正文

一 、数组的概念

1. 数组是⼀组相同类型元素的集合；从这个概念中我们就可以发现2个有价值的信息：
2. 数组中存放的是1个或者多个数据，但是数组元素个数不能为0。
3. 数组中存放的多个数据，类型是相同的。
4. 数组分为⼀维数组和多维数组，多维数组⼀般⽐较多⻅的是⼆维数组。

 二、⼀维数组的创建和初始化

1.数组创建

 ⼀维数组创建的基本语法如下：

type arr_name[常量值];

• 存放在数组的值被称为数组的元素，数组在创建的时候可以指定数组的⼤⼩和数组的元素类型。type 指定的是数组中存放数据的类型，可以是： char、short、int、float 等，也可以⾃ 定义的类型。
• arr_name 指的是数组名的名字，这个名字根据实际情况，起的有意义就⾏。
• [ ] 中的常量值是⽤来指定数组的⼤⼩的，这个数组的⼤⼩是根据实际的需求指定就⾏。

int math[20];

 当然我们也可以根据需要创建其他类型和⼤⼩的数组：

char ch[8];
double score[10];

2.数组的初始化 

有时候，数组在创建的时候，我们需要给定⼀些初始值，这种就称为初始化的。

那数组如何初始化呢？数组的初始化⼀般使⽤⼤括号，将数据放在⼤括号中。

//完全初始化
int arr[5] = {1,2,3,4,5};
//不完全初始化
int arr2[6] = {1};//第⼀个元素初始化为1，剩余的元素默认初始化为0
//错误的初始化 - 初始化项太多
int arr3[3] = {1, 2, 3, 4};

3.数组的类型

数组也是有类型的，数组算是⼀种⾃定义类型，去掉数组名留下的就是数组的类型。

如下：

int arr1[10];
int arr2[12];

char ch[5];

arr1数组的类型是 int [10]

arr2数组的类型是 int [12]

ch 数组的类型是 char [5]

三、⼀维数组的使⽤

学习了⼀维数组的基本语法，⼀维数组可以存放数据，存放数据的⽬的是对数据的操作，那我们如何使⽤⼀维数组呢？

1.数组下标

C语⾔规定数组是有下标的，下标是从0开始的，假设数组有n个元素，最后⼀个元素的下标是n-1，下标就相当于数组元素的编号，如下：

int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

 数组元素和下标

在C语⾔中数组的访问提供了⼀个操作符 [ ] ，这个操作符叫：下标引⽤操作符。

有了下标访问操作符，我们就可以轻松的访问到数组的元素了，⽐如我们访问下标为7的元素，我们就可以使⽤ arr[7] ，想要访问下标是3的元素，就可以使⽤ arr[3] ,如下代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    printf("%d\n", arr[7]);//8
    printf("%d\n", arr[3]);//4
    return 0;
}

2. 数组元素的打印

接下来，如果想要访问整个数组的内容，那怎么办呢？

只要我们产⽣数组所有元素的下标就可以了，那我们使⽤for循环产⽣0~9的下标，接下来使⽤下标访问就⾏了。

如下代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int i = 0;
    for(i=0; i<10; i++)
{
    printf("%d ", arr[i]);
}
    return 0;
}

3.数组的输⼊ 

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int i = 0;
    for(i=0; i<10; i++)
{
    scanf("%d", &arr[i]);
}
    for(i=0; i<10; i++)
{
    printf("%d ", arr[i]);
}
    return 0;
}

输⼊个输出结果：

 

 四、⼀维数组在内存中的存储

有了前⾯的知识，我们其实使⽤数组基本没有什么障碍了，如果我们要深⼊了解数组，我们最好能了解⼀下数组在内存中的存储。

依次打印数组元素的地址：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int i = 0;
    for(i=0; i<10; i++)
{
    printf("&arr[%d] = %p\n ", i, &arr[i]);
}
    return 0;
}

 输出结果我们看看：

从输出的结果我们分析，数组随着下标的增⻓，地址是由⼩到⼤变化的，并且我们发现每两个相邻的元素之间相差4（因为⼀个整型是4个字节）。所以我们得出结论：数组在内存中是连续存放的。这就为后期我们使⽤指针访问数组奠定了基础（在讲指针的时候我们在再讲，这⾥暂且记住就⾏）。

