第 5 章数组

对应教材目录

5.1 一维数组的定义和应用
5.2 二维数组的定义和应用
5.3 字符数组的定义和应用
5.4 编程实战

本章目标

学完这一章，你应该能做到：

理解数组是“一组相同类型数据”的集合。
会定义和使用一维数组、二维数组。
会用下标访问数组元素。
能利用数组处理一批数据。
理解字符数组和字符串的关系。
能写出简单的字符串处理程序。

1. 为什么要学数组

前面学的变量一般一次只存一个值，例如：

1
int a;
2
int b;
3
int c;

如果要存 100 个成绩，就不可能定义 100 个单独变量。

数组就是为了解决“一组同类数据”的存储和处理问题。

2. 一维数组

2.1 定义方式

1
int a[5];

表示定义了一个有 5 个元素的整型数组。

2.2 下标从 0 开始

数组 a[5] 的合法下标是：

a[0]
a[1]
a[2]
a[3]
a[4]

a[5] 是越界访问。

2.3 输入和输出

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    int a[5];
6
    int i;
7

8
    for (i = 0; i < 5; i++) {
9
        scanf("%d", &a[i]);
10
    }
11

12
    for (i = 0; i < 5; i++) {
13
        printf("%d ", a[i]);
14
    }
15

16
    return 0;
17
}

3. 一维数组常见用途

3.1 求和

1
sum = 0;
2
for (i = 0; i < n; i++) {
3
    sum += a[i];
4
}

3.2 找最大值

1
max = a[0];
2
for (i = 1; i < n; i++)
3
{
4
    if (a[i] > max) {
5
        max = a[i];
6
    }
7
}

3.3 逆序输出

1
for (i = n - 1; i >= 0; i--) {
2
    printf("%d ", a[i]);
3
}

4. 二维数组

二维数组可以理解成表格或矩阵。

1
int a[3][4];

表示 3 行 4 列。

输入模板：

1
for (i = 0; i < 3; i++)
2
{
3
    for (j = 0; j < 4; j++)
4
    {
5
        scanf("%d", &a[i][j]);
6
    }
7
}

5. 字符数组和字符串

字符数组用于存放字符，也常用于存放字符串。

1
char s[20];

输入一个字符串：

1
scanf("%19s", s);

输出一个字符串：

1
printf("%s\n", s);

字符串结束标志

C 字符串末尾有一个特殊字符：

1
'\0'

它表示字符串结束。

例如：

1
char s[] = "abc";

内存里其实是：

1
'a' 'b' 'c' '\0'

6. 字符串处理的基础思路

6.1 求字符串长度

不使用库函数时，可以一个字符一个字符数，直到遇到 '\0'。

1
int i = 0;
2
while (s[i] != '\0') {
3
    i++;
4
}

6.2 复制字符串

1
int i = 0;
2
while (s1[i] != '\0')
3
{
4
    s2[i] = s1[i];
5
    i++;
6
}
7
s2[i] = '\0';

7. 本章最容易错的点

数组下标从 0 开始，不是从 1 开始。
下标越界。
把 scanf("%s", s) 写成 scanf("%s", &s)。
字符数组长度不够，放不下 '\0'。
二维数组输入输出时把行列顺序写乱。

8. 本章常见模板

8.1 输入 n 个数，求和

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    int a[100];
6
    int i, n, sum = 0;
7

8
    scanf("%d", &n);
9
    for (i = 0; i < n; i++) {
10
        scanf("%d", &a[i]);
11
    }
12

13
    for (i = 0; i < n; i++) {
14
        sum += a[i];
15
    }
16

17
    printf("%d\n", sum);
18
    return 0;
19
}

8.2 求主对角线元素和

1
sum = 0;
2
for (i = 0; i < n; i++) {
3
    sum += a[i][i];
4
}

8.3 求字符串长度

1
int len = 0;
2
while (s[len] != '\0') {
3
    len++;
4
}

9. 手写题

写结果题

写出下面程序的输出结果。

1
#include <stdio.h>
2
int main(void)
3
{
4
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
5
    printf("%d\n", a[0] + a[4]);
6
    return 0;
7
}

