李紅霞

摘要：通過研究斐波那契數(shù)列等在實際中的應(yīng)用，分析如何運用一維數(shù)組、二維數(shù)組及字符數(shù)組解決C語言在批量處理數(shù)據(jù)過程中存在的不便之處，對學(xué)習(xí)和應(yīng)用C語言具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：C語言；程序設(shè)計；數(shù)組

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）29-0108-03

C語言是一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言，它擁有非常豐富的數(shù)據(jù)類型和運算符，功能齊全。我們使用C語言中數(shù)據(jù)的基本類型（整型、實型、字符型），通過基本的數(shù)據(jù)類型可以描述和解決一些相對簡單的問題，但是在面對實際問題中，往往會遇到成批或大量的數(shù)據(jù)要進(jìn)行解決和處理，僅靠C語言中的基本數(shù)據(jù)類型很難處理，甚至根本無法解決。這時候，就需要使用數(shù)據(jù)類型中構(gòu)造類型的數(shù)組類型了，例如，一個班有45個學(xué)生，要求按照學(xué)生的平均成績排名，如果按照變量類型表示成績，需要設(shè)置45個簡單變量來表示學(xué)生成績，在程序設(shè)計時很難對這組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，但如果使用數(shù)組來存放45人的成績，可以利用循環(huán)很方便的處理這個問題。該文將淺析一下C語言程序設(shè)計中數(shù)組的使用。

1 數(shù)組的定義及分類

數(shù)組是指一組數(shù)目固定、數(shù)據(jù)類型相同的若干個元素組成的有序集合。常用的數(shù)組主要有一維數(shù)組、二維數(shù)組和字符數(shù)組。

2 一維數(shù)組

2.1 一維數(shù)組的定義及使用

一維數(shù)組的定義方式為：類型說明符 數(shù)組名[常量表達(dá)式]，如int a [20]，它表示數(shù)組名為 a，包含20個元素，每個元素的數(shù)據(jù)類型都是整型；float x [100]，它表示數(shù)組名為x，包含100個元素，每個元素的數(shù)據(jù)類型都是實型。

關(guān)于一維數(shù)組在使用時有幾點說明部分：1）數(shù)據(jù)類型可以是int型、float型、char型以及指針類型、結(jié)構(gòu)體和共用體； 2）數(shù)組名必須是合法的標(biāo)識符。3）[ ]中間必須是一個常量表達(dá)式，它表示元素的個數(shù)，也就是數(shù)組的長度。

2.2 一維數(shù)組的初始化

1）對全部元素賦值，int a[5]={1，2，3，4，5}；等價于：a[0]=1； a[1]=2； a[2]=3； a[3]=4； a[4]=5；2）對部分元素賦初值，int a[7]={0，1，2，3，4}；等價于a[0]=0； a[1]=1； a[2]=2； a[3]=3； a[4]=4，a[5]=0； a[6]=0。3）若賦全部元素的初值，可省略常量表達(dá)式，如 a ={0，1，2，3}，表示數(shù)組元素有4個。

2.3一維數(shù)組的應(yīng)用

1）輸出斐波那契數(shù)列，問題描述：通常來講，兔子在出生兩個月以后，就可以進(jìn)行繁殖，一對兔子每個月能產(chǎn)下一對小兔子。如果所有的兔子都能夠存活的話，一年以后可以繁殖出多少對兔子？ 經(jīng)統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，這對兔子一年中的每個月繁殖兔子的數(shù)目為1，1，2，3，5，8，13，21，34，55，89，144。在通過以上數(shù)據(jù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)以上數(shù)列具有以下幾項規(guī)律：

①第一項為1，第二項為1，其余每項都等于前兩項之和。得到的通項公式是：

②每項的平方都等于相鄰兩項乘積加（減）1。③連續(xù)的四項中，中間兩項的乘積等于邊緣兩項乘積加（減）1。④相鄰兩項的比率總是接近黃金分割數(shù)0.618。

這個數(shù)列是由數(shù)學(xué)家斐波那契發(fā)現(xiàn)的，故稱作斐波那契數(shù)列，另由于數(shù)列是由兔子問題引出的，所以也稱作兔子數(shù)列。程序來源于生活，斐波那契數(shù)列在生活中也有很廣泛的用途，在自然界中也有很多巧合，斐波那契數(shù)列中的斐波那契數(shù)規(guī)律現(xiàn)象經(jīng)常會在我們的生活中出現(xiàn)一些植物的果實（松果、鳳梨）以及樹葉的排列、一些花朵的花瓣數(shù)都符合這個規(guī)律。比如馬蹄蓮1個花瓣，虎刺梅2個花瓣，百合花3個花瓣，梅花5個花瓣，大波斯菊8個花瓣，萬壽菊13個花瓣，向日葵有21或34個花瓣，雛菊有34，55和89三個數(shù)目的花瓣等。此外，在楊輝三角形中，如果將楊輝三角左對齊，同一斜行的數(shù)之和，就可以得出一組數(shù)列：1、1、2、3、5、8……。斐波那契數(shù)列還時常出現(xiàn)在影視作品中，尤其在歐美地區(qū)，斐波那契數(shù)列更是盡人皆知，就像黃金分割一樣流行。在著名的《達(dá)芬奇密碼》里，它是一個重要的符號和情節(jié)線索，在《魔法玩具城》里，店主招聘會計時隨口問的問題也是關(guān)于斐波那契數(shù)列的。斐波那契數(shù)列在股市中也有用到，股市中的時間周期理論是股價漲跌的根本原因之一，但尋找變盤點，斐波那契數(shù)列都是各種重要分析的基礎(chǔ)之一。