数组元素在内存中是连续存放的 

五、 sizeof 计算数组元素个数

在遍历数组的时候，我们经常想知道数组的元素个数，那C语⾔中有办法使⽤程序计算数组元素个数吗？

答案是有的，可以使⽤sizeof。

sizeof 中C语⾔是⼀个关键字，是可以计算类型或者变量⼤⼩的，其实 sizeof 也可以计算数组的

⼤⼩。

⽐如：

#include <stido.h>
int main()
{
   int arr[10] = {0};
   printf("%d\n", sizeof(arr));
   return 0;
}

这⾥输出的结果是40，计算的是数组所占内存空间的总⼤⼩，单位是字节。

我们⼜知道数组中所有元素的类型都是相同的，那只要计算出⼀个元素所占字节的个数，数组的元素个数就能算出来。这⾥我们选择第⼀个元素算⼤⼩就可以。

#include <stido.h>

int main()
{
   int arr[10] = {0};
   printf("%d\n", sizeof(arr[0]));//计算⼀个元素的⼤⼩，单位是字节
   return 0;
}

 接下来就能计算出数组的元素个数：

#include <stido.h>

int main()
{
   int arr[10] = {0};
   int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
   printf("%d\n", sz);
   return 0;
}

这⾥的结果是：10，表⽰数组有10个元素。

以后在代码中需要数组元素个数的地⽅就不⽤固定写死了，使⽤上⾯的计算，不管数组怎么变化，计算出的⼤⼩也就随着变化了

六、⼆维数组的创建 

1.⼆维数组的概念

前⾯学习的数组被称为⼀维数组，数组的元素都是内置类型的，如果我们把⼀维数组做为数组的元素，这时候就是⼆维数组，⼆维数组作为数组元素的数组被称为三维数组，⼆维数组以上的数组统称为多维数组。

整型、整型⼀维数组、整型⼆维数组 

2.⼆维数组的创建

type arr_name[常量值1][常量值2]；

例如：
int arr[3][5];
double data[2][8];

七、⼆维数组的初始化 

在创建变量或者数组的时候，给定⼀些初始值，被称为初始化。

那⼆维数组如何初始化呢？像⼀维数组⼀样，也是使⽤⼤括号初始化的。

1.不完全初始化 

int arr1[3][5] = {1,2};
int arr2[3][5] = {0};

2.完全初始化 

int arr3[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};

3. 按照⾏初始化

int arr4[3][5] = {
  
  {1,2},{3,4},{5,6}};

4. 初始化时省略⾏，但是不能省略列

int arr5[][5] = {1,2,3};
int arr6[][5] = {1,2,3,4,5,6,7};
int arr7[][5] = {
  
  {1,2}, {3,4}, {5,6}};

八、 ⼆维数组的使用

1.⼆维数组的下标

当我们掌握了⼆维数组的创建和初始化，那我们怎么使⽤⼆维数组呢？

其实⼆维数组访问也是使⽤下标的形式的，⼆维数组是有⾏和列的，只要锁定了⾏和列就能唯⼀锁定数组中的⼀个元素。

C语⾔规定，⼆维数组的⾏是从0开始的，列也是从0开始的，如下所⽰：

int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};

图中最右侧绿⾊的数字表⽰⾏号，第⼀⾏蓝⾊的数字表⽰列号，都是从0开始的，⽐如，我们说：第2⾏，第4列，快速就能定位出7。

#include <stdio.h>
int main()
{
   int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
   printf("%d\n", arr[2][4]);
   return 0;
}

2.⼆维数组的输⼊和输出

访问⼆维数组的单个元素我们知道了，那如何访问整个⼆维数组呢？

其实我们只要能够按照⼀定的规律产⽣所有的⾏和列的数字就⾏；以上⼀段代码中的arr数组为例，⾏的选择范围是0~2，列的取值范围是0~4，所以我们可以借助循环实现⽣成所有的下标。

#include <stdio.h>
int main()
{
   int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
   int i = 0;//遍历⾏
   //输⼊
   for(i=0; i<3; i++) //产⽣⾏号
   {
       int j = 0;
       for(j=0; j<5; j++) //产⽣列号
       {
           scanf("%d", &arr[i][j]); //输⼊数据
       }
   }
   //输出
   for(i=0; i<3; i++) //产⽣⾏号
   {
      int j = 0;
      for(j=0; j<5; j++) //产⽣列号
      {
          printf("%d ", arr[i][j]); //输出数据
      }
      printf("\n");
   }
   return 0;
}

 输⼊和输出的结果：

九、 ⼆维数组在内存中的存储

像⼀维数组⼀样，我们如果想研究⼆维数组在内存中的存储⽅式，我们也是可以打印出数组所有元素的地址的。代码如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[3][5] = { 0 };
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (j = 0; j < 5; j++)
        {
             printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
        }
    }
    return 0;
}

