C语言基础（七）
1、二维数组：
C语言中的数组是一种基本的数据结构，用于在计算机内存中连续存储相同类型的数据。
数组中的每个元素可以通过索引（或下标）来访问，索引通常是从0开始的。数组的大小在声明时确定，并且之后不能改变（除非使用动态内存分配技术，如指针和malloc/free等）。如果初始化时省略数组的大小，编译器会自动根据初始化列表中元素的数量确定数组的大小。
数组索引越界是C语言中常见的错误。如果尝试访问数组边界之外的元素，程序会崩溃或产生不可预测的行为。
数组的大小在编译时确定，且固定不变。如果需要动态改变数组大小，应考虑使用指针和动态内存分配。
数组名在表达式中通常被当作指向数组首元素的指针。但是，数组名本身并不是一个指针变量，而是一个常量表达式，其值为数组首元素的地址。
测试代码1：
#include <stdio.h>
int main() { // 定义一个6x3的二维数组并初始化 int arr[6][3] = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}, {10, 11, 12}, {13, 14, 15}, {16, 17, 18} }; // 遍历二维数组 for (int i = 0; i < 6; i++) { // 外层循环遍历行（i从0到5）for (int j = 0; j < 3; j++) { // 内层循环遍历列（j从0到2）// 打印当前元素的值及其下标 printf("arr[%d][%d] = %d\n", i, j, arr[i][j]); } } return 0;
}运行结果如下：
测试代码2：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
// 函数声明
void fillRandomArray(int arr[][8], int rows, int cols);
int searchArray(int arr[][8], int rows, int cols, int target); int main() { int arr[3][8]; // 定义一个3x8的二维数组 int target; // 需要查找的目标值 int result; // 查找结果 // 初始化随机数生成器 srand(time(NULL)); // 填充随机数到二维数组中 fillRandomArray(arr, 3, 8); // 显示数组内容 printf("数组内容:\n"); for (int i = 0; i < 3; i++) { for (int j = 0; j < 8; j++) { printf("%d ", arr[i][j]); } printf("\n"); } // 获取查找的目标值 printf("请输入要查找的目标值: "); scanf("%d", &target); // 在数组中查找目标值 result = searchArray(arr, 3, 8, target); // 输出查找结果 if (result != -1) { printf("找到目标值 %d 在位置 [%d][%d].\n", target, result / 8, result % 8); } else { printf("未找到目标值 %d.\n", target); } return 0;
} // 填充随机数到二维数组中
void fillRandomArray(int arr[][8], int rows, int cols) { for (int i = 0; i < rows; i++) { for (int j = 0; j < cols; j++) { arr[i][j] = rand() % 100; // 随机数的范围是0到99 } }
} // 在二维数组中查找指定的数据
int searchArray(int arr[][8], int rows, int cols, int target) { for (int i = 0; i < rows; i++) { for (int j = 0; j < cols; j++) { if (arr[i][j] == target) { return i * cols + j; // 返回元素的线性索引，可以根据需要调整为返回行列索引 } } } return -1; // 如果没有找到，返回-1
}运行结果如下：
测试代码3：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_PER_LINE 10
int main() { int n, i, j, countEven = 0; printf("请输入整数的数量: "); scanf("%d", &n); // 使用malloc分别为原始整数数组和偶数数组动态分配内存 int *nums = (int *)malloc(n * sizeof(int)); int *evenNums = NULL; // 读取整数 printf("请输入 %d 个整数：\n", n); for (i = 0; i < n; i++) { scanf("%d", &nums[i]); } // 计算偶数数量并分配偶数数组内存 for (i = 0; i < n; i++) { if (nums[i] % 2 == 0) { countEven++; } } evenNums = (int *)malloc(countEven * sizeof(int)); // 分离偶数，遍历原始数组，将偶数存入另一个数组。 j = 0; for (i = 0; i < n; i++) { if (nums[i] % 2 == 0) { evenNums[j++] = nums[i]; } } // 输出原始数组 printf("原始数组：\n"); for (i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", nums[i]); if ((i + 1) % MAX_PER_LINE == 0) { printf("\n"); } } // 输出偶数数组 printf("\n偶数数组：\n"); for (i = 0; i < countEven; i++) { printf("%d ", evenNums[i]); if ((i + 1) % MAX_PER_LINE == 0) { printf("\n"); } } // free释放动态分配的内存。free(nums); free(evenNums); return 0;
