(C/C++学习)7.数组及其访问方式

说明：数组的数据类型是一种构造类型,而存储数组的内存是一段连续的存储区域。数组的数据类型决定了连续内存的访问方式,它包括数组的三要素：起始地址、步长以及元素个数。

一.一维数组

1.形式：type 数组名[N],type为该一维数组中元素的类型(即步长),N表示该数组中的元素个数,而数组名则是数组元素的起始地址,例如：int arr[10];

2.数组的大小：sizeof(数组名)=元素类型所含字节数*元素个数;

3.初始化：

     int arr1[10] = {1,2,3};
     //部分初始化(前三个元素)
     int arr3[10] = {0};
     //数组清零

4.访问：数组名是数组的唯一标识符,数组名具有两重含义。

a.就作为数组名时,表示一种构造类型,此时可以用来打印数组的大小(包含的字节数),例如：

 printf("%d",sizeof(数组名));

b.数组名用来访问成员时,它表示的是首元素的地址,而对数组名取地址的时候,它表示的是整个数组的首地址,因此,以下代码的输出结果是不一样的,这个非常重要！

     int arr[8] = {1,2,3};
     printf("%p\t%p\n",arr,arr+1);
     printf("%p\t%p\n",&arr,&arr+1);

程序输出结果：

二.二维数组

1.形式：type name[M][N],二维数组其实也可以看成是一个一维数组(任何多维数组都可以看成是一个一维数组),只是数据成员的的类型由基本类型(如：int、char等)变成了构造类型：一维数组(多维数组)。例如int arr[3][4]可以看成是int[4] arr[3],这是一个一维数组,数组名为arr,数组成员的类型为int[4](一维数组),数组中的元素个数为3,其它多维数组也可按此方式理解。

2.二维数组在逻辑和内存上的理解：二维数组在逻辑上可以理解为二维的,例如int arr[3][4],可以想成其含有3行4列,共3*4个元素,当然也可按上述方式去理解,则理解为该二维数组中含有3个一维数组,其中每个一维数组中又含有四个int类型的元素,这两种方式其实是一致的。但是计算机的内存是线性的,这意味着内存对数据的存储方式都是一维线性的,因此,二维数组的访问方式可以有以下两种：

     //方式一
     for(int i = 0;i<3;i++)
     {
         for(int j = 0;j<4;j++)
             printf("%d  ",arr[i][j]);
     }
     //方式二
     int *p = (int*)arr;
     for(int i = 0;i<sizeof(arr)/sizeof(int);i++)
         printf("%d ",*p++);

3.就像是一维数组一样,二维数组名也代表其第一个元素的地址,只不过这里的第一个元素的类型变成了一个一维数组,如int arr[3][4],执行arr+1实际上相当于是在二维数组的行间跳转,因为arr代表的是第一个元素(一维数组),因此执行加一操作时,加的是该一维数组的大小。而执行&arr+1时,就像上面提到的一样,加的是整个数组的大小,因为&arr+1代表的是整个数组的起始地址。

     int arr[3][4];
     printf("%p  %p\n",arr,arr+1);
     printf("%p  %p\n",&arr,&arr+1);

程序运行结果：

4.二维数组的访问方式,如对于int arr[3][4],arr[i][j]表示二维数组第i行第j列的元素(第i个一维数组里面的第j个元素),也可以这样来访问：*(*(arr+i)+j),同样表示第i行第j列的元素。对于第二种方式,可以这样理解：首先,arr是一个二维数组,arr+i表示指向二维数组的第i行,对其*一次则从arr这个二维数组的二维数组模式降到了这个二维数组的第i行(即降维,从二维降到了第i个一维数组),同样的道理,对该一维数组加j再*,则又从一维数组模式降维到了单个元素模式,这就取出了该二维数组的第i行第j列的元素。二维数组的两种访问方式如下：

     //方式1
     for(int i = 0;i<3;i++)
     {
         for(int j = 0;j<4;j++)
             printf("%d  ",arr[i][j]);
     }
     //方式2
     for(int i = 0;i<3;i++)
     {
         for(int j = 0;j<4;j++)
             printf("%d  ",*(*(arr+i)+j));
     }

三.多维数组

1.形式：type name[x][y][z],同样的道理,也可以理解为是这样一个一维数组：type [y][z] name[x],这里不再赘述。

四.拓展：申请一个堆上的动态二维数组,数组的行列采用输入方式确定,并且将数组初始化为0

1.C++模式(输入行和列以空格或回车键分隔)

 #include <iostream>
 using namespace std;

 int **getDoubleArray(int row,int col)
 {
     int **p = new int*[row];
     for(int i = 0;i<row;i++)
         p[i] = new int[col];
     return p;
     //返回堆上的二维空间
 }

 int main()
 {
     int i = 0,j = 0;
     int row ,col;
     cin>>row>>col;
     int **arr = getDoubleArray(row,col);
     for(i = 0;i<row;i++)
         for(j = 0;j < col;j++)
             arr[i][j] = 0;

     //这里可完成对二维数组的初始化的操作

     //释放申请的空间
     for(i = 0;i<row;i++)
         delete [] arr[i];
     delete [] arr;
     return 0;
 }

查看代码

2.c语言模式(输入行和列以空格或回车键分隔)

 #include<stdio.h>
 #include<stdlib.h>

 int **getarray(int rowl, int col)
 {
     int **p = (int**)malloc(rowl * sizeof(int*));
     for (int i = 0; i < rowl; i++)
         p[i] = (int*)malloc(col*sizeof(int));
     return  p;
 }

 int main()
 {
     int a, b;
     scanf("%d %d",&a,&b);
     int **p = getarray(a, b);
     for (int i = 0; i < a; i++)
     {
         for (int j = 0; j < b; j++)
             p[i][j] = 0;
     }
     for (int i = 0; i < a; i++)
     {
         for (int j = 0; j < b; j++)
             printf("%d ",p[i][j]) ;
     }
     for(int i = 0;i<a;i++)
         free (p[i]);
     free (p);
     return 0;
 }

查看代码

注意：返回堆上的二维空间还有其它方式,这里暂时以以上两种为例。