Monthly Report 2010_12

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陨贾
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1 年月日程序设计年秋 1

2 数组的基本概念一维数组多维数组字符数组与字符串程序设计年秋 2

3 定义形式类型说明符数组名 [ 常量表达式 ]; 类型说明符数组名 [ 常量表达式 ][ 常量表达式 ]; 引用形式数组名 [ 下标 ] 数组名 [ 下标 ][ 下标 ] 程序设计年秋 3

4 数组的基本概念一维数组多维数组字符数组与字符串程序设计年秋 4

5 字符数组定义形式与其他数组定义形式一样 char 字符数组名 [ 元素个数 ]; 如 : char s[5] ; 表示数组 s 有 5 个元素, 每个元素能存放一个字符, 整个数组最多可存放 5 个字符当存于字符数组中的字符列最后有 ASCII 码值为 0( 记为 \0 ) 时, 称该数组中的字符列为字符串并称字符 \0 为字符串结束标志符程序设计年秋 5

6 字符数组除可以与普通数组一样初始化外, 也可利用字符串常量给字符数组初始化用字符串常量对字符数组初始化时, 系统会在字符列未尾添加一个字符串结束符如 :char a_str[] = {"I am happy!"}; 或简写为 char a_str[] = "I am happy!"; 数组 a_str[] 有 12 个元素, 其中 a_str[11] 的值是字符串的结束标志符 \0 如 :char str_list[][30]={"i am happy!", "I am learning c language."}; 字符数组 str_list[0] 和字符数组 str_list[1] 各可存储 30 个字符, 现分别存储有 11 个有效字符的字符串和有 25 个有效字符的字符串程序设计年秋 6

7 称最后有字符串结束符的字符序列为字符串字符数组中存储的字符序列本身并不要求最后要有字符 \0 但当字符数组内存储的内容需要作为字符串时, 就必须要有标志符 \0 当字符数组内存储的是字符串时, 可用 %s 格式输出, 若是普通的字符序列, 则它不能用格式 %s, 而只能用格式 %c char s1[]= "student"; char s2[]={ s, t, u, d, e, n, t }; 则 printf( %s, s1); 是正确的而 printf( %s, s2); 是错误的实际上字符数组 s1 有 8 个元素 ;s2 只有 7 个元素程序设计年秋 7

8 文字信息可作为字符串来处理, 而字符串又以字符数组的形式来组织存储字符数组需预先指定长度以保证能存放足够长的文字信息但限定长度对使用是不方便的例如定义的字符数组 :char str[120] 可存储 120 个字符, 如用它来接受输入或组织输出, 每次必须键入 120 个字符, 或总得输出 120 个字符显然是不合理的, 因为通常输入输出的字符个数均小于 120 为能使存于字符数组中的字符串的实际长度可长可短, 且其长度可随时测定, 两个长度不相等的字符串能按字典顺序比较,C 语言为字符串规定了一个字符串结束标志符 \0 程序设计年秋 8

9 字符串常量的书写形式为 :"" 字符序列 " 其中字符序列可由零个或多个字符组成, 如字符串常量 I am a student. 含 15 个有效字符字符串常量不含任何有效字符, 其长度为 0, 习惯称为空字符串在字符串常量的书写形式中, 双引号只充当字符串的界限符, 不是字符串的一部分如果字符串要包含字符, 则可经过转义序列 ( 如 \ ) 来实现, 其它转义序列 ( 如 \n,\t) 也可以作为单个字符出现在字符串常量中如 "\tthis is a string.\n" 程序设计年秋 9

10 通常字符串写在一行内如果一个字符串常量在一行内写不下时, 可用字符串常量的串接规则把字符串分成连续多行形式书写字符串常量串接规则有两条在键入字符 \ 之后紧接键入回车键如 I am a st\( 回车换行符 ) ring. 就是字符串常量 "I am a string. 连续两个紧接的字符串常量相当于一个字符串常量如 "I am ""a string. 也是字符串常量 "I am a string." 程序设计年秋 10

11 字符串的输入输出可以有两种方式用格式 %c, 结合循环结构逐个字符输入或输出用格式 %s, 将字符串整体地输入或输出例如 : char s[] = "C language"; 用第一种方法输出 for(i = 0; s[i]; ++i) printf("%c", s[i]); 用第二种方法输出 printf("%s", s); 程序设计年秋 11

