计算机编程 - 阵列

考虑我们需要存储五个整数的情况.如果我们使用编程的简单变量和数据类型概念,那么我们需要五个 int 数据类型的变量,程序将如下 :

#include <stdio.h>

int main() {
   int number1;
   int number2;
   int number3;
   int number4;
   int number5;
   
   number1 = 10;      
   number2 = 20;   
   number3 = 30;   
   number4 = 40; 
   number5 = 50;     

   printf( "number1: %d\n", number1);
   printf( "number2: %d\n", number2);
   printf( "number3: %d\n", number3);
   printf( "number4: %d\n", number4);
   printf( "number5: %d\n", number5);
}

这很简单,因为我们只需存储五个整数.现在让我们假设我们必须存储5000个整数.我们要使用5000个变量吗?

为了处理这种情况,几乎所有编程语言都提供了一个名为 array 的概念.数组是一种数据结构,可以存储相同数据类型的固定大小的元素集合.数组用于存储数据集合,但将数组视为相同类型的变量集合通常更有用.

而不是声明单个变量,例如如number1,number2,...,number99,你只需要声明一个整数类型的数组变量 number 并使用number1 [0],number1 [1]和...,number1 [99]来代表个体变量.这里,0,1,2,..... 99 index var 变量相关联,它们用于表示数组中可用的各个元素.

所有数组都包含连续的内存位置.最低地址对应第一个元素,最高地址对应最后一个元素.

C中的数组

创建数组

要在C中创建数组变量,程序员指定元素的类型和要存储在该数组中的元素数.下面给出了一个在C编程中创建数组的简单语法 :

 
 type arrayName [arraySize];

这称为单维数组. arraySize 必须是大于零的整数常量, type 可以是任何有效的C数据类型.例如,现在要声明一个名为 int int 的10元素数组,请使用此语句 :

 
 int number [10];

这里,数字是一个变量数组,足以容纳10个整数.

初始化数组

您可以逐个初始化C中的数组,也可以使用单个语句初始化如下 :

 
 int number [5] = {10,20,30,40,50};

大括号{}之间的值数不能大于我们在方括号[]之间为数组声明的元素数.

如果省略数组的大小,则会创建一个足以容纳初始化的数组.因此,如果你写 :

 
 int number [] = {10,20,30,40,50};

您将创建与上一个示例中完全相同的数组.以下是分配数组中单个元素的示例 :

 
 number [4] = 50;

上面的语句在数组中为元素编号指定值为50.所有数组都有0作为其第一个元素的索引,也称为基本索引和数组的最后一个索引将是数组的总大小减1.下图显示了我们上面讨论过的数组的图形表示 :

数组演示

访问数组元素

通过索引数组名称来访问元素.这是通过将元素的索引放在数组名称后面的方括号中来完成的.例如 :

 
 int var = number [9];

上述语句将从数组中取出第10个元素,并将值赋给 var 变量.以下示例使用上述所有三个概念即.创建,分配和访问数组 :

#include <stdio.h>
 
int main () {
   int number[10]; /* number is an array of 10 integers */
   int i = 0;
 
   /* Initialize elements of array n to 0 */         
   while( i < 10 ) {
	
      /* Set element at location i to i + 100 */
      number[ i ] = i + 100;
      i = i + 1;
   }
   
   /* Output each array element's value */
   i = 0;
   while( i < 10 ) {
	
      printf("number[%d] = %d\n", i, number[i] );
      i = i + 1;
   }
   
   return 0;
}

编译并执行上述代码时,会产生以下结果 :

number[0] = 100
number[1] = 101
number[2] = 102
number[3] = 103
number[4] = 104
number[5] = 105
number[6] = 106
number[7] = 107
number[8] = 108
number[9] = 109

Java中的数组

以下是用Java编写的等效程序. Java支持数组,但使用 new 运算符在Java中创建它们的方式略有不同.

您可以尝试执行以下程序查看输出,该输出必须与上述C示例生成的结果相同.

public class DemoJava {
   public static void main(String []args) {
      int[] number = new int[10];
      int i = 0;
      
      while( i < 10 ) {
		
         number[ i ] = i + 100;
         i = i + 1;
      }

      i = 0;
      while( i < 10 ) {
         System.out.format( "number[%d] = %d\n", i, number[i] );
         i = i + 1;
      }
   }
}

执行上述程序时,会产生以下结果 :

number[0] = 100
number[1] = 101
number[2] = 102
number[3] = 103
number[4] = 104
number[5] = 105
number[6] = 106
number[7] = 107
number[8] = 108
number[9] = 109

Python中的数组(列表)

Python没有Array的概念,而Python提供了另一种名为 list 的数据结构,它提供了与任何其他语言的数组类似的功能.

以下是等价物用Python编写的程序 :

# Following defines an empty list.
number = []
i = 0

while i < 10:
   # Appending elements in the list
   number.append(i + 100)
   i = i + 1

i = 0
while i < 10:
   # Accessing elements from the list
   print "number[", i,  "] = ", number[ i ]
   i = i + 1

当执行上述程序时,它会产生以下结果 :

number[ 0 ] =  100
number[ 1 ] =  101
number[ 2 ] =  102
number[ 3 ] =  103
number[ 4 ] =  104
number[ 5 ] =  105
number[ 6 ] =  106
number[ 7 ] =  107
number[ 8 ] =  108
number[ 9 ] =  109