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文章目錄
Lecture 3 數組與函數
1. 數組
如何記錄很多數？→ 數組
如何定義一個數組：<類型> 變量名稱[元素數量];
int grades[100];//grades[0]——grades[99]
double weight[20];
注意：數組下標（0—n-1）與數組元素個數（n）不一致
數組越界：segment fault
1.1 數組的集成初始化
定義數組時給數組賦值稱爲數組的集成初始化；
1.2 數組的大小
- sizeof給出整個數組所佔據的內容的大小，單位是字節；
- 數組中元素個數 = sizeof(a) / sizeof(a[0])
1.3 數組的遍歷
數組變量本身不能被賦值，要把一個數組的所有元素交給另一個數組，必須採用遍歷：
錯誤賦值方式：
int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, }; int b[] = a;
正確賦值方式：
for ( i=0; i<length; i++)
{
b[i]=a[i];
}
遍歷數組常見錯誤：
- 循環結束條件是<=數組長度；
- 離開循環後，繼續用i的值來做數組元素的下標。
1.4 數組作爲函數參數
- 數組作爲函數參數時，往往必須再用另一個參數來傳入數組的大小；
- 數組作爲函數參數時，不能在[]中給出數組的大小（沒有意義）；
- 也不能在參數列表中或函數內部利用sizeof來計算數組的元素個數（因爲數組是以指針的形式傳進函數）
- 詳見指針的應用場景——“求最大最小值”部分
1.5 實例
1.5.1 統計輸入量0-9中各個數字出現的個數
//統計輸入量0-9中各個數字出現的個數,輸入-1表示結束。
#include <stdio.h>
int main()
{
const int number = 10; //數組的大小
int x;
int count[number]; //定義數組 （C99：數組大小可以爲一個變量）
int i;
/*****初始化數組*****/
for ( i=0; i<number; i++)
{
count[i]=0;
}
scanf("%d", &x);
while ( x!=-1)
{
if ( x>=0 && x<=9)
{
count[x]++; //數組參與運算
}
scanf("%d", &x);
}
/*****遍歷數組輸出*****/
for ( i=0; i<number; i++)
{
printf("%d: %d\n", i, count[i]);
}
return 0;
}
1.5.2 選擇排序
先找出最大的，放到最後面（即與數組中最後一個數交換）；固定最後一個，在剩下的數中再找出最大的，放到最後面；重複進行此步驟即可。
詳見：選擇排序&二分搜索
2.函數
函數是一塊代碼，接收零個或多個參數，做一件事情，並返回零個或一個值。
函數定義：
2.1 void函數
沒有返回值的函數用void函數名(參數表)，不能使用帶值的return（可以沒有return），調用的時候不能做返回值的賦值；如果函數有返回值，則必須使用帶值的return。
2.2 函數聲明
- 要想把函數寫在main函數後面，需要先寫聲明：
函數頭; - 函數頭加;構成函數原型；函數原型可以不寫參數名，只寫參數類型
2.3 函數調用
調用函數：函數名(參數值); ()起到了表示函數調用的重要作用，即使沒有參數也需要() 如果有參數，則需要給出正確的數量和順序，這些值會被按照順序依次用來初始化函數中的參數。
從函數中返回值：return停止函數的執行，並送回一個值
- return;
- return 表達式;
調用函數時給的值與參數的類型不匹配是C語言傳統上的最大漏洞，編譯器總是悄悄替你把類型轉換好，但是這很可能不是你所期望的，後續的語言，C++/Java在這方面很嚴格。
C語言在調用函數時，永遠只能傳值給函數（而不是變量）。每個函數有自己的變量空間，參數也位於這個獨立的空間中，和其他函數沒有關係。
2.4 本地變量
函數的每次運行，就產生了一個獨立的變量空間，在這個空間中的變量，是函數的這次運行所獨有的，稱作本地變量；定義在函數內部的變量就是本地變量，參數也是本地變量。
本地變量的規則：
- 本地變量是定義在塊（即大括號{}）內的；程序運行進入這個塊之前，其中的變量不存在；離開這個塊，其中的變量就消失了；
- 塊外面定義的變量在塊裏面仍然有效；塊裏面定義了和外面同名的變量則掩蓋了外面的；
- 不能在同一個塊定義同名的變量；
- 本地變量不會被默認初始化；參數在進入函數的時候被初始化了。
2.5 其他細節
- 如果確定函數沒有參數，函數定義寫爲
void f(void);
void f();表示f函數的參數表未知，並不表示沒有參數； - 調用函數時的圓括號裏的逗號是標點符號，不是運算符
f(a, b)和f((a, b))區別在於前者傳遞了兩個參數，後者傳遞了一個參數。 - C語言不允許函數嵌套定義
3. 二維數組
定義：int a[3][5]; 通常理解爲a是一個3行5列的矩陣：
3.1 二維數組的遍歷
for ( i=0; i<3; i++)
{
for ( j=0; j<5; j++)
{
a[i][j] = i*j;
//a[i][j]是一個int，表示第i行第j列上的單元
}
}
3.2 二維數組的初始化
int a[][5]=
{
{0,1,2,3,4},
{1,2,3,4,5},
{2,3,4,5,6},
};
- 列數是必須給出的，行數可以由編譯器來數
- 每行一個{}，逗號分隔
- 最後的逗號可以存在，有古老的傳統
- 如果省略，表示補零
- 也可以用定位（C99 ONLY）
注意：只有定義時可以這樣初始化，定義完成後應通過遍歷方法用for循環初始化；原因在於定義完成後a[][]被視作數組中的一個元素，而不是整個數組
使用變量定義數組時，定義時不能直接初始化，需要之後利用遍歷來初始化數組。例如：
const int cnt = 3;
int a[cnt][cnt];
//此處不能直接對數組進行集成初始化，需要之後利用遍歷來初始化數組
3.3 實例分析
tic-tac-toe遊戲，詳見：二維數組應用之tic-tac-toe遊戲勝負判斷
4.幾點注意
- “代碼複製”是程序質量不良的表現；
- 算法不一定和人的思考方式相同；單一出口原則（一個return）；一專多能是不好的代碼；
- 小技巧：在程序中平白無故加個大括號，多數時候是爲了調試程序,（觀察程序輸出過程）利用本地變量的規則，方便調試。
- 收穫：程序運行結果錯誤時，利用編譯器的調試功能，一步一步調代碼，觀察代碼運行過程，一般都可以發現錯誤所在；