12 字符串与存储字符串的字符数组有区别字符串的有效字符是指从所指位置的第一个字符开始至字符串结束标志符之前的那些字符如 : char str[50] = "Pas\0cal Cobol Fortran C"; printf("%s\n", str); 将只输出 :Pas 而实际上, 数组 str[] 在字符串结束符之后还存有其它许多字符程序设计年秋 12

13 用 %s 格式输出字符串时, 不包括字符串结束标志符对应的输出项是字符串或字符串名字符数组名可作为字符串名在调用 scanf() 为字符数组输入字符串时, 输入项是数组名, 不要加地址运算符 & 例如, scanf("%s", str); 用 %s 格式输入字符串时, 掠过前导的空白类字符, 只能输入一串不含空白类字符的字符序列, 遇空白类字符, 或输入了格式指定的字符个数, 就结束输入若要输入一串包括空格符在内的一行字符, 要用字符行输入函数 gets() 程序设计年秋 13

14 若用 %c 格式结合循环输入字符序列, 若程序又想将输入的字符序列构成字符串, 则程序必须用赋值语句在字符列之后存入字符串结束标志符如 : char s[20]; int k; for(k = 0; k < 5; k++) scanf( %c, &s[k]); s[k] = \0 ; /* 使输入的 k 个字符构成字符串 */ 当字符串由程序逐个字符生成时, 程序也必须在它最后接上字符串结束标志符 for(k = 0; k < 26; k++) s[k] = a +k; s[k] = \0 ; 程序设计年秋 14

15 求字符串长度函数函数调用 strlen(str) 返回 str 中的有效字符 ( 不包括 \0 ) 个数字符串拷贝函数函数调用 strcpy(str1,str2) 将字符串 str2 复制拷贝到字符数组 str1 限定字符数组 str1要定义得足够大, 以便能容纳被拷贝的 str2 的全部内容限制 :str1 不能是字符串常量程序设计年秋 15

16 字符串拷贝函数函数调用 strncpy(str1, str2, n) 的作用是将 str2 中的前 n 个字符拷贝到 str1( 并附加 \0 ) 其中 n 是整型表达式, 指明欲拷贝的字符个数如果 str2 中的字符个数不多于 n, 则函数调用 strncpy(str1, str2, n) 等价于 strcpy(str1, str2) 限制 :str1 不能是字符串常量程序设计年秋 16

17 字符串连接函数 strcat() 函数调用 strcat(str1, str2) 将 str2 内容拷贝接在字符数组 str1中的字符串的后面限制 str1 不能是字符串常量该函数调用返回 str1 的开始地址注意, 字符串连接前,str1 和 str2 都各自有 \0, 连接后,str1 中原来的 \0 在拷贝时被覆盖掉, 而在新的字符串有效字符之后再保留一个 \0 例如 char str1[30] = "Beijing "; char str2[30] = "Shanghai"; strcat(str1, str2); printf("%s\n", str1); 将输出 Beijing Shanghai 程序设计年秋 17

18 字符串比较函数 strcmp() 函数调用 strcmp(str1, str2) 比较两个字符串的大小, 对两个字符串自左至右逐对字符相比较 ( 按字符的 ASCII 代码值的大小 ), 直至出现不同的字符或遇到 \0 字符为止如直至 \0 字符, 全部字符都相同, 则认为相等, 函数返回 0 值若出现不同的字符, 则以这第一个不相同的字符比较结果为准, 若 str1 的那个不相同字符小于 str2 的相应字符, 函数返回一个负整数 ; 反之, 返回一个正整数注意, 对字符串不允许施行相等 == 和不相等!= 运算, 必须类似于本函数那样, 通过逐个字符比较来实现程序设计年秋 18

19 字符串大写英文字符转换成小写英文字符函数 strlwr() 函数调用 strlwr(str) 将存于字符数组 str 的字符串内的大写英文字符转换成小写英文字符限制 str不能是字符串常量字符串小写字母转换成大写字母函数 strupr() 函数调用 strupr(str) 将存于字符数组 str 的字符串内的小写英文字符转换成大写英文字符同样限制 str 不能是字符串常量程序设计年秋 19