答案：

1
6

解析：

数组 a[5] 的下标是 0 ~ 4：

1
a[0] = 1
2
a[4] = 5

所以：

1
a[0] + a[4] = 1 + 5 = 6

易错点：

长度为 5 的数组，最后一个元素是 a[4]，不是 a[5]。

写出下面程序的输出结果。

1
#include <stdio.h>
2
int main(void)
3
{
4
    char s[] = "abc";
5
    printf("%c %c\n", s[0], s[2]);
6
    return 0;
7
}

答案：

1
a c

解析：

字符串 "abc" 存在字符数组中：

1
s[0] = 'a'
2
s[1] = 'b'
3
s[2] = 'c'
4
s[3] = '\0'

所以 s[0] 输出 a，s[2] 输出 c。

易错点：

字符串最后还有隐藏的 '\0'。
下标从 0 开始。

改错题

找出并改正下面程序中的错误。

1
#include <stdio.h>
2
int main(void)
3
{
4
    int a[5];
5
    int i;
6
    for (i = 1; i <= 5; i++) {
7
        scanf("%d", &a[i]);
8
    }
9
    return 0;
10
}

答案：

错误点：

1
for (i = 1; i <= 5; i++) {
2
    scanf("%d", &a[i]);
3
}

数组 a[5] 的合法下标是 0 ~ 4，这里会漏掉 a[0]，并访问越界的 a[5]。

完整修正代码：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    int a[5];
6
    int i;
7

8
    for (i = 0; i < 5; i++) {
9
        scanf("%d", &a[i]);
10
    }
11

12
    return 0;
13
}

易错点：

数组遍历常用模板：for (i = 0; i < n; i++)。

修改下面程序，使其能正确输入字符串。

1
#include <stdio.h>
2
int main(void)
3
{
4
    char s[20];
5
    scanf("%s", &s);
6
    printf("%s\n", s);
7
    return 0;
8
}

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    char s[20];
6

7
    scanf("%s", s);
8
    printf("%s\n", s);
9

10
    return 0;
11
}

解析：

s 是字符数组名，作为 scanf("%s", s) 的参数时，已经表示数组首地址，不需要再写 &s。

易错点：

普通变量输入要取地址，比如 &n。
字符数组用 %s 输入时直接写数组名，比如 s。
scanf("%s", s) 遇到空格会停止，如果想读一整行，后面再学 fgets。

手写程序题

输入 5 个整数，输出它们的和与平均值。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    int a[5];
6
    int i, sum = 0;
7
    double avg;
8

9
    for (i = 0; i < 5; i++)
10
    {
11
        scanf("%d", &a[i]);
12
        sum += a[i];
13
    }
14

15
    avg = sum / 5.0;
16

17
    printf("sum=%d\n", sum);
18
    printf("avg=%f\n", avg);
19

20
    return 0;
21
}

易错点：

平均值用 sum / 5.0，避免整数除法。

输入 10 个整数，找出最大值和最小值。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    int a[10];
6
    int i, max, min;
7

8
    for (i = 0; i < 10; i++) {
9
        scanf("%d", &a[i]);
10
    }
11

12
    max = min = a[0];
13

14
    for (i = 1; i < 10; i++)
15
    {
16
        if (a[i] > max) {
17
            max = a[i];
18
        }
19
        if (a[i] < min) {
20
            min = a[i];
21
        }
22
    }
23

24
    printf("max=%d min=%d\n", max, min);
25

26
    return 0;
27
}

易错点：

最大值、最小值最好用 a[0] 初始化，不要随便写 0。

输入 6 个整数，按逆序输出。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    int a[6];
6
    int i;
7

