C++ 学习笔记八 数组

数组

5.1 概述

所谓数组，就是一个集合，里面存放了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 数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};
3. 数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...};

示例

int main() {//定义方式1//数据类型 数组名[元素个数];int score[10];//利用下标赋值score[0] = 100;score[1] = 99;score[2] = 85;//利用下标输出cout << score[0] << endl;cout << score[1] << endl;cout << score[2] << endl;//第二种定义方式//数据类型 数组名[元素个数] =  {值1，值2 ，值3 ...};//如果{}内不足10个数据，剩余数据用0补全int score2[10] = { 100, 90,80,70,60,50,40,30,20,10 };//逐个输出//cout << score2[0] << endl;//cout << score2[1] << endl;//一个一个输出太麻烦，因此可以利用循环进行输出for (int i = 0; i < 10; i++){cout << score2[i] << endl;}//定义方式3//数据类型 数组名[] =  {值1，值2 ，值3 ...};int score3[] = { 100,90,80,70,60,50,40,30,20,10 };for (int i = 0; i < 10; i++){cout << score3[i] << endl;}system("pause");return 0;
}

总结1：数组名的命名规范与变量名命名规范一致，不要和变量重名

总结2：数组中下标是从0开始索引

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：

int main() {//数组名用途//1、可以获取整个数组占用内存空间大小int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };cout << "整个数组所占内存空间为： " << sizeof(arr) << endl;cout << "每个元素所占内存空间为： " << sizeof(arr[0]) << endl;cout << "数组的元素个数为： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;//2、可以通过数组名获取到数组首地址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;//arr = 100; 错误，数组名是常量，因此不可以赋值system("pause");return 0;
}

注意：数组名是常量，不可以赋值

总结1：直接打印数组名，可以查看数组所占内存的首地址

总结2：对数组名进行sizeof，可以获取整个数组占内存空间的大小

5.2.3 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. 对每一对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

示例： 将数组 { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 } 进行升序排序

int main() {int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 };for (int i = 0; i < 9 - 1; i++){for (int j = 0; j < 9 - 1 - i; 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] << 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. 数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ];
2. 数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };
3. 数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};
4. 数据类型 数组名[ ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};

建议：以上4种定义方式，利用第二种更加直观，提高代码的可读性

示例：

int main() {//方式1  //数组类型 数组名 [行数][列数]int arr[2][3];arr[0][0] = 1;arr[0][1] = 2;arr[0][2] = 3;arr[1][0] = 4;arr[1][1] = 5;arr[1][2] = 6;for (int i = 0; i < 2; i++){for (int j = 0; j < 3; j++){cout << arr[i][j] << " ";}cout << endl;}//方式2 //数据类型 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}};//方式3//数据类型 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 }; //方式4 //数据类型 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 };system("pause");return 0;
}

总结：在定义二维数组时，如果初始化了数据，可以省略行数

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：

int main() {//二维数组数组名int arr[2][3] ={{1,2,3},{4,5,6}};cout << "二维数组大小： " << sizeof(arr) << endl;cout << "二维数组一行大小： " << sizeof(arr[0]) << endl;cout << "二维数组元素大小： " << sizeof(arr[0][0]) << endl;cout << "二维数组行数： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;cout << "二维数组列数： " << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl;//地址cout << "二维数组首地址：" << arr << endl;cout << "二维数组第一行地址：" << arr[0] << endl;cout << "二维数组第二行地址：" << arr[1] << endl;cout << "二维数组第一个元素地址：" << &arr[0][0] << endl;cout << "二维数组第二个元素地址：" << &arr[0][1] << endl;system("pause");return 0;
}

总结1：二维数组名就是这个数组的首地址

总结2：对二维数组名进行sizeof时，可以获取整个二维数组占用的内存空间大小

5.3.3 二维数组应用案例

考试成绩统计：

案例描述：有三名同学（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

参考答案：

int main() {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;for (int j = 0; j < 3; j++){sum += scores[i][j];}cout << names[i] << "同学总成绩为： " << sum << endl;}system("pause");return 0;
}

