实验5 数组和函数

一.实验任务1

#include <stdio.h> 

const int N=3;
int main() {
    int a[N] = {1, 2, 3};  
    int i;
    
    printf("通过数组名及下标直接访问数组元素:
");
    for(i=0; i<N; i++)
        printf("%d: %d
", &a[i], a[i]);
        
    printf("通过地址间接访问数组元素:
");
    for(i=0; i<N; i++)
        printf("%d: %d
", a+i, *(a+i));

    return 0;
} 

思考题：1.数组元素在内存中是连续存放的。

2.（1）a+i和&a[i]都表示数组元素a[i]的地址，它们是等价的。

（2）*（a+i）和a[i]都表示数组a[i], 但前者是间接访问后者是直接访问。

二.实验任务2

#include <stdio.h>
const int LINE = 2;
const int COL = 3;

int main() {
    int a[LINE][COL] = {1,2,3,4,5,6};  
    int i,j;
    
    printf("通过数组名及下标直接访问数组元素:
");
    for(i=0; i<LINE; i++)
        for(j=0; j<COL; j++)
            printf("%d: %d
", &a[i][j], a[i][j]);
        
    printf("通过地址间接访问数组元素:
");
    for(i=0; i<LINE; i++)
        for(j=0; j<COL; j++)
            printf("%d: %d
", a[i]+j, *(a[i]+j));
    
    printf("二维地址中a+i表示的地址:
");
    for(i=0; i<LINE; i++) 
        printf("a + %d: %d
", i, a+i);
    
    return 0;
} 

思考题：1.c语言中，二维数组在内存中是按行存放的。

2.（1）a[i]+j和&a[i][j]都表示二维数组a[i][j]的地址，它们是等价的。

（2）*（a[i]+j）和a[i][j]都表示二维数组元素，前者是间接访问后者是直接访问。

3.（1）a和&a[0]都表示二维数组第0行的地址，它们是等价的。

（2）a+1和&a[1]都表示二维数组第1行的地址，它们是等价的。

三.实验任务3

// 使用指针变量间接访问一维数组 
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 

const int N=3;

int main() {
    int a[N];
    int *p,i;
    
    // 通过指针变量p，完成数组元素输入
    for(p=a; p<a+N; p++)
        scanf("%d", p);
    
    // 通过指针变量p，完成数组元素输出
    for(p=a; p<a+N; p++)
        printf("%d ", *p);
    printf("
");
    
    p = a;
    //通过指针变量p，完成数组元素输入
    for(i=0; i<N; i++)
        scanf("%d", p+i); 
        
    // 通过指针变量p,完成数组元素输出
    for(i=0; i<N; i++)
        printf("%d ", *(p+i));
    printf("
"); 

    return 0;
}  

思考题：1.程序中，指针变量p在使用时不是指向确定的地址的。

2.line12-13执行完后，指针变量p指向a+3；line16-17执行后，指针变量指向a+3。

3.line22-line27执行完后，指针向量p指向a；line26-27执行完后，指针向量p指向a。

四.实验任务4

// 使用指针变量间接访问二维数组 
#include <stdio.h> 

int main() {
    int a[2][3] = {1,2,3,4,5,6};
    int i,j;
    int *p;  // p是指针变量，存放int型数据的地址 
    int (*q)[3]; // q是指针变量，存放包含有3个元素的一维数组的地址
    
    // 通过指针变量p间接访问，输出二维数组a的元素值
    for(p=a[0]; p<a[0]+6; p++)
        printf("%d ", *p);
    printf("
");
    