20 字符串输出函数 puts() 函数调用 puts(str) 将 str 的字符串输出到终端, 并将 str 中的 \0 字符转换成换行符 \n 即输出字符串内容后, 并换行所以 puts(str) 相当于 printf( %s\n,str) 字符串输入函数 gets() 函数调用 gets(str) 从终端输入字符序列到字符数组 str, 字符序列以回车符作为结束, 并将输入时的回车符转换成 \0 字符存储该函数调用返回 str 的存储开始地址程序设计年秋 20

21 程序示例 : 说明上述库函数的应用 #include <string.h> char s1[100], s2[100], s3[100]; void main() {printf(" 输入字符序列 s1\n"); scanf("%s", s1); while(getchar()!= '\n'); printf("s1 = %s\n", s1); strcpy(s2, s1); strncpy(s3, s1, 5); printf(" 从 s1 拷贝的 s2 = %s\n", s2); printf(" 从 s1 只拷贝 5 个字符的 s3 =%s\n", s3); strcat(s1,s3);printf(" 接上 s3 的 s1=%s\n", s1); printf(" 输入字符行到 s1\n"); gets(s1); printf("s1 = %s\n", s1); strcpy(s2, s1); strncpy(s3, s1, 5); puts(s2);puts(s3);strcat(s1,s3);puts(s1); } 程序设计年秋 21

22 输入字符行, 统计各英文字母出现的次数程序设计分析程序需要一个存储字符行的数组, 还需要 52 个英文字母计数器, 统计 52 个英文字母的出现次数顺序扫视输入的字符行中的字符, 直至遇字符串结束符结束当程序发现当前字符是英文字母时, 对应英文字母的计数器增 1, 否则掠过当前字符用数组 count[52] 实现 52 个计数器, 并设大写英文字符顺序对应前 26 个计数器 (count[0]~count[25]), 小写英文字符顺序对应后 26 个计数器 (count[26]~count[51]) 程序设计年秋 22

23 #include <stdio.h> void main() { char buf[120]; int i, count[52]; printf("enter letter line.\n"); gets(buf); for(i = 0; i < 52; i++) count[i] = 0; for(i = 0; buf[i]!= \0 ; i++) if (buf[i] >= A && buf[i] <= Z ) count[buf[i] - A ]++; else if (buf[i] >= a && buf[i] <= z ) count[buf[i] - a + 26]++; for(i = 0; i < 52; i++) if (count[i]) /* 未出现的字母不输出 */ printf("%c(%d)\t", i < 26? i+ A :i-26+ a, count[i]); printf("\n\n"); } 输入字符行, 统计各英文字母出现的次数程序设计年秋 23

24 输入字符行, 统计其中单词个数约定单词由英文字母组成, 其它字符只是用来分隔单词程序设计分析 { 设置单词计数器等初值 ; 输入一行字符 ( 如用 gets() 函数 ); 顺序扫视输入的字符行 ( 如用 for 语句 ) { 判定当前字符是否是字母 ; if ( 现在正在单词中 ){ if ( 当前字符不是字母 ) 设置当前状态不在单词中的标志 ; } else if ( 当前字符是字母 ){/* 当前不是在单词中, 但获得一个字母设置当前状态在单词中的标志 ; 单词计数器增 1;/* 状态由不是单词变为单词时, 进行统计 */ } } } 程序设计年秋 24

25 #include <stdio.h> void main() { char c, line[120]; int i, words, inword, letter; words = 0; inword = 0; /* 预置状态不在单词中 */ printf("input a line.\n"); gets(line); for(i = 0; line[i]; i++) { c = line[i]; letter = ((c>= a && c<= z ) (c>= A && c<= Z )); if (inword){if (!letter) inword = 0; } else if (letter){inword = 1; words++; } } printf( 字符行内有 %d 个单词 \n",words); } 输入字符行, 统计其中单词个数约定单词由英文字母组成, 其它字符只是用来分隔单词程序设计年秋 25