函数

6.1 概述

**作用：**将一段经常使用的代码封装起来，减少重复代码

一个较大的程序，一般分为若干个程序块，每个模块实现特定的功能。

6.2 函数的定义

函数的定义一般主要有5个步骤：

1、返回值类型

2、函数名

3、参数表列

4、函数体语句

5、return 表达式

语法：

返回值类型 函数名 （参数列表）
{函数体语句return表达式}

• 返回值类型 ：一个函数可以返回一个值。在函数定义中
• 函数名：给函数起个名称
• 参数列表：使用该函数时，传入的数据
• 函数体语句：花括号内的代码，函数内需要执行的语句
• return表达式： 和返回值类型挂钩，函数执行完后，返回相应的数据

**示例：**定义一个加法函数，实现两个数相加

//函数定义
int add(int num1, int num2)
{int sum = num1 + num2;return sum;
}

6.3 函数的调用

**功能：**使用定义好的函数

语法：函数名（参数）

示例：

//函数定义
int add(int num1, int num2) //定义中的num1,num2称为形式参数，简称形参
{int sum = num1 + num2;return sum;
}int main() {int a = 10;int b = 10;//调用add函数int sum = add(a, b);//调用时的a，b称为实际参数，简称实参cout << "sum = " << sum << endl;a = 100;b = 100;sum = add(a, b);cout << "sum = " << sum << endl;system("pause");return 0;
}

总结：函数定义里小括号内称为形参，函数调用时传入的参数称为实参

6.4 值传递

• 所谓值传递，就是函数调用时实参将数值传入给形参
• 值传递时，如果形参发生，并不会影响实参

示例：

void swap(int num1, int num2)
{cout << "交换前：" << endl;cout << "num1 = " << num1 << endl;cout << "num2 = " << num2 << endl;int temp = num1;num1 = num2;num2 = temp;cout << "交换后：" << endl;cout << "num1 = " << num1 << endl;cout << "num2 = " << num2 << endl;//return ; 当函数声明时候，不需要返回值，可以不写return
}int main() {int a = 10;int b = 20;swap(a, b);cout << "mian中的 a = " << a << endl;cout << "mian中的 b = " << b << endl;system("pause");return 0;
}

总结： 值传递时，形参是修饰不了实参的

6.5 函数的常见样式

常见的函数样式有4种

1. 无参无返
2. 有参无返
3. 无参有返
4. 有参有返

示例：

//函数常见样式
//1、 无参无返
void test01()
{//void a = 10; //无类型不可以创建变量,原因无法分配内存cout << "this is test01" << endl;//test01(); 函数调用
}//2、 有参无返
void test02(int a)
{cout << "this is test02" << endl;cout << "a = " << a << endl;
}//3、无参有返
int test03()
{cout << "this is test03 " << endl;return 10;
}//4、有参有返
int test04(int a, int b)
{cout << "this is test04 " << endl;int sum = a + b;return sum;
}

6.6 函数的声明

作用： 告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。

• 函数的声明可以多次，但是函数的定义只能有一次

示例：

//声明可以多次，定义只能一次
//声明
int max(int a, int b);
int max(int a, int b);
//定义
int max(int a, int b)
{return a > b ? a : b;
}int main() {int a = 100;int b = 200;cout << max(a, b) << endl;system("pause");return 0;
}

6.7 函数的分文件编写

**作用：**让代码结构更加清晰

函数分文件编写一般有4个步骤

1. 创建后缀名为.h的头文件
2. 创建后缀名为.cpp的源文件
3. 在头文件中写函数的声明
4. 在源文件中写函数的定义

示例：

//swap.h文件
#include<iostream>
using namespace std;//实现两个数字交换的函数声明
void swap(int a, int b);

//swap.cpp文件
#include "swap.h"void swap(int a, int b)
{int temp = a;a = b;b = temp;cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;
}

//main函数文件
#include "swap.h"
int main() {int a = 100;int b = 200;swap(a, b);system("pause");return 0;
}