}运行结果如下：
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2、 字符数组：
测试代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() { // 静态定义并初始化字符数组 // 编译器会自动为字符串字面量添加\0。 // 字符串在C语言中是通过字符数组实现的，但字符数组并不等同于字符串。// 字符数组可以包含任何字符，包括\0，而字符串是以\0结尾的字符序列。char str1[] = "Hello, Static Initialization!"; //自动添加'\0' printf("Static Initialization: %s\n", str1); char str2[13] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', ' ', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd', '\0'}; // 显式添加'\0'printf("%s\n", str2); // 动态定义后逐个初始化字符数组（包括显式添加'\0'） char str3[50]; int i; for(i = 0; i < 26; i++) { str3[i] = 'A' + i; // 使用ASCII码初始化大写字母A到Z } str3[i] = '\0'; // 显式添加字符串结束符 printf("Manual Initialization: %s\n", str3); // 使用strcpy函数初始化字符数组 char str4[10]; strcpy(str3, "Hello, strcpy Initialization!"); printf("strcpy Initialization: %s\n", str4); return 0;
}运行结果如下：
测试代码2：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() { int n = 5; // 有5个字符串要处理 char strs[n][100]; // 字符串数组，每个字符串最多99个字符加上一个'\0' // 输入循环 printf("请输入%d个字符串（每个字符串后按Enter键）:\n", n); for (int i = 0; i < n; i++) { fgets(strs[i], sizeof(strs[i]), stdin); // strcspn(strs[i], "\n")函数用于找到strs[i]中第一个换行符（\n）的位置（如果不存在，则返回strs[i]的长度）。// 然后将该位置上的字符替换为字符串终止符'\0'，以移除可能由fgets()读取并存储的换行符。// fgets读取换行符，fgets()会将换行符（如果它存在且缓冲区足够大）也读取到字符串中。 strs[i][strcspn(strs[i], "\n")] = 0; } // 输出循环 printf("你输入的字符串是:\n"); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%s\n", strs[i]); } return 0;
}运行结果如下：
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3、 字符串处理函数：
处理字符串主要依赖于标准库 string.h，常用的字符串处理函数及其功能：
strlen(const char str)
功能：计算字符串 str 的长度（不包括结尾的空字符 '\0'）。
返回值：返回字符串的长度。
strcpy(char dest, const char src)
功能：将字符串 src（包括终止的空字符）复制到字符串 dest 所指向的数组中。
返回值：返回 dest 的指针。
使用时要确保 dest 指向的数组有足够的空间来存放 src 字符串。
strncpy(char dest, const char src, size_t n)
功能：将字符串 src 的前 n 个字符复制到 dest 指向的数组中。如果 src 的长度小于 n，则在 dest 的剩余部分填充空字符。
返回值：返回 dest 的指针。
与 strcpy 不同，strncpy 不会自动添加终止的空字符，除非 src 的长度小于 n。
strcat(char dest, const char src)
功能：将字符串 src 连接到 dest 字符串的末尾，并包括 src 的终止空字符。
返回值：返回 dest 的指针。
使用时要确保 dest 指向的数组有足够的空间来存放结果字符串。
strncat(char dest, const char src, size_t n)
功能：将字符串 src 的前 n 个字符（不包括终止的空字符）连接到 dest 字符串的末尾。如果 src 的长度小于 n，则只连接 src 的内容，并且不会自动添加终止的空字符。
返回值：返回 dest 的指针。
strncat 不会添加终止的空字符，除非有足够的空间并且 src 的长度小于 n。
strcmp(const char str1, const char str2)
功能：比较字符串 str1 和 str2。