8
    for (i = 0; i < 6; i++) {
9
        scanf("%d", &a[i]);
10
    }
11

12
    for (i = 5; i >= 0; i--) {
13
        printf("%d ", a[i]);
14
    }
15

16
    return 0;
17
}

易错点：

长度为 6 的数组，最后一个下标是 5。

将长度为 8 的数组循环右移 1 位。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    int a[8];
6
    int i, last;
7

8
    for (i = 0; i < 8; i++) {
9
        scanf("%d", &a[i]);
10
    }
11

12
    last = a[7];
13
    for (i = 7; i >= 1; i--) {
14
        a[i] = a[i - 1];
15
    }
16
    a[0] = last;
17

18
    for (i = 0; i < 8; i++) {
19
        printf("%d ", a[i]);
20
    }
21

22
    return 0;
23
}

易错点：

右移要从后往前移动，否则前面的值会被覆盖。
最后一个元素要先保存起来。

输入 10 个整数，统计偶数个数。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    int a[10];
6
    int i, count = 0;
7

8
    for (i = 0; i < 10; i++)
9
    {
10
        scanf("%d", &a[i]);
11
        if (a[i] % 2 == 0) {
12
            count++;
13
        }
14
    }
15

16
    printf("%d\n", count);
17

18
    return 0;
19
}

易错点：

偶数判断：a[i] % 2 == 0。

输入一个 3 x 3 矩阵，求主对角线元素和。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    int a[3][3];
6
    int i, j, sum = 0;
7

8
    for (i = 0; i < 3; i++) {
9
        for (j = 0; j < 3; j++) {
10
            scanf("%d", &a[i][j]);
11
        }
12
    }
13

14
    for (i = 0; i < 3; i++) {
15
        sum += a[i][i];
16
    }
17

18
    printf("%d\n", sum);
19

20
    return 0;
21
}

易错点：

主对角线元素是 a[0][0]、a[1][1]、a[2][2]，特点是行下标等于列下标。

输入一个 2 x 3 矩阵，输出其转置结果。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    int a[2][3];
6
    int i, j;
7

8
    for (i = 0; i < 2; i++) {
9
        for (j = 0; j < 3; j++) {
10
            scanf("%d", &a[i][j]);
11
        }
12
    }
13

14
    for (j = 0; j < 3; j++)
15
    {
16
        for (i = 0; i < 2; i++) {
17
            printf("%d ", a[i][j]);
18
        }
19
        printf("\n");
20
    }
21

22
    return 0;
23
}

易错点：

2 x 3 矩阵转置后是 3 x 2。
输出转置时，外层循环原来的列 j，内层循环原来的行 i。

输入一个字符串，统计元音字母个数。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    char s[100];
6
    int i, count = 0;
7

8
    scanf("%s", s);
9

10
    for (i = 0; s[i] != '\0'; i++) {
11
        if (s[i] == 'a' || s[i] == 'e' || s[i] == 'i' || s[i] == 'o' || s[i] == 'u' ||
12
            s[i] == 'A' || s[i] == 'E' || s[i] == 'I' || s[i] == 'O' || s[i] == 'U') {
13
            count++;
14
        }
15
    }
16

17
    printf("%d\n", count);
18

19
    return 0;
20
}

易错点：

字符串遍历到 '\0' 结束。
如果要同时统计大写元音，也要把 A/E/I/O/U 算进去。

不用库函数，求字符串长度。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    char s[100];
6
    int len = 0;
7

8
    scanf("%s", s);
9

10
    while (s[len] != '\0') {
11
        len++;
12
    }
13

14
    printf("%d\n", len);
15

16
    return 0;
17
}

易错点：

字符串长度不包含结尾的 '\0'。

不用库函数，将字符串 A 复制到字符串 B。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    char a[100], b[100];
6
    int i = 0;
7

