二维数组

　　前面介绍的数组只有一个下标，称为一维数组， 其数组元素也称为单下标变量。在实际问题中有很多量是二维的或多维的， 因此Ｃ语言允许构造多维数组。多维数组元素有多个下标， 以标识它在数组中的位置，所以也称为多下标变量。 本小节只介绍二维数组，多维数组可由二维数组类推而得到。二维数组类型说明二维数组类型说明的一般形式是：
类型说明符 数组名[常量表达式1][常量表达式2]…；
其中常量表达式1表示第一维下标的长度，常量表达式2 表示第二维下标的长度。例如：
int a[3][4]; 说明了一个三行四列的数组，数组名为a，其下标变量的类型为整型。该数组的下标变量共有3×4个，即： a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3]
a[1][0],a[1][1],a[1][2],a[1][3]
a[2][0],a[2][1],a[2][2],a[2][3]
　　二维数组在概念上是二维的，即是说其下标在两个方向上变化， 下标变量在数组中的位置也处于一个平面之中， 而不是象一维数组只是一个向量。但是，实际的硬件存储器却是连续编址的， 也就是说存储器单元是按一维线性排列的。 如何在一维存储器中存放二维数组，可有两种方式：一种是按行排列， 即放完一行之后顺次放入第二行。另一种是按列排列， 即放完一列之后再顺次放入第二列。在Ｃ语言中，二维数组是按行排列的。 在图4.1中，按行顺次存放，先存放a[0]行，再存放a[1]行，最后存放a[2]行。每行中有四个元素也是依次存放。由于数组a说明为
int类型，该类型占两个字节的内存空间，所以每个元素均占有两个 字节(图中每一格为一字节)。

二维数组元素的表示方法

　　二维数组的元素也称为双下标变量，其表示的形式为： 数组名[下标][下标] 其中下标应为整型常量或整型表达式。例如： a[3][4] 表示a数组三行四列的元素。下标变量和数组说明在形式中有些相似，但这两者具有完全不同的含义。 数组说明的方括号中给出的是某一维的长度，即可取下标的最大值； 而数组元素中的下标是该元素在数组中的位置标识。前者只能是常量， 后者可以是常量，变量或表达式。
一个学习小组有5个人，每个人有三门课的考试成绩。求全组分科的平均成绩和各科总平均成绩。
课程 成绩姓名 Math　C　DBASE
张　　　　　　80　　75　92
王　　　　　　61　　65　71
李　　　　　　59　　63　70
赵　　　　　　85　　87　90
周　　　　　　76　　77　85
　　可设一个二维数组a[5][3]存放五个人三门课的成绩。再设一个一维数组v[3]存放所求得各分科平均成绩，设变量l为全组各科总平均成绩。编程如下：
void main()
{
int i,j,s=0,l,v[3],a[5][3];
printf("input score\n");
for(i=0;i<3;i++){
for(j=0;j<5;j++)
{ scanf("%d",&a[j][i]);
s=s+a[j][i];}
v[i]=s/5;
s=0;
}
l=(v[0]+v[1]+v[2])/3;
printf("math:%d\nc languag:%d\ndbase:%d\n",v[0],v[1],v[2]);
printf("total:%d\n",l);
}
　　程序中首先用了一个双重循环。 在内循环中依次读入某一门课程的各个学生的成绩，并把这些成绩累加起来， 退出内循环后再把该累加成绩除以5送入v[i]之中，这就是该门课程的平均成绩。外循环共循环三次，分别求出三门课各自的平均成绩并存放在v数组之中。退出外循环之后，把v[0],v[1],v[2]相加除以3即得到各科总平均成绩。最后按题意输出各个成绩。

二维数组的初始化
　　二维数组初始化也是在类型说明时给各下标变量赋以初值。 二维数组可按行分段赋值，也可按行连续赋值。 例如对数组a[5][3]：
1.按行分段赋值可写为static int a[5][3]={ {80,75,92},{61,65,71},{59,63,70},{85,87,90},{76,77,85} };
2.按行连续赋值可写为static int a[5][3]={ 80,75,92,61,65,71,59,63,70,85,87,90,76,77,85 };
　　这两种赋初值的结果是完全相同的。
void main()
{
int i,j,s=0,l,v[3];
static int a[5][3]={ {80,75,92},{61,65,71},{59,63,70},
{85,87,90},{76,77,85} };
for(i=0;i<3;i++)
{ for(j=0;j<5;j++)
s=s+a[j][i];
v[i]=s/5;
s=0;
}
l=(v[0]+v[1]+v[2])/3;
printf("math:%d\nc languag:%d\ndbase:%d\n",v[0],v[1],v[2]);
printf("total:%d\n",l);
}
　　对于二维数组初始化赋值还有以下说明：
1.可以只对部分元素赋初值，未赋初值的元素自动取0值。
例如： static int a[3][3]={{1},{2},{3}}; 是对每一行的第一列元素赋值，未赋值的元素取0值。 赋值后各元素的值为： 1 0 02 0 03 0 0
static int a [3][3]={{0,1},{0,0,2},{3}}; 赋值后的元素值为 0 1 00 0 23 0 0
2.如对全部元素赋初值，则第一维的长度可以不给出。
例如： static int a[3][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9}; 可以写为：static int a[][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
　　数组是一种构造类型的数据。 二维数组可以看作是由一维数组的嵌套而构成的。设一维数组的每个元素都又是一个数组， 就组成了二维数组。当然，前提是各元素类型必须相同。根据这样的分析，一个二维数组也可以分解为多个一维数组。 Ｃ语言允许这种分解有二维数组a[3][4]，可分解为三个一维数组，其数组名分别为a[0],a[1],a[2]。对这三个一维数组不需另作说明即可使用。这三个一维数组都有4个元素，例如：一维数组a[0]的元素为a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3]。必须强调的是，a[0],a[1],a[2]不能当作下标变量使用，它们是数组名，不是一个单纯的下标变量。