返回值：如果 str1 和 str2 字符串相等，则返回 0；如果 str1 在字典序上小于 str2，则返回负数；如果 str1 在字典序上大于 str2，则返回正数。
strncmp(const char str1, const char str2, size_t n)
功能：比较字符串 str1 和 str2 的前 n 个字符。
返回值：与 strcmp 相同，但只比较前 n 个字符。
strchr(const char str, int c)
功能：在字符串 str 中查找第一次出现的字符 c。
返回值：返回指向第一次出现的字符 c 的指针；如果未找到，则返回 NULL。
strrchr(const char str, int c)
功能：在字符串 str 中查找最后一次出现的字符 c。
返回值：与 strchr 类似，但查找方向相反。
strstr(const char str1, const char str2)
功能：在字符串 str1 中查找第一次出现的子串 str2。
返回值：如果找到，则返回指向 str1 中子串 str2 的第一个字符的指针；如果未找到，则返回 NULL。
测试代码1：
#include <stdio.h>
#include <string.h> int main() { char str1[] = "Hello, World!"; char str2[] = "World"; char dest[50]; char *found; // strlen printf("Length of '%s' is %zu\n", str1, strlen(str1)); // strcpy strcpy(dest, str1); printf("Copied string: '%s'\n", dest); // strcat strcat(dest, " Again!"); printf("Appended string: '%s'\n", dest); // strcmp if (strcmp(str1, "Hello, World!") == 0) { printf("'%s' is equal to 'Hello, World!'\n", str1); } // strncmp if (strncmp(str1, "Hello", 5) == 0) { printf("'%s' starts with 'Hello'\n", str1); } // strchr found = strchr(str1, ','); if (found) { printf("Found ',' at position: %ld\n", (long)(found - str1 + 1)); } // strrchr found = strrchr(str1, 'o'); if (found) { printf("Last 'o' found at position: %ld\n", (long)(found - str1 + 1)); } // strstr found = strstr(str1, str2); if (found) { printf("'%s' found in '%s'\n", str2, str1); } // strncpy (不会添加空字符，除非有足够的空间) char buffer[6]; strncpy(buffer, str1, 5); buffer[5] = '\0'; // 手动添加空字符 printf("Copied first 5 characters: '%s'\n", buffer); // strncat (假设dest有足够的空间) char dest2[50] = "Start: "; strncat(dest2, str1, 5); // 追加前5个字符 printf("Appended first 5 characters: '%s'\n", dest2); return 0;
}运行结果如下：
测试代码2：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h> // 使用bool
int countWords(const char *str) { int count = 0; //使用bool类型跟踪当前是否在处理一个单词。bool inWord = false; // 标记当前是否在单词中。 // 遍历字符串中的每个字符 for (int i = 0; str[i] != '\0'; i++) { // 如果当前字符不是空格且之前不在单词中，则开始一个新单词 if (str[i] != ' ' && !inWord) { inWord = true; count++; } // 如果当前字符是空格且之前在单词中，则结束当前单词 // 假设单词之间仅由空格分隔，并且不考虑标点符号作为单词的一部分。// 如果需要更复杂的处理（例如，将标点符号视为单词的一部分或忽略某些特定的分隔符），需要调整逻辑以满足需求。 else if (str[i] == ' ' && inWord) { inWord = false; } // 省略其他情况的实现，如：连续空格或字符串末尾 } // 如果字符串以单词结束，则最后一个单词的计数会在循环中被增加 // 无需在循环外再次增加 return count;
}
int main() { char text[1000]; // 输入的文本不超过999个字符 printf("请输入一段文字（不超过999个字符）："); fgets(text, sizeof(text), stdin); // 使用fgets，以避免溢出 // 去除fgets读取的换行符 size_t len = strlen(text); if (len > 0 && text[len - 1] == '\n') { text[len - 1] = '\0'; } int wordCount = countWords(text); printf("单词数量为：%d\n", wordCount); return 0;
}运行结果如下：
