为什么需要数组?

我们已经学过变量,假定你的班级学生人数为 50,现在要存储每个学生的分数,你可能定义如下变量:

int xiaohong=100,xaogang=99,xiaoming=98;
.......

上面的方法太过麻烦,我们来学习一种简洁的方法:数组。用一个数组变量存储所有的学员分数,int a[50];

该代码执行后,计算机会在内存中开辟出一段连续的 50 个 int 类型空间。

一维数组

数组是存储固定大小相同数据类型的顺序集合

定义

当数组中每个元素只带有一个下标时,我们称这样的数组为一维数组。

数据类型 数组名[数组长度];

说明:

①数据类型:数组中所有的数据都是一种类型,基本数据类型:int、long long、float、double、char、bool

②数组名:数组中所有的数据的共同名称,其命名规则与变量名的命名规则一致。

③数组长度:表示数组元素的个数。可以是常量和符号常量,但不能是变量。

​ 下标:系统分配的编号,是从0开始,到数组长度-1结束

​ 元素:数组里的变量

int a[10];   //数组a 定义是合法的        
int b[n];    //数组b 定义是非法的

a 是一维数组的数组名,该数组有10个元素,依次表示为:a[0],a[1],a[2],a[3],a[4],a[5],a[6],a[7],a[8],a[9]。需要注意的是: a[10] 不属于该数组的空间范围。C++ 编译程序为所定义的数组在内存空间开辟一串连续的存储单元,每个数组第一个元素的下标都是 0,因此第一个元素为第 0 个数组元素。

例如:上例中的 a 数组在内存的存储如表所示:img

a 数组共有 10 个元素组成,在内存中 10 个数组元素共占 10 个连续的存储单元。a 数组最小下标为 0,最大下标 9。按定义 a 数组所有元素都是整型变量。

初始化

数组的初始化可以在定义时一并完成。格式:数据类型 数组名[常量表达式]={值1,值2,…}

例如:int a[5] = {1,2,3,4,5};

说明:

(1)在初值列表中可以写出全部数组元素的值,也可以写出部分。例如,以下方式可以对数组进行初始化:int a[10] = {0,1,2,3,4}; 该方法仅对数组的前 5 个元素依次进行初始化,其余值为 0。

(2)对数组元素全部初始化为 0,可以简写为:{ }。 例如:int a[5] = { }; 将数组 a 的 5 个元素都初始化为 0。

img

(3) 最安心的数组初始化

int a[5];
for (int i = 1; i <= n; i++)
    a[i] = i;

(4) 使用函数初始化

int a[5];
memset(a, 0, sizeof(a));

访问和赋值

通过给出的数组名称和这个元素在数组中的位置编号(即下标),程序可以访问这个数组中的任何一个元素。

一维数组元素的访问格式:数组名[下标]

例如:若 i、j 都是 int 型变量,则 a[5]、a[i+j]、a[i++] 都是合法的元素。

说明:

(1)下标可以是任意值为整型的表达式,该表达式里可以包含变量。下标值应在数组定义的下标值范围内。

(2)数组的精妙在于下标可以是变量,通过对下标变量值的灵活控制,达到灵活处理数组元素的目的。

(3)数组元素可以像同类型的普通变量那样使用,对其进行赋值和运算的操作,和普通变量完全相同。 例如:a[10]=34;实现了给 a[10] 赋值为 34。

全局变量与局部变量

  • 全局变量:定义在所有函数外的变量,在全部地方都能用,生命周期等同于程序的周期。自动初始化,数值类型初始为0,bool类型初始为false,

    全局变量占用的是内存空间,自己电脑上内存有多大就能用多少,比赛时题目会写内存大小限制。

  • 局部变量:在语句块内部使用{}括起来,生命周期仅限于函数内部,如果没有指定初始值,未指定值则随机初始化,例如函数内部、循环内部等位置的变量。

    局部变量占用的是栈空间、栈空间默认很小(比如 2MB),如果超过了这个大小就会发生栈溢出错误。

[info] 两者区别 ① 声明位置,使用范围不同;

② 未初始化的默认值也不同。

使用技巧

(1)一般数组定义,使用 const 常量,放在全局区。优点一,题目中数组范围可能比较大,比如 106 10^6 ,main 函数内容为栈区,空间较小,不适合存储过大的数组,在 Dev 编译器中,会导致程序异常。优点二,系统会把数值类型自动初始化为0

(2)数组的下标从1开始,第0个位置不用。优点:符合日常生活习惯,在写循环条件时,比较简单,减少错误。数组申请时多申请1个或5个

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,a[105];//数组定义 
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++){//输入 
        cin>>a[i];
    }
    //计算 
    for(int i=1;i<=n;i++){//输出 
        cout<<a[i]<<" ";
    }
    return 0;
}

注意点

(1)C++语言只能逐个引用数组元素,而不能一次引用整个数组。例如不能对数组名直接赋值 int a[10];a=100;

​ 因为数组名是存储空间的首地址

(2)数组越界

​ C++中并不提供数组越界检查,越界时编译器不报错

​ ①当我们定义了数组大小为 int类型 100 个元素时(int a[100]),编译器会在内存中开辟出 100 * 4 个字节

​ 的连续空间,其他数据不可以占有该内存空间。

​ ②一旦数组越界,比如,我们访问 a[100] 内存空间中的数据,编译器会以 a 作为首地址,向后偏移 100 *

​ 4,将该内存中数据返回。尤其是我们向 a[100] 中写入数据时,很可能修改了程序中其他重要变量数据,

​ 进而引发程序崩溃或异常。所以,编程时,一定要注意数组越界检查。

​ 咱先试试能不能越个界。。。

img

​ 越界后→

img

必做题单

题目类型:①数组找数 ②元素移动 ③ 数组计数④连续性元素 ⑤ 数组排序⑥数组综合

作业

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