输出的结果：

 

从输出的结果来看，每⼀⾏内部的每个元素都是相邻的，地址之间相差4个字节，跨⾏位置处的两个元素（如：arr[0][4]和arr[1][0]）之间也是差4个字节，所以⼆维数组中的每个元素都是连续存放的。

如下图所⽰：

 ⼆维数组的每⼀⾏在内存中连续存放 

了解清楚⼆维数组在内存中的布局，有利于我们后期使⽤指针来访问数组的学习。

十、 C99中的变⻓数组

在C99标准之前，C语⾔在创建数组的时候，数组⼤⼩的指定只能使⽤常量、常量表达式，或者如果我们初始化数据的话，可以省略数组⼤⼩。

如：

int arr1[10];
int arr2[3+5];
int arr3[] = {1,2,3};

这样的语法限制，让我们创建数组就不够灵活，有时候数组⼤了浪费空间，有时候数组⼜⼩了不够⽤的。

C99中给⼀个变⻓数组（variable-length array，简称 VLA）的新特性，允许我们可以使⽤变量指定数组⼤⼩。

int n = a+b;
int arr[n];

#include <stdio.h>
int main()
{
    int n = 0;
    scanf("%d", &n);//根据输⼊数值确定数组的⼤⼩
    int arr[n];
    int i = 0;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
         scanf("%d", &arr[i]);
    }
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
         printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

第⼀次测试，我给n中输⼊5，然后输⼊5个数字在数组中，并正常输出

第⼆次测试，我给n中输⼊10，然后输⼊10个数字在数组中，并正常输出

十一、 数组练习

练习1：多个字符从两端移动，向中间汇聚

编写代码，演⽰多个字符从两端移动，向中间汇聚

#include <stdio.h>
int main()
{
    char arr1[] = "welcome to bit...";
    char arr2[] = "#################";
    int left = 0;
    int right = strlen(arr1)-1;
    printf("%s\n", arr2);
    while(left<=right)
    {
       Sleep(1000);
       arr2[left] = arr1[left];
       arr2[right] = arr1[right];
       left++;
       right--;
       printf("%s\n", arr2);
    }
    retutn 0;
}

练习2：⼆分查找

在⼀个升序的数组中查找指定的数字n，很容易想到的⽅法就是遍历数组，但是这种⽅法效率⽐较低。

⽐如我买了⼀双鞋，你好奇问我多少钱，我说不超过300元。你还是好奇，你想知道到底多少，我就让你猜，你会怎么猜？你会1，2，3，4...这样猜吗？显然很慢；⼀般你都会猜中间数字，⽐如：150，然后看⼤了还是⼩了，这就是⼆分查找，也叫折半查找。

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int left = 0;
    int right = sizeof(arr)/sizeof(arr[0])-1;
    int key = 7;//要找的数字
    int mid = 0;//记录中间元素的下标
    int find = 0;
    while(left<=right)
    {
       mid = (left+right)/2;
       if(arr[mid]>key)
       {
                right = mid-1;
       }
       else if(arr[mid] < key)
       {
               left = mid+1;
       }
       else
       {
            find = 1;
            break;
       }
    }
       if(1 == find )
          printf("找到了,下标是%d\n", mid);
       else
          printf("找不到\n");
}

求中间元素的下标，使⽤ mid = (left+right)/2 ，如果left和right⽐较⼤的时候可能存在问

题，可以使⽤下⾯的⽅式：

mid = left+(right-left)/2;

十二、总结

在C语言中，数组是一种用于存储多个相同类型的元素的数据结构。数组可以存储基本数据类型（如整数、字符等）以及用户自定义的数据类型。

数组的声明需要指定数组的类型和数组的大小。例如，int类型的数组可以声明为：int array[5]; 这将创建一个可以存储5个整数的数组。

数组的元素可以通过索引访问，索引从0开始。例如，array[0]表示数组的第一个元素，array[1]表示数组的第二个元素，以此类推。

数组可以用于存储一系列的数据，以便进行遍历、排序、搜索等操作。使用循环结构可以方便地对数组进行遍历。

数组在C语言中的内存布局是连续的，即数组的元素在内存中依次存储。这使得数组的访问效率较高。

需要注意的是，数组的大小在声明时必须是一个常量，不能使用变量。如果需要动态地创建数组，可以使用指针和动态内存分配的方法。

总之，C语言中的数组提供了一种方便存储和操作多个相同类型元素的方式，是C语言中常用的数据结构之一。