字符数组

　　用来存放字符量的数组称为字符数组。 字符数组类型说明的形式与前面介绍的数值数组相同。例如： char c[10]; 由于字符型和整型通用，也可以定义为int c[10]但这时每个数组元素占2个字节的内存单元。字符数组也可以是二维或多维数组，例如： char c[5][10];即为二维字符数组。 字符数组也允许在类型说明时作初始化赋值。例如： static char c[10]={`c`,` `,`p`,`r`,o`,g`,r`,`a`,`m`};赋值后各元素的值为： 数组C c[0]c[1]c[2]c[3]c[4]c [5]c[6]c[7]c[8]c[9]其中c[9]未赋值，由系统自动赋予0值。 当对全体元素赋初值时也可以省去长度说明。例如： static char c[]={`c`,` `,`p`,`r`,`o`,`g`,`r`,`a`,`m`};这时C数组的长度自动定为9。
main()
{
int i,j;
char a[][5]={{'B','A','S','I','C',},{'d','B','A','S','E'}};
for(i=0;i<=1;i++)
{
for(j=0;j<=4;j++)
printf("%c",a[i][j]);
printf("\n");
}
}
　　本例的二维字符数组由于在初始化时全部元素都赋以初值， 因此一维下标的长度可以不加以说明。字符串在Ｃ语言中没有专门的字符串变量， 通常用一个字符数组来存放一个字符串。在2.1.4节介绍字符串常量时，已说明字符串总是以'\0'作为串的结束符。因此当把一个字符串存入一个数组时， 也把结束符'\0'存入数组，并以此作为该字符串是否结束的标志。 有了'\0'标志后，就不必再用字符数组的长度来判断字符串的长度了。
　　Ｃ语言允许用字符串的方式对数组作初始化赋值。例如：
static char c[]={'c', ' ','p','r','o','g','r','a','m'}; 可写为：
static char c[]={"C program"}; 或去掉{}写为：
sratic char c[]="C program";

　　用字符串方式赋值比用字符逐个赋值要多占一个字节， 用于存放字符串结束标志'\0'。上面的数组c在内存中的实际存放情况为： C program\0`\0'是由C编译系统自动加上的。由于采用了`\0'标志，所以在用字符串赋初值时一般无须指定数组的长度， 而由系统自行处理。在采用字符串方式后，字符数组的输入输出将变得简单方便。 除了上述用字符串赋初值的办法外，还可用printf函数和scanf函数一次性输出输入一个字符数组中的字符串， 而不必使用循环语句逐个地输入输出每个字符。
void main()
{
static char c[]="BASIC\ndBASE";
printf("%s\n",c);
}
注意在本例的printf函数中，使用的格式字符串为“%s”， 表示输出的是一个字符串。而在输出表列中给出数组名则可。 不能写为： printf("%s",c[]);
void main()
{
char st[15];
printf("input string:\n");
scanf("%s",st);
printf("%s\n",st);
}
　　本例中由于定义数组长度为15， 因此输入的字符串长度必须小于15，以留出一个字节用于存放字符串结束标志`\0`。 应该说明的是，对一个字符数组，如果不作初始化赋值，则必须说明数组长度。还应该特别注意的是，当用scanf函数输入字符串时，字符串中不能含有空格，否则将以空格作为串的结束符。例如运行例4.8，当输入的字符串中含有空格时，运行情况为： input string:this is a book this 从输出结果可以看出空格以后的字符都未能输出。 为了避免这种情况， 可多设几个字符数组分段存放含空格的串。程序可改写如下：
Lesson
void main()
{
char st1[6],st2[6],st3[6],st4[6];
printf("input string:\n");
scanf("%s%s%s%s",st1,st2,st3,st4);
printf("%s %s %s %s\n",st1,st2,st3,st4);
}
　　本程序分别设了四个数组， 输入的一行字符的空格分段分别装入四个数组。然后分别输出这四个数组中的字符串。在前面介绍过，scanf的各输入项必须以地址方式出现，如 &a,&b等。但在例4.8中却是以数组名方式出现的，这是为什么呢?这是由于在Ｃ语言中规定，数组名就代表了该数组的首地址。 整个数组是以首地址开头的一块连续的内存单元。如有字符数组char c[10]，在内存可表示如图4.2。设数组c的首地址为2000，也就是说c[0]单元地址为2000。则数组名c就代表这个首地址。因此在c前面不能再加地址运算符&。如写作scanf("%s",&c);则是错误的。 在执行函数printf("%s",c) 时，按数组名c找到首地址，然后逐个输出数组中各个字符直到遇到字符串终止标志'\0'为止。

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