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村魏
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1 陣列資訊科技系林偉川本章簡介由於一個變數只能存放一個數值, 如果程式需處理大批資料 ( 如學生員工資料等 ), 就必須宣告許多的變數來存放這些資料, 寫起來非常不便 2 1

$像上述 10 個學號的例子, 改用陣列的語法來撰寫會方便許多, 如下 : int student_id[10]={1001,1002,1003,1004,1005, 1006,1007,1008,1009,1010}$

2 本章簡介程式中要用到 10 個學號, 就要宣告 10 個變數來儲存 : 3 本章簡介 C 語言提供了一種特殊的資料結構 : 陣列 (Array) 宣告一個陣列, 可以取代宣告多個變數, 讓程式更容易撰寫和閱讀像上述 10 個學號的例子, 改用陣列的語法來撰寫會方便許多, 如下 : int student_id[10]={1001,1002,1003,1004,1005, 1006,1007,1008,1009,1010} 4 2

3 本章簡介陣列可說是一組同型別與同性質變數的集合, 一個陣列等於一串連續的變數當宣告一個陣列時, 就等於宣告了多個變數而且可以根據所需變數的多寡, 自由的設定陣列的大小陣列也可以如變數一樣, 當成引數在函式間的傳遞 5 一維陣列 (Array) 陣列需宣告陣列容量, 表示此陣列最多可以儲存多少筆資料, 也就是此陣列可儲存多少個變數值每一個在陣列中的可儲存資料的空間, 稱之為陣列元素只要根據陣列元素的編號, 就可以讀取該空間中的值, 只需要一個陣列元素的編號, 就可以表示資料在陣列中的位置 6 3

4 一維陣列 (Array) 的宣告一維陣列的宣告方式, 就如同是在宣告變數後, 再加上中括號 [ ], 並在中括號內填入陣列的容量, 表示可以容納多少個陣列元素 : 資料型別陣列名稱 [ 陣列容量 ]; 陣列宣告的例子如下 : int ID[10]; float score[20]; 7 一維陣列 (Array) 的宣告資料型別 : 為陣列的資料型別, 也代表每個陣列元素的型別, 如 int char float double 等, 也可以使用自訂型別陣列名稱 : 與變數名稱的命名原則相同, 不可使用中文陣列容量 : 中括號內的數字代表陣列含有多少個元素 8 4

5 陣列空間存放變數注意事項儲存在陣列中的資料, 其型別一定要與陣列的型別相同, 否則資料將無法正確的被儲存陣列元素的編號是從 0 開始, 例如宣告為 10 個元素的陣列, 則陣列元素的編號為 0~9 而每個陣列元素的表示語法為 : 陣列名稱 [ 元素編號 ] 例如 int ID [10]; 這個陣列, 其 10 個元素分別是 ID [0] ID [1] ID [2]... ID [9] 9 陣列空間存放變數注意事項儲存資料的陣列元素編號, 絕對不可以超過或等於所宣告的陣列容量 : char ans[10]; ans[10]= c ; X 10 5

6 宣告時即設定初始值可以在宣告陣列的同時, 將數值指定給陣列, 成為陣列的初始值配置相同於陣列容量個數的初始值初始化陣列為 0 11 配置相同於陣列容量個數的初始值當我們宣告一個陣列如 int a [n] 時, 表示該陣列最多可儲存 n 個整數型別的變數值, 陣列元素的編號從 0 ~ n-1: int a[n]={ 元素 0 的值, 元素 1 的值,, 元素 n 的值 } 例如 : int num[5]={2,4,12,6,8}; 12 6

7 設定陣列初值 13 執行結果 14 7

8 初始化陣列為 0 如果設定的初始值個數少於陣列容量, 不足的部份會自動的補上 0 : int a[5]={0}; 因為只設定 a [0] 的值等於 0, 而剩下的 a [1] ~ a [4] 因為未被設定初始值, 所以都會被初始化為 0 15 計算骰子點數出現的或然率 16 8

9 計算骰子點數出現的或然率 17 以初始值個數決定陣列容量有一點要特別注意的是, 如果設定了超過陣列容量的初始值, 會出現 "too many initializers" 的編譯錯誤為了避免犯此錯誤, 在宣告含初始值的陣列時, 可以使用不註明陣列容量方式來宣告, 也就是使用空的中括號 ([ ]) 如此一來, 編譯器會以初始值的個數當成該陣列的容量 18 9

