陣列及字串

f66666602 · 發表於 2007-8-14 04:43:00

之前再網路上搜集到的一份資料是關於陣列還有字串的部份
大家常有的字串轉int ...等或許可以參考上面的方法解決
[陣列及字串]
簡介
為什要用陣列? 想像一下如果我們要寫一個程式, 程式要求要輸入全班同學的期中考數學科成績, 寫成程式會長什麼樣子?
#include < stdio.h >
void main(void)
{
int num1, num2, num3, num4, num5;
scanf("%d",&num1);
scanf("%d",&num2);
scanf("%d",&num3);
scanf("%d",&num4);
scanf("%d",&num5);
}
上面的程式是全班只有5位學生時的情形, 那要是全班有50位學生時, 程式要怎麼寫? 這時就可求助於陣列(Array)
#include < stdio.h >
void main(void)
{
int i;
int student[50];
for ( i=0; i<50; i++ )
{
scanf("%d", &student);
}
}
程式碼明顯的精簡許多, 用原先的寫法最少要宣告50個變數, 還要寫50個scanf.
使用#define的好處在這裏就可以看出來.
#include < stdio.h >
#define STUDENTS 5
void main(void)
{
int i;
int student[STUDENTS];
// 只要改define中STUDENTS的數值, 陣列大小和迴圈要跑的次數都會同時改變
for ( i=0; i < STUDENTS; i++ )
{
scanf("%d", &student);
printf("I get %d\n",student);
}
}
簡單的來說, 陣列就是一次宣告出許多個相同型態的變數來使用.
int a[5];
上面的語法會宣告出5個整數, 要取用陣列中的某個變數來用時, 要給一個索引值, 要取用這5個整數的方法分別是
a[0]=1; // 把a[0]設定為1
a[1]=2; // 把a[1]設定為2
a[2]=3; // 把a[2]設定為3
a[3]=4; // 把a[3]設定為4
a[4]=5; // 把a[4]設定為5
a[5]是不存在的.
宣告大小為N時, 取用的索引值範圍為0,1,2,.....N-1
第二節:一維陣列的使用
宣告陣列時, 同樣一開始可以設定好它們的初值
void main(void)
{
int a[5]={1,2,3,4,5};
// 設定 a[0]=1, a[1]=2, a[2]=3, a[3]=4, a[4]=5
int b[]={1,2,3};
// 若size沒指定, 因為給了3個數字, 在此會自動設定為b[3];
}
設定陣列時, 還常和迴圈一起使用
void main(void)
{
int a[5];
int i;
for ( i=0; i<5; i++ )
{
a=i;
}
// 設定a[0]=0, a[1]=1, a[2]=2, a[3]=3, a[4]=4
}
讀入5個數字, 求出它們的平均值.
#include < stdio.h >
#define NUM 5
void main(void)
{
int i;
float sum=0;
float aver;
float num[NUM];
// 分別讀入5個數值
for ( i=0; i < NUM; i++ )
{
scanf("%f", &num);
}
// 計算總和
for ( i=0; i < NUM; i++ )
{
sum+=num;
}
// 求平均值
aver=sum/(float)NUM;
printf("average=%f\n",aver);
}
多維陣列
使用陣列時,只用了一個索引值, 叫做一維陣列. 我們可以宣告出需要多個索引值的陣列來.
void main(void)
{
int a[2][2];
// 這時候, 有a[0][0], a[0][1], a[1][0], a[1][1]等4個變數可以使用
}
設定二維陣列初值的方法為
void main(void)
{
int a[2][2]={ {00, 01},
{10, 11} };
int b[2][2]={ 00,01,10,11 };
}
實實上, 陣列在記憶體中都是一塊連續的記憶體空間. 一維陣列時很容易想像:
int a[5];
a[0]的位址是&a+0;
a[1]的位址是&a+1;
a[2]的位址是&a+2;
a[3]的位址是&a+3;
a[4]的位址是&a+4;
二維陣列同樣會是一塊連續的記憶體空間
int a[5][5];
a[0][0]的位址是&a+0*5+0;
a[0][1]的位址是&a+0*5+1;
a[0][2]的位址是&a+0*5+2;
.....
a[1][1]的位址是&a+1*5+1;
.....
