] = {1,2,3}
	int arr2[5] = { 10,20,30,40,50 };
	cout << arr2[3] << endl;

	//利用循环的方式 输出数组中的元素
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << arr2[i] << endl;
	}

	//3、数据类型 数组名[] = {值1，值2...}
	//定义数组的时候，必须有初始的长度
	int arr3[] = {90,80,70,60,30,20,10,1,2,3,4};
	for (int j = 0; j < 9; j++)
	{
		cout << arr3[j] << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

总结1：数组名的命名规范与变量名规范一致，不要出现变量重名
总结2：数下标是从0开始索引的

5.2.2 一维数组数组名

一维数组名称的用途：

1. 可以统计整个数组在内存中的长度
2. 可以获取数组在内存中的首地址

示例

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{

	//数组名用途
	//1、可以通过数组名统计整个数组占用内存大小
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	cout << "整个数组占用内存空间为：" << sizeof(arr) << endl;
	cout << "每个元素占用内存空间为：" << sizeof(arr[0]) << endl;
	cout << "数组中元素个数为：" << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;

	//2、可以通过数组名查看数组首地址
	cout << "数组首地址为：" << (int)arr << endl;
	cout << "数组中第一个元素地址为：" << (int)&arr[0] << endl;
	cout << "数组中第二个元素地址为：" << (int)&arr[1] << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

5.2.3 练习案例1：五只小猪称体重

案例描述:在一组数组中记录了五只小猪的体重，如：int arr[5]={300,350,400,200,250};，找出并打印最重的小猪体重。
解题思路：找到数组中的最大值，访问数组中每个元素，如果这个元素比我认定的最大值要大，更新最大值。
解题程序：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//1、创建5只小猪体重的数组
	int arr[5] = { 300,350,200,400,250 };

	//2、从数值中找到最大的值
	int max = 0;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		if (arr[i] > max)
		{
			max = arr[i];
		}
	}

	//3、打印最大的值
	cout << "max = " << max << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

5.2.4 练习案例2：数组元素逆置

案例描述：请声明一个5个元素的数组，并且将元素逆置。
（如原数组元素为：1，3，2，5，4；逆置输出结果为：4，5，2，3，1）
解题思路：找到起始位置元素下标和末尾元素位置下标互换，需要一个中间temp用来互换
示例：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//1、创建数组
	int arr[5] = { 1,3,2,5,4 };
	cout << "数组逆置前" << endl;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}

	//2、实现逆置
	//2.1记录起始下标位置
	//2.2记录结束下标位置
	//2.3起始下表与结束下标的元素互换
	//2.4起始位置++，结束位置--
	//2.5循环执行2.1操作，起止位置 >=结束位置
	int start = 0;
	int end = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) - 1;

	while (start < end)
	{
		//实现元素互换
		int temp = arr[start];
		arr[start] = arr[end];
		arr[end] = temp;

		//下标更新
		start++;
		end--;
	}

	//3、数组元素逆置后
	cout << "数组元素逆置后:" << endl;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
}

5.2.5 冒泡排序

作用:最常用的排序算法，对数组内元素进行排序

1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
2. 对每一个相邻元素做同样的工作，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-1，直到不需要比较

解答：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//利用冒泡排序实现升序序列
	int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9};

	for (int i = 0; i < 9; i++)
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//开始冒泡排序
	//总过排序轮数为元素个数-1
	for (int i = 0; i < 9 - 1; i++)
	{
		//内层循环对比次数 = 元素个数-当前轮数-1
		for (int j = 0; j < 9 - i - 1; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j+1];
				arr[j+1] = temp;
			}
		}
	}

	for (int i = 0; i < 9; i++)
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

5.3 二维数组

二维数组就是在一维数组上，多加了一个维度。

5.3.1 二维数组定义方式

二维数组定义的四种方式：

1. 数组类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ];
2. 数组类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = {{数据1, 数据2}, {数据3, 数据4}};
3. 数组类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = {数据1, 数据2, 数据3, 数据4};
4. 数组类型 数组名[ ][ 列数 ] = {数据1, 数据2, 数据3, 数据4};

建议：以上四种定义方式，利用第二种更加直观，提高代码的可读性

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//二维数组
	/*
	1. `数组类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ];`
	2. `数组类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = {{数据1, 数据2}, {数据3, 数据4}};`
	3. `数组类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = {数据1, 数据2, 数据3, 数据4};`
	4. `数组类型 数组名[ ][ 列数 ] = {数据1, 数据2, 数据3, 数据4};`
	*/

	//1、数据类型 数组名[行数][列数];
	int arr1[2][3];
	arr1[0][0] = 1;
	arr1[0][1] = 2;
	arr1[0][2] = 3;
	arr1[1][0] = 4;
	arr1[1][1] = 5;
	arr1[1][2] = 6;

	//外层循环打印行数，内存行数打印列数
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr1[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}


	//2. `数组类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = {{数据1, 数据2}, {数据3, 数据4}};`
	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;
	}

	//3. `数组类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = {数据1, 数据2, 数据3, 数据4};`
	int arr3[2][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr3[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}

	//4. `数组类型 数组名[ ][ 列数 ] = {数据1, 数据2, 数据3, 数据4};`
	int arr4[][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr3[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

5.3.2 二维数组数组名

• 查看二维数组所占内存空间
• 获取二维数组首地址

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//二维数组数组名称用途

	//1、可以查看占用内存空间大小
	int arr[2][3] =
	{
		{1,2,3},
		{4,5,6}
	};
	cout << "二维数组数占用内存空间大小:" << sizeof(arr) << endl;
	cout << "二维数组第一行占用的内存空间为：" << sizeof(arr[0]) << endl;
	cout << "二维数组第一个元素占用内存为：" << sizeof(arr[0][0]) << endl;

	cout << "二维数组行数为：" << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;
	cout << "二维数组列数为：" << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl;

	//2、查看二维数组的首地址
	cout << "二位数字的首地址为：" << (int)arr << endl;
	cout << "二维数组第一行首地址为：" << (int)arr[0] << endl;
	cout << "二维数组第二行首地址为：" << (int)arr[1] << endl;
	cout << "二维数组第一个元素首地址：" << (int)&arr[0][0] << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

5.3.3 二维数组应用案例

考试成绩统计：
案例描述：有三个同学（张三，李四，王五），在一次考试中的成绩分别如下表，请分别输出三名同学的总成绩

	语文	数学	英语
张三	100	100	100
李四	90	50	100
王五	60	70	80

思路：

1. 创建二维数组，3行3列
2. 统计考试成绩，让每行的3列相加，统计出总和

参考答案：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

int main()
{
	//二维数组案例-考试成绩统计

	//1、创建二维数组
	int scores[3][3] =
	{
		{100,100,100},
		{90,50,100},
		{60,70,80}
	};

	string names[3] = {"张三","李四","王五"};

	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		int sum = 0;//统计分数总和的变量
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			sum += scores[i][j];
			//cout << scores[i][j] << " ";
		}
		cout << names[i] << "的总分为：" << sum << endl;
		//cout << "sum = " << sum << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}