10 以初始值個數決定陣列容量語法如下 : int a[]={ 元素 0 的值, 元素 1 的值,, 元素 n 的值 }; 例如 : int number[]={2,4,6}; 19 從螢幕輸出學生的成績平均 20 10

11 宣告後再設定初始值在填入過程中, 由於許多初學者會不習慣陣列元素編號是從 0 開始算, 而造成錯誤, 這點要特別注意為了避免自己算錯編號或者手誤打錯數字, 造成程式處理陣列時發生錯誤我們可用 # define 定義常數來設定陣列容量 : 21 計算員工年齡資料的平均 22 11

12 計算員工年齡資料的平均 23 一維陣列的應用一維陣列適合用來處理 " 單獨一列 " 的資料, 可藉由陣列元素的編號, 對所有存於陣列中的數值, 做排序或搜尋等應用利用迴圈存入陣列的值由鍵盤輸入陣列的值求陣列中的最大值陣列內所有數值的排序搜尋數值在陣列中的位置 24 12

13 將 1~10 的平方值存入陣列中輸出陣列內容 25 從鍵盤輸入 5 個字母存在陣列中然後輸出 26 13

14 從鍵盤輸入 5 個字母存在陣列中然後輸出 27 輸入 5 個數值求所有數值的最大值 28 14

15 輸入 5 個數值求所有數值的最大值 29 輸入 5 個數值求所有數值的最大值 30 15

16 陣列內所有數值的排序所謂排序, 就是將一個隨意排列的數列, 經過一連串比較大小和調換次序的處理後, 使數列中的每個數字都依由小到大的升冪或者由大到小的降冪方式排列一維陣列元素排序法, 稱為氣泡排序法 (Bubble Sort) 在迴圈配合條件式執行過程, 較大的數值位置會漸漸的往前面移動, 這就是其名稱的由來 31 將陣列中的資料降冪排序從螢幕輸出 32 16

17 將陣列中的資料降冪排序從螢幕輸出 33 將陣列中的資料降冪排序從螢幕輸出 34 17

18 搜尋數值在陣列中的位置搜尋就是根據使用者輸入欲尋找的目標, 與陣列中的資料作逐一的比對, 如果比對相同則顯示出目標在陣列中的位置, 否則便輸出無此資料的錯誤訊息 35 搜尋陣列中的資料從螢幕輸出結果 36 18

$else { f=1; break; } // 找到 mid=(l+r)/2; } if (a1[l] == v) f=1; // 找到 if (f == 1) printf(" 找到 %d 在 %d 位置 \n",v,mid); else printf("%d 找不到 \n",v);$

19 搜尋陣列中的資料從螢幕輸出結果 37 二分搜尋法搜尋陣列 l=0; r=6; mid=(l+r)/2; f=0; while ((l<r) && (f == 0)) { if (a1[mid] > v) r=mid-1; else if (a1[mid] < v) l=mid+1; else { f=1; break; } // 找到 mid=(l+r)/2; } if (a1[l] == v) f=1; // 找到 if (f == 1) printf(" 找到 %d 在 %d 位置 \n",v,mid); else printf("%d 找不到 \n",v); 38 19

20 亂數使用 srand( (int) time(null) ); 利用系統時間來使用不同的亂數種子 V.S. VB.NET 之 randomize 函式 rand()%6+1 產生 1-6 之值 V.S. VB.NET 之 rand() 函式 fix(rand()*6)+1 亂數產生骰子亂數產生成績並算成績分佈人數及最大最小亂數產生撲克牌 39 二維陣列可以把二維陣列的儲存空間當成表格, 要描述一個表格的位置時, 只需說明是在第幾列第幾行在二維陣列中的陣列元素, 同樣的也是以列 (Row) 與行 (Column) 來表示 40 20

21 二維陣列二維陣列的宣告語法如下 : 資料型別陣列名稱 [ 列數 ][ 行數 ]; 比如說 :int a[5][6]; 5 列 6 欄的二維陣列 41 宣告完成後, 會產生一個如下圖的空間 : 二維陣列 42 21