2）起泡排序法的使用。起泡排序法的基本思路是：將相鄰兩個數(shù)進(jìn)行大小比較，將小的數(shù)放到前面，大的數(shù)放在后面。在一個帶排列的數(shù)字序列中，從前往后依次對相鄰的兩個數(shù)進(jìn)行比較，每一次比較都將小的數(shù)放到前面，這樣經(jīng)過多次比較交換后，得到的序列就是一串?dāng)?shù)按照升序排列的最終結(jié)果，這樣的過程稱為起泡排序法。若有n個數(shù)，則要進(jìn)行n減一輪次的比較。比如要對9，8，5，3，7，2這6個數(shù)字進(jìn)行比較，則要進(jìn)行5輪次的比較。

問題描述如下：用起泡法對6個數(shù)字進(jìn)行升序排序。

在排序的過程中需要注意以下幾點：1）比較第一個數(shù)與第二個數(shù)，若為逆序a[0]>a[1]，則交換；然后比較第二個數(shù)與第三個數(shù)；依次類推，直至第n-1個數(shù)和第n個數(shù)比較為止——第一趟起泡排序，結(jié)果最大的數(shù)被安置在最后一個元素位置上。2）對前n-1個數(shù)進(jìn)行第二趟起泡排序，結(jié)果使次大的數(shù)被安置在第n-1個元素位置。3）重復(fù)上述過程，共經(jīng)過n-1趟起泡排序后，排序結(jié)束。

3 二維數(shù)組

3.1 二維數(shù)組的定義

當(dāng)構(gòu)成二維數(shù)組的元素也是一維數(shù)組時，就構(gòu)成了二維數(shù)組。二維數(shù)組是一維數(shù)組的數(shù)組。二維數(shù)組定義的一般形式是：數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名[常量表達(dá)式][常量表達(dá)式]；例 int a[3][4]； float b[2][5]；二維數(shù)組即是一個矩陣，a[3][4]是一個3行4列的矩陣，元素個數(shù)=行*列。

定義二維數(shù)組時的注意事項有：

1）不可將定義寫為int a[4，10]。2）一個二維數(shù)組就是一個矩陣，二維數(shù)組是一維數(shù)組的數(shù)組，如： int a[3][3]；則有三個一維數(shù)組a[0]，b[1]， b[2]，每一個又有三個元素：a[0][0]， a[0][1]， a[0][2]； a[1][0]， a[1][1]， a[1][2]；a[2][0]， a[2][1]， a[2][2]。

3.2 二維數(shù)組初始化

1）二維數(shù)組的元素全部初始化，例如int x[2][3]={{6，5，4}，{7，8，9}}；則x[0][0]=6， x[0][1]=5， x[0][2]=4，x[1][0]=7， x[1][1]=8， x[1][2]=9；2）部分初始化：例如int a[2][3]={1，2，4}；則a[0][0]=1， a[0][1]=2， a[0][2]=4，a[1][0]=0， a[1][1]=0， a[1][2]=0；3）第一維長度省略初始化，例 int a[][3]={1，2，3，4，5}；就表示行為2行。

3.3 二維數(shù)組的使用

1）現(xiàn)有一個3×3的矩陣，請使用數(shù)組求出其中值最大的那個元素，并輸出最大值所在的行號和列號。

4 字符串與數(shù)組

4.1 基本定義

字符串是比較常用的，所謂字符串就是用雙引號引起來的一串字符，但實際上，字符串是一種字符型數(shù)組，并且這個數(shù)組的最后一個元素的值是‘＼0'，也就意味著字符串就是一種以‘＼0結(jié)束的字符數(shù)組。當(dāng)程序中出現(xiàn)‘＼0這個結(jié)束標(biāo)志后，無論字符數(shù)組有多長，都標(biāo)志著這個字符串已結(jié)束。用字符串構(gòu)成的數(shù)組稱為字符串?dāng)?shù)組。字符串?dāng)?shù)組，實際上是一個存放了多行字符串的字符數(shù)組構(gòu)成的字符型二維數(shù)組。

4.2 字符串?dāng)?shù)組的使用

例如，從鍵盤輸入一個句子，統(tǒng)計句子中單詞的個數(shù)并輸出。

5 結(jié)束語

數(shù)組在C語言程序設(shè)計中非常重要，是構(gòu)造類型中使用比較頻繁的數(shù)據(jù)類型，當(dāng)需要批量處理數(shù)據(jù)的時候，使用數(shù)組來解決會很方便且容易解決，但一定要熟練定義數(shù)組并正確使用方可解決問題。

參考文獻(xiàn)：

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】