    // 通过行指针变量q间接访问，输出二维数组a的元素值 
    for(q=a; q<a+2; q++)
        for(j=0; j<3; j++)
            printf("%d ", *(*q+j));
    printf("
");
    

    return 0;
}  

思考题：1.可以

2.*q+j表示a[q][j]的地址，*（*q+j）表示元素a[q][j]的值。

4.ABCDEFG

五.实验任务5

// 练习：使用二分查找，在一组有序元素中查找数据项
//  形参是数组，实参是数组名 
#include  <stdio.h>

const int N=5;

int binarySearch(int x[], int n, int item); // 函数声明 

int main() {
    int a[N]={2,7,19,45,66};
    int i,index, key;
    
    printf("数组a中的数据:
");
    for(i=0;i<N;i++)
       printf("%d ",a[i]);
    printf("
");
    
    printf("输入待查找的数据项: ");
    scanf("%d", &key);
    
    // 调用函数binarySearch()在数组a中查找指定数据项key,并返回查找结果给index
    // 补足代码① 
    index= binarySearch(a,N,key);
    
    if(index>=0) 
        printf("%d在数组中，下标为%d
", key, index);
    else
        printf("%d不在数组中
", key); 
   
   return 0;
}

//函数功能描述：
//使用二分查找算法在数组x中查找特定值item，数组x大小为n 
// 如果找到，返回其下标 
// 如果没找到，返回-1 
int binarySearch(int x[], int n, int item) {
    int low, high, mid;
    
    low = 0;
    high = n-1;
    
    while(low <= high) {
        mid = (low+high)/2;
        
        if (x[mid]==item)
            return mid;
        else if(x[mid]>item)
            high = mid - 1;
        else
            low = mid + 1;
    }
    
    return -1;
}

// 练习：使用二分查找，在一组有序元素中查找数据项
//  形参是指针变量，实参是数组名 
#include  <stdio.h>

const int N=5;

int binarySearch(int *x, int n, int item); // 函数声明 

int main() {
    int a[N]={2,7,19,45,66};
    int i,index, key;
    
    printf("数组a中的数据:
");
    for(i=0;i<N;i++)
       printf("%d ",a[i]);
    printf("
");
    
    printf("输入待查找的数据项: ");
    scanf("%d", &key);
    
    // 调用函数binarySearch()在数组a中查找指定数据项key,并返回查找结果给index
    // 补足代码① 
    index=binarySearch(a,N,key);
    
    if(index>=0) 
        printf("%d在数组中，下标为%d
", key, index);
    else
        printf("%d不在数组中
", key); 
   
   return 0;
}

//函数功能描述：
//使用二分查找算法在从x中查找特定值item，数组x大小为n 
// 如果找到，返回其下标 
// 如果没找到，返回-1 
int binarySearch(int *x, int n, int item) {
    int low, high, mid;
    
    low = 0;
    high = n-1;
    
    while(low <= high) {
        mid = (low+high)/2;
        
        if ( item == *(x+mid) )
            return mid;
        else if(item < *(x+mid))
            high=mid-1;
        else
            low=mid+1;
    }
    
    return -1;
}

六.实验任务6

// 练习：使用选择法对字符串按字典序排序
#include <stdio.h>
#include<string.h>
const int N = 5;

void selectSort(char str[][20], int n ); // 函数声明，形参str是二维数组名 
int main() {
    char name[][20] = {"Bob", "Bill", "Joseph", "Taylor", "George"};
    int i;
    
    printf("输出初始名单:
");
    for(i=0; i<N; i++)
        printf("%s
", name[i]);
        
    selectSort(name, N);  // 调用选择法对name数组中的字符串排序
    
    printf("按字典序输出名单:
");
    for(i=0; i<N; i++)
        printf("%s
", name[i]);
    
    return 0;
} 

// 函数定义
// 函数功能描述：使用选择法对二维数组str中的n个字符串按字典序排序 
void selectSort(char str[][20], int n) {
    // 补足代码
    int i,j,k;char a[20];
    for(i=0;i<n-1;i++){
        k=i;
        for(j=i+1;j<n;j++){ 
            if(strcmp(str[j],str[k])<0)
                  k=j;} 
        if(k!=i){
            strcpy(a,str[i]);
            strcpy(str[i],str[k]);
            strcpy(str[k],a);
        }
    }
}