22 含有初始值的二維陣列二維陣列可設定初始值, 但是因為二維陣列具有列與行兩個編號, 所以在設定初始值時, 必須依照一定的順序, 否則資料會填錯位置依照先行後列的順序填入初始值以初始值個數決定二維陣列容量 43 依照先行後列的順序填入初始值宣告含有初始值的二維陣列時, 需以先行後列的順序, 填入初始值假設有一個二維陣列的初始值如下 : int a[5][4]={54,65,87,95, 41,18,24,98, 45,33,35,70, 23,11,79,64, 97,67,40,37}; 44 22

23 依照先行後列的順序填入初始值一 " 列 " 中所有 " 行 " 都填滿後, 才會換下一列填入後資料的位置如下圖 : 45 從螢幕輸出二維陣列資料的儲存位置 46 23

24 從螢幕輸出二維陣列資料的儲存位置 47 依照先行後列的順序填入初始值可以把二維陣列看成是數個一維陣列的集合, 內容可以寫成以下的格式 : int a[5][4]={{54,65,87,95},{41,18,24,98},{45,33,35, 70}, {23,11,79,64},{97,67,40,37}}; 把陣列中每 4 個初始值就以大括號括住, 表示這是 " 每個一維陣列 " 的數值, 這兩種二維陣列初始值的宣告方式, 所得到的結果都相同, 宣告的難易度也相同 48 24

25 以初始值個數決定二維陣列容量宣告二維陣列時也可用空的中括號, 讓初始值決定其容量但是, 只有列數可使用空的中括號因為, 要先知道每一列的長度, 編譯器才知何時該將資料填到下一列 : int a[][4]={54,65,87,95, 41,18,24,98, 45,33,35,70, 23,11,79,64, 97,67,40,37}; O int a[4][]={54,65,87,95, 41,18,24,98, }; X 49 由變數計算得到二維陣列的值利用二維陣列製作一個簡單的九九乘法表, 格式如下 : 橫座標與縱座標的交叉處數值, 剛好等於橫座標與縱座標的乘積, 計算出的乘積存於一個二維陣列中, 然後顯示在螢幕上 : 50 25

26 二維陣列運算可以利用陣列來做矩陣運算將兩個矩陣的值分別存入陣列 A 與陣列 B 中相加後, 將和存到陣列 C 中兩陣列相加, 就是分別在兩個陣列中, 相同位置的兩個值相加 51 A 與 B 以及 C 中元素的位置如下 : 二維陣列運算 52 26

27 計算方法如下 : 二維陣列運算 53 計算兩陣列相加的和 54 27

28 計算兩陣列相加的和 55 計算兩陣列相加的和 56 28

29 計算兩陣列相加的和 57 三維陣列如果在陣列名稱後面加了三個陣列容量, 就變成了三維陣列我們可以把三維陣列看成是一個立體的儲存空間, 如同一個由很多體積相同小立方體所組成的大長方體或立方體, 而每一個小立方體都是一個陣列元素宣告三維陣列的語法如下 : 資料型別陣列名稱 [ 層數 ][ 列數 ][ 行數 ]; 58 29

30 三維陣列例如 : int a[][3][4]={{{54, 65, 87, 95}, {41, 18, 24, 98}, {45, 33, 35, 70}}, {{23, 11, 79, 64}, {97, 67, 40, 37}, {52, 14, 69, 30}} }; 第一層的二維陣列是 {{54, 65, 87, 95}, {41, 18, 24, 98}, {45, 33, 35, 70}}, 第二層的二維陣列是 {{23, 11, 79, 64}, {97, 67, 40, 37}, {52, 14, 69, 30}}, 相疊後便成了一個三維陣列 59 三維陣列 60 30

31 三維陣列三維陣列 ( 含 ) 以上稱之為多維陣列, 在控制與邏輯推演上比二維複雜多了, 而在應用上也不見得比二維陣列廣所以在寫程式運用陣列時大都只用到二維, 很少用到二維以上的陣列 61 從螢幕輸出三維陣列的資料 62 31