a[x][y]的位址是&a+x*5+y;
結論
int b[N][M];
b[x][y]的位址是&b+x*M+y;
int c[N][M][P];
c[x][y][z]的位址是&c+x*M*P+y*P+z;
範例:印出陣列中所有變數的記憶體位址
#include < stdio.h >
#define N 3
#define M 2
void main(void)
{
char a[N][M];
for ( int i=0; i < N; i++ )
{
for ( int j=0; j < M; j++ )
{
printf("%d\n",&a[j]);
}
}
}
陣列的應用(1)
範例:用一維陣列來儲存向量, 把兩個向量相加, 結果記錄在另一個陣列中
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >
#include < time.h >
#define DIMENSION 3
#define MAX_NUMBER 10
void main(void)
{
int vector1[DIMENSION];
int vector2[DIMENSION];
int vector3[DIMENSION];
int i;
// 給定計算亂數的初值
srand( time(NULL) );
for ( i=0; i < DIMENSION; i++ )
{
// 利用亂數來設定數值
vector1=rand()%(MAX_NUMBER+1);
vector2=rand()%(MAX_NUMBER+1);
}
// 印出vector1的內容
printf("(");
for ( i=0; i < DIMENSION; i++ )
{
printf("%d ",vector1);
}
printf(")+");
// 印出vector2的內容
printf("(");
for ( i=0; i < DIMENSION; i++ )
{
printf("%d ",vector2);
}
printf(")=");
// 計算並印出vector3的內容
printf("(");
for ( i=0; i < DIMENSION; i++ )
{
vector3=vector1+vector2;
printf("%d ",vector3);
}
printf(")\n");
}
範例:記錄全班同學的考試成績, 把低於60分不及格的同學號碼印出來
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >
#include < time.h >
#define STUDENTS 30
#define MAX_NUMBER 100
void main(void)
{
int i;
int student[STUDENTS];
// 給定計算亂數的初值
srand( time(NULL) );
for ( i=0; i < STUDENTS; i++ )
{
// 利用亂數來設定數值
student=rand()%(MAX_NUMBER+1);
}
for ( i=0; i < STUDENTS; i++ )
{
if ( student < 60 )
{
printf("Student %d get %d points, fail!\n", i, student);
}
}
}
字串
在程式語言中, 一個英文單字, 一個句子, 都可以當成一個字串. 簡單的說, 要記錄size超過一個字母的東西, 就叫做一個字串. 在C語言中, 一個一維的的字元陣列可以當成一個字串.
#include < stdio.h >
void main(void)
{
char a[]={"Hello"};
printf("%s \n",a);
}
上面的寫法, 相當於
#include < stdio.h >
void main(void)
{
char a[6];
a[0]='H';
a[1]='e';
a[2]='l';
a[3]='l';
a[4]='o';
a[5]='\0'; // a[5]=0; 0是字串的結束符號
printf("%s \n",a);
}
或是
#include < stdio.h >
void main(void)
{
char a[6]={'H','e','l','l','o','\0'};
printf("%s \n",a);
}
利用scanf來讀取一個字串的方法如下
#include < stdio.h >
void main(void)
{
char a[80];
scanf("%s",a);
printf("%s \n",a);
}
用scanf來讀字串, 字串中不能有空白. 若有空白會被當成兩個不同的字串. 要讀取有空白的字串要用gets;
#include < stdio.h >
void main(void)
{
char a[80];
gets(a);
printf("%s \n",a);
}
字串不能直接互相做比對, 下面的程式是沒有意義的
#include < stdio.h >
void main(void)
{
char a[]="Hello";
char b[]="How are you";
// 下面的比較會變成 &a 和 &b 這兩個位址互相去比較
if ( a==b )
{
printf("a==b\n");
}
}
比較字串要用C的庫存函式strcmp
#include < stdio.h >
#include < string.h >
void main(void)
{
char a[]="Hello";
char b[]="How are you";
if ( strcmp(a,b)==0 )
{
printf("a==b\n");
}
else
{
printf("a!=b\n");
}
}
定義在string.h中經常使用的函式有函式名稱用途
strcpy copy字串
strcat 把一個字串插到另一個字串的後面
strlen 計算字串的長度
範例:
#include < stdio.h >
#include < string.h >
void main(void)
{
char a[80]="Hello,";
char b[]=" how are you?";
char c[80];
strcat(a,b);
printf("%s\n",a);
strcpy(c,a);
printf("%s\n",c);
printf("%d\n", strlen(c) );
}
字串應用(1)
範例:把一個字串反過來
#include < stdio.h >
#include < string.h >
#define MAX_STRING 80
void main(void)
{
char a[MAX_STRING];
char b[MAX_STRING];
int len;
int i,j;
gets(a);
len=strlen(a);
for ( i=0, j=len-1; i < len; i++, j-- )
{
b[j]=a;
}
b[len]='\0';
printf("%s \n",b);
}
範例:把字串中的空白字元都拿掉
#include < stdio.h >
#include < string.h >
#define MAX_STRING 80
void main(void)
{
char a[MAX_STRING];
char b[MAX_STRING];
int len;
int i,j;
gets(a);
len=strlen(a);
for ( i=0, j=0; i <= len; i++ )
{
if ( a!=' ' )
b[j++]=a;
}
printf("%s \n",b);
}
另一種解法
#include < stdio.h >
#include < string.h >
#define MAX_STRING 80
void main(void)
{
char a[MAX_STRING];
int len;
int i,j;
gets(a);
len=strlen(a);
for ( i=0, j=0; i < len; i++ )
{
if ( a!=' ' )
a[j++]=a;
}
a[j]='\0';
printf("%s \n",a);
}
第五節:字串進階
如果字串當中的字元都是數字, C的庫存函式中有提供把字串轉換回數字的函式.