8
    scanf("%s", a);
9

10
    while (a[i] != '\0')
11
    {
12
        b[i] = a[i];
13
        i++;
14
    }
15
    b[i] = '\0';
16

17
    printf("%s\n", b);
18

19
    return 0;
20
}

易错点：

复制字符串时，最后一定要补上 '\0'。

不用库函数，判断两个字符串是否相等。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    char a[100], b[100];
6
    int i = 0;
7
    int same = 1;
8

9
    scanf("%s%s", a, b);
10

11
    while (a[i] != '\0' || b[i] != '\0')
12
    {
13
        if (a[i] != b[i])
14
        {
15
            same = 0;
16
            break;
17
        }
18
        i++;
19
    }
20

21
    if (same) {
22
        printf("same\n");
23
    }
24
    else {
25
        printf("not same\n");
26
    }
27

28
    return 0;
29
}

易错点：

不能直接写 a == b 比较两个字符串内容。
要逐个字符比较。

输入若干学生成绩，输出高于平均分的成绩。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    int n, i;
6
    double score[100];
7
    double sum = 0, avg;
8

9
    scanf("%d", &n);
10

11
    for (i = 0; i < n; i++)
12
    {
13
        scanf("%lf", &score[i]);
14
        sum += score[i];
15
    }
16

17
    avg = sum / n;
18

19
    for (i = 0; i < n; i++) {
20
        if (score[i] > avg) {
21
            printf("%f ", score[i]);
22
        }
23
    }
24

25
    return 0;
26
}

易错点：

要先读完所有成绩并算出平均分，再第二次循环输出高于平均分的成绩。

统计一个字符串中数字字符出现的个数。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    char s[100];
6
    int i, count = 0;
7

8
    scanf("%s", s);
9

10
    for (i = 0; s[i] != '\0'; i++) {
11
        if (s[i] >= '0' && s[i] <= '9') {
12
            count++;
13
        }
14
    }
15

16
    printf("%d\n", count);
17

18
    return 0;
19
}

易错点：

数字字符是 '0' 到 '9'，不是数字 0 到 9。

把一个字符串中的小写字母改成大写字母。

答案：

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void)
4
{
5
    char s[100];
6
    int i;
7

8
    scanf("%s", s);
9

10
    for (i = 0; s[i] != '\0'; i++) {
11
        if (s[i] >= 'a' && s[i] <= 'z') {
12
            s[i] = s[i] - 'a' + 'A';
13
        }
14
    }
15

16
    printf("%s\n", s);
17

18
    return 0;
19
}

易错点：

小写转大写可以用 s[i] = s[i] - 'a' + 'A'。
只处理小写字母，其他字符不要乱改。

10. 自测清单

我知道数组下标从 0 开始。
我会用循环遍历数组。
我会在数组中求和、找最大值、逆序输出。
我能读写二维数组。
我知道字符数组和字符串的关系。
我能不使用库函数写出字符串长度和复制。

11. 学习建议

第 5 章最重要的是“下标”和“循环”配合。
数组题一出错，先检查是不是越界了。
字符串题不要怕，本质上就是字符数组加循环。

学完这一章后，你处理的数据就不再只是一个一个的值，而是一整组值了。

第 5 章 数组

对应教材目录

本章目标

1. 为什么要学数组

2. 一维数组

2.1 定义方式

2.2 下标从 0 开始

2.3 输入和输出

3. 一维数组常见用途

3.1 求和

3.2 找最大值

3.3 逆序输出

4. 二维数组

5. 字符数组和字符串

字符串结束标志

6. 字符串处理的基础思路

6.1 求字符串长度

6.2 复制字符串

7. 本章最容易错的点

8. 本章常见模板

8.1 输入 n 个数，求和

8.2 求主对角线元素和

8.3 求字符串长度

9. 手写题

写结果题

改错题

手写程序题

10. 自测清单

11. 学习建议

第 5 章数组