32 陣列在函式間的傳遞陣列也可當成引數可以在函式間傳遞但由於陣列變數和一般變數不同, 所以要用陣列當引數的函式, 其原型宣告函式定義的方法, 都與傳遞一般數值的引數略有不同一維陣列的傳遞只傳遞一個陣列元素傳遞整個陣列到函式中傳遞二維陣列 63 一維陣列的傳遞利用原型宣告與函式定義中, 不同的引數宣告方式可以選擇一次只傳一個陣列元素, 或者一次將整個陣列傳遞到函式中只傳遞一個陣列元素傳遞整個陣列到函式中 64 32

33 只傳遞一個陣列元素只傳遞一個陣列元素與傳遞單一數值的方法相同唯一不同的是, 在呼叫函式時, 我們必須註明想要傳遞的是哪一個陣列元素比如說, 有一陣列儲存了一個學生 5 次數學模擬考的成績, 如下 : int score[5]={78,85,65,95,81}; 65 只傳遞一個陣列元素要將其中一次的成績傳遞給函式, 只需指明要傳遞的元素編號, 用它來呼叫函式即可 : level(score[3]); 可以利用上述的語法, 寫成一個判斷成績等級的程式, 將成績等級寫在函式中, 然後將陣列元素的值傳遞到函式之中作判斷 66 33

34 判斷成績等級 67 判斷成績等級 68 34

35 判斷成績等級 69 傳遞整個陣列到函式中將整個陣列傳遞到函式中, 函式宣告呼叫定義的語法如下 : 傳回值的型別函式名稱 ( 陣列的型別 []); int main(void) { 函式名稱 ( 陣列名稱 ); } 70 35

36 傳遞整個陣列到函式中在原型宣告與定義函式處, 只需加上一個中括號 ([]) 即可 : 值傳回型別函式名稱 ( 型別陣列名稱 []) { } 函式主體其餘均與變數在函式間的傳遞相同, 將整個陣列的資料傳到函式判斷出最大值後, 再傳回 main() 中輸出, 程式如下 : 71 求一數列的最大值 72 36

37 求一數列的最大值 73 傳遞二維陣列要傳遞二維陣列時, 函式原型宣告處的引數要加上兩個中括號像傳遞一維陣列一樣, 讓第 1 個中括號為空白, 但是之後的陣列容量一定要填上, 否則會出現 "Size of the type 'int [ ]' is unknown or zero" 的編譯錯誤, 表示無法判斷陣列的大小 74 37

38 綜合演練一維陣列的應用 : 找出營業額最高與最低的月份一維陣列的應用 : 亂數產生 5 組 1~14 之間猜大小二維陣列應用 : 搜尋失竊車輛的車牌資料二維陣列應用 : 製作九九乘法表一維陣列在函式間的傳值 : 亂數產生一維陣列的值, 判斷有幾個偶數奇數二維陣列在函式間的傳址呼叫 : 矩陣相乘的計算 75 找出營業額最高與最低的月份一維陣列適合用來儲存一串相關的數列字串或序號等假設我們在一陣列中, 存入一年中各月的營業額, 然後再用程式列出營業額最高與最低的月份與金額程式如下 : 76 38

39 找出營業額最高與最低的月份 77 找出營業額最高與最低的月份 78 39

40 找出營業額最高與最低的月份 79 一維陣列的應用 : 猜大小這是一個簡單的遊戲, 依序以亂數產生 5 組 1~14 之間, 除了 7 以外的數值, 然後將其存在陣列內遊戲者必須猜測每一個數值比 7 大或小, 連續猜對 5 次就可完全過關 : 80 40

41 猜大小 81 猜大小 82 41

42 猜大小 83 猜大小 84 42

43 猜大小 85 猜大小 86 43

44 猜大小 87 猜大小 88 44

45 搜尋失竊車輛的車牌資料以一個二維字元陣列存放了幾組的車牌號碼, 再利用逐字元比對的方式, 判斷陣列中是否有與輸入的車牌號碼吻合的車牌 : 89 搜尋失竊車輛的車牌資料 90 45