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >
void main(void)
{
char string[]="100";
char string2[]="0.5";
int num;
double num2;
num=atoi(string);
// 函式atoi可以把字串換算成整數
num2=atof(string2);
// 函式atof可以把字串換算成浮點數
printf("%d %lf\n",num,num2);
}
用sscanf也可以做到同樣的效果
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >
void main(void)
{
char string[]="100";
char string2[]="0.5";
int num;
double num2;
sscanf(string,"%d",&num);
sscanf(string2,"%lf",&num2);
// sscanf和scanf用法一樣, 只是輸入的來源改成從字串中讀取而不是從鍵盤
printf("%d %lf\n",num,num2);
}
相對地, 數字也可以反回去轉成字串, 這要用sprintf來做到.
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >
void main(void)
{
char string[80];
int num=5;
float fnum=0.5;
sprintf(string,"num=%d fnum=%f",num,fnum);
// sprintf的用法和printf完全相同,
// 只是printf把結果印在螢幕上, sprintf把結果印到一個字串中.
printf("%s\n",string);
}
atoi及atof函式本身的運作原理很簡單, 其實就是一個一個字元去把數字算出來而已. 下面是一個簡單的atoi函式的過程.
// 模擬atoi函式的運作
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >
#include < string.h >
void main(void)
{
char string[80];
int i;
int len;
int num;
gets(string);
len=strlen(string);
num=0;
for ( i=0; i < len; i++ )
{
num*=10;
num+=string-'0';
}
printf("%d\n",num);
}
sprintf的原理也是一個一個數字把它再換回去成為字元而已, 下面是一個把數字轉回字串的程式
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >
#include < string.h >
void main(void)
{
char string[80];
char temp;
int i,j;
int len;
int num;
scanf("%d",&num);
len=0;
do
{
string[len++]='0'+num%10;
num/=10;
}while(num>0);
string[len]='\0';
// 字串反轉
for ( i=0, j=len-1; i < len/2; i++,j-- )
{
temp=string[j];
string[j]=string;
string=temp;
}
printf("%s\n",string);
}
為什麼會需要用到sprintf?有很多情形下, 不會使用到printf來做輸出. 像是在視窗作業系統開啟一個Message Box來顯示訊息. 此時就需要先把需要輸出的數字都轉成字串, 再透過WIN32 API 函式來秀出訊息.
範例:開啟一個MessageBox來顯示計算求得的正方形面積
#include < stdio.h >
#include < windows.h >
void main(void)
{
char string[80];
int r;
int area;
scanf("%d",&r);
area=r*r;
sprintf(string,"Area=%d",area);
MessageBox(NULL,string,"Hello",MB_OK);
// Win32 API之一, 會開啟一個簡單的message box, 印出第2個參數的字串內容
}
那為什麼需要用到atoi/atof?用scanf來讀鍵盤時,使用者可能會輸入錯誤. 例如說要輸入數字卻輸入字元. 比較好的方法就是scanf中讀進去的東西都先把它當成字串, 檢查字串中有沒有不合理的東西出現. 不合理就要求重新輸入, 合理的話才把字串轉成數字.
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >
#include < string.h >
void main(void)
{
char string[80];
int num;
int len;
while(1)
{
printf("Please input an integer:");
scanf("%s",string);
// 檢查字串中有沒有不是數字的字元出現
len=strlen(string);
for ( int i=0; i < len; i++ )
{
if ( string < '0' || string > '9' )
break;
}
// 如果每個字元都是'0','1',...'9'當中的任一個, 就跳出迴圈
if ( i==len )
break;
}
num=atoi(string);
printf("I get %d\n",num);
}

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