26 读入一串字符行, 以空行 ( 即只键入回车符的行 ) 结束, 输出其 #include <stdio.h> #include <string.h> #define MAXLINE 256 中最长的行 void main() {int len, max; char line [MAXLINE], save [MAXLINE]; max = 0; for (; ;) { printf( 输入字符行 ( 回车结束 ).\n"); gets(line); if ((len = strlen(line)) == 0) break; if (len > max) { max = len; strcpy(save, line); } } if (max > 0) printf( 最长行是 :\n%s\n", save); } 程序设计年秋 26

27 描绘图像 r(θ) = sin(2θ) 程序设计分析用字符在显示屏上描绘 r = r(θ) 图像的一般方法当 θ 变化时,r(θ) 描绘出一个封闭平面图, 用一个二维字符数组代表图像 r(θ) 的画面, 可定义为 char canvas [24][80]; 普通显示屏在 25mm( 一英寸 ) 见方的区域上纵向 5.5 行, 横向约 10 列按这个比例设定 X Y 的比例约定屏幕左上角的字符位置对应 canvas[0][0], 图像坐标系的原点位于 canvas[12][40] θ 取 0 到 360 范围内的值, 步长为 1 对于具体函数, 应充分利用函数图像对称性 :X 轴对称 Y 轴对称关于原点中心对称等程序设计年秋 27

28 屏幕坐标 (0, 0) (40, 0) (80, 0) J Y 数学坐标 O X I (0, 24) (80, 24) 程序设计年秋 28

29 描绘图像 r(θ) = sin(2θ)( 续 ) 程序设计分析 ( 续 ) 描绘图像程序的算法结构 { 置画面数组为全空白符 ; for (seta = 0; seta < 360; seta++) { alpha = seta / * pi ; r = r(seta)*scale ; x = r*cos(alpha); y = r*sin(alpha); i = 12-(int)(0.55*y); /* 屏幕的行号递增方向与图像 Y 轴的方向相反 */ j = 40+x; canvas[i][j] = '*' ; } } 程序设计年秋 29

30 #include <stdio.h> #include <math.h> #define SCALE 20.0 #define MID 12 #define PI #define RATE 0.55 void main() { char canvas[2*mid][80]; double r, alpha, x, y; int i, j, seta; for(i = 0; i < 2*MID; i++) for(j = 0; j < 80; j++) canvas[i][j] = ' '; 描绘图像 r(θ) = sin(2θ)( 续 ) 对于本题,scale 可定义为 20 以下程序利用图像关于 X 轴 Y 轴及关于直线 Y = X 的对称性 for(i=0;i<2*mid;i++) canvas[i][79]='\0'; for(seta=0; seta<45; seta++) { alpha = seta/180.0*pi; r = sin(2*alpha)*scale; x = r*cos(alpha); y = r*sin(alpha); i = (int)(rate*y); j = (int)(x); 程序设计年秋 30

31 描绘图像 r(θ) = sin(2θ)( 续 ) canvas[mid+i][40+j] = /* X 轴对称 */ 对于本题,scale 可定义为 20 canvas[mid+i][40-j] = /* 中心对称 */ 以下程序利用图像关于 X 轴 canvas[mid-i][40-j] = /* Y 轴对称 */ Y 轴及关于直线 Y = X 的对称性 canvas[mid-i][40+j] = '*';/* 本身图像点 */ i = (int)(rate*x); /* 关于直线 X = Y 对称 */ j = (int)(y); canvas[mid+i][40+j] = /* X 轴对称 */ canvas[mid+i][40-j] = /* 中心对称 */ canvas[mid-i][40-j] = /* Y 轴对称 */ canvas[mid-i][40+j] = '*'; /* 本身图像点 */ } for(i = 0; i < 2*MID; i++) puts(canvas[i]); } 程序设计年秋 31

32 思考题与习题第 5,11,12,14,16 题程序设计年秋 32

第4章栈和队列

第4章栈和队列第 7 讲数组字符串指针及其应用 (Part II) 周水庚 2006 年 10 月 18 日程序设计 -2006 年秋 1 提要数组的基本概念一维数组多维数组字符数组和字符串指针和数组程序设计 -2006 年秋 2 数组定义形式类型说明符数组名 [ 常量表达式 ]; 类型说明符数组名 [ 常量表达式 ][ 常量表达式 ]; 引用形式数组名 [ 下标 ] 数组名 [ 下标