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C语言数组

news 来源：原创 2025/6/22 18:08:39

在C语言中，数组是一种非常重要且基础的数据结构，它允许你存储多个相同类型的元素。下面从数组的定义、初始化、访问、多维数组、数组与指针的关系等方面详细介绍C语言数组。

1. 数组的定义

数组是一组具有相同数据类型的元素的集合，这些元素在内存中是连续存储的。数组定义的一般形式如下：

数据类型 数组名[数组大小];

数据类型：指定数组中每个元素的数据类型，如int、float、char等。
数组名：是数组的标识符，用于引用数组。
数组大小：指定数组中元素的个数，必须是一个常量表达式。

示例：

int numbers[5];  // 定义一个包含5个整数的数组
float scores[10];  // 定义一个包含10个浮点数的数组
char letters[26];  // 定义一个包含26个字符的数组

2. 数组的初始化

数组可以在定义时进行初始化，也可以在后续的代码中进行赋值。

2.1 定义时初始化

// 初始化包含5个整数的数组
int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

// 初始化时可以省略数组大小，编译器会根据初始化列表的元素个数自动确定数组大小
int numbers2[] = {10, 20, 30, 40, 50};

// 部分初始化，未初始化的元素会被自动初始化为0
int numbers3[5] = {1, 2};  // numbers3数组元素为 {1, 2, 0, 0, 0}

2.2 后续赋值

int numbers[5];
numbers[0] = 1;
numbers[1] = 2;
numbers[2] = 3;
numbers[3] = 4;
numbers[4] = 5;

3. 数组的访问

数组元素可以通过下标来访问，数组的下标从0开始，最大下标为数组大小减1。访问数组元素的一般形式如下：

数组名[下标];

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 访问数组的第一个元素
    printf("数组的第一个元素: %d\n", numbers[0]);
    // 修改数组的第三个元素
    numbers[2] = 10;
    printf("修改后的数组第三个元素: %d\n", numbers[2]);
    return 0;
}

4. 多维数组

C语言支持多维数组，最常见的是二维数组。二维数组可以看作是一个表格，有行和列。

4.1 二维数组的定义

数据类型 数组名[行数][列数];

示例：

int matrix[3][4];  // 定义一个3行4列的二维数组

4.2 二维数组的初始化

// 初始化3行4列的二维数组
int matrix[3][4] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12}
};

// 部分初始化
int matrix2[3][4] = {
    {1, 2},
    {5},
    {9, 10, 11}
};

4.3 二维数组的访问

#include <stdio.h>

int main() {
    int matrix[3][4] = {
        {1, 2, 3, 4},
        {5, 6, 7, 8},
        {9, 10, 11, 12}
    };
    // 访问第二行第三列的元素
    printf("第二行第三列的元素: %d\n", matrix[1][2]);
    return 0;
}

5. 数组与指针的关系

在C语言中，数组名在大多数情况下会被隐式转换为指向数组第一个元素的指针。

#include <stdio.h>

int main() {
    int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 数组名numbers被隐式转换为指向数组第一个元素的指针
    int *ptr = numbers;
    // 通过指针访问数组元素
    printf("数组的第一个元素: %d\n", *ptr);
    printf("数组的第二个元素: %d\n", *(ptr + 1));
    return 0;
}

6. 数组作为函数参数

数组可以作为函数的参数传递，在函数中可以对数组元素进行操作。

#include <stdio.h>

// 数组作为函数参数
void printArray(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    printArray(numbers, 5);
    return 0;
}

7.排序算法

许多排序算法，如冒泡排序、选择排序、插入排序等，都基于数组来实现.

#include <stdio.h>

// 冒泡排序
void bubbleSort(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < size - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int numbers[5] = {5, 3, 4, 1, 2};
    bubbleSort(numbers, 5);
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", numbers[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}