46 搜尋失竊車輛的車牌資料 91 搜尋失竊車輛的車牌資料 92 46

47 執行結果 93 製作九九乘法表 94 47

48 製作九九乘法表 95 製作九九乘法表 96 48

49 執行結果 97 判斷為偶數或奇數陣列沒有限定一次只能傳值給幾個函式, 在下面的例子中, main ( ) 呼叫了兩個函式, 分別把陣列內容傳給兩個函式, 一個函式用來判斷陣列中的偶數, 另一個用來判斷陣列中的奇數 : 98 49

50 判斷為偶數或奇數 99 判斷為偶數或奇數

51 判斷為偶數或奇數 101 矩陣相乘的計算在數學中, 曾經學過兩個矩陣相乘的計算以下範例中, 將讓使用者輸入兩個 3X3 矩陣的內容, 然後計算出乘積比如說我們將兩個矩陣的值分別存入陣列 a 與陣列 b 中, 儲存位置如下 :

52 矩陣相乘的計算將兩矩陣相乘的結果存入陣列 c 中, 變成矩陣 c, 方法如下 : 103 計算兩個矩陣相乘的積

53 計算兩個矩陣相乘的積 105 計算兩個矩陣相乘的積

54 計算兩個矩陣相乘的積 107 計算兩個矩陣相乘的積

55 執行結果 109 執行結果

56 執行結果 111 執行結果

57 傳址呼叫以 input() 函式為例, 當用 a 陣列為引數呼叫函式時, 用來接受傳入引數的 matrix 陣列其實就是 a 陣列, 指的都是記憶體中同一塊記憶體空間所以當 input() 函式從鍵盤取得輸入並將數值指定給 matrix 陣列中的元素時, 其實就是將數值指定給 a 陣列的元素, 所以 input() 函式雖沒有傳回值, 但也已替 a 陣列的元素設好數值了呼叫 input (b) output (c) 等的運作方式也都類似, 都是直接將陣列的位址傳遞給函式, 所以稱之為傳址呼叫 113 請更正錯誤及寫出巨集定義更正錯誤 1. int 陣列 [10]; 2. char char[10]; 3. int num[]; 4. int array[3]={1,2,3,4}; 5. int array[]={1,2,3,4}; 6. int array={1,2,3,4}; 陣列最多可填入幾個陣列元素 1. int a[2][3];(a[n][p])2. int a[3][4][5];(a[m][n][p]) If 1. a[0][0] 位址為 0X123(B),a[1][2] 位址為何?(92/96tku BCC) a[i][j]=b+4*(i*p+j) If 2. a[0][0][0] 位址為 0X123(B),a[2][1][1] 位址為何?a [i][j][k]=b+(i*n*p+j*p+k)*

58 作業試寫一程式輸入 n 為兩個骰子投擲次數, 輸出為每次骰子的點數和共 n 次試寫一程式輸入 n 個整數為組別, 用 1 維陣列輸出為 n 組樂透彩號碼試寫一程式輸入 n, 用 1 維陣列輸出費氏數列前 n 項 (89/90/95tku BCC) 試寫一程式輸入 n, 用兩個 1 維陣列輸出帕斯卡三角形至第 n 項試寫一程式, 用 1 維陣列輸出為撲克牌發出 4 個人的牌 115 作業試寫一程式輸入 3 科成績, 用五個 1 維陣列輸出 3 科成績平均及名次試寫一程式輸入一個數值, 用一個 1 維陣列判斷此數值是否是迴文試寫一程式以亂數產生 n 個數介於的數, 用氣泡插入洗牌排序法排序, 並請比較其時間

59 作業試寫一程式用 1 或 2 維陣列輸出本年 1 月月曆試寫一程式輸入 n 為本年月份, 用 1 或 2 維陣列輸出本年 n 月月曆試寫一程式輸入 n 為奇數, 用 2 維陣列輸出為 n 階魔方陣

Microsoft PowerPoint - C_Structure.ppt

Microsoft PowerPoint - C_Structure.ppt 結構與其他資料型態 Janet Huang 5-1 結構的宣告 struct 結構名稱 struct 結構名稱變數 1, 變數 2,, 變數 m; struct 結構名稱變數 1, 變數 2,, 變數 m; student; student; 5-2 1 結構變數初值的設定 struct 結構名稱 struct 結構名稱變數 = 初值 1, 初值 2,, 初值 n student="janet","1350901",100,95