实验5 数组和指针

Posted 2021-03-22 lugorialing

实验结论
Part1 验证性实验
这部分自行运行四个程序示例（无需粘贴代码及附运行截图）。

 

1-1 一维数组在内存中的存放及地址
运行程序ex1_1.cpp，结合运行结果观察：
1. 数组元素在内存中是连续存放的
2. 对于数组元素的访问，以下访问方式是等价的
a+i和&a[i]都表示数组元素a[i]的地址
*(a+i)和a[i]都表示数组元素a[i]

&a[i]和a[i]是直接访问
*(a+i)和a+i是间接访问

 

1-2 二维数组在内存中的存放及地址

运行程序ex1_2.cpp，结合运行结果观察：
1. 二维数组元素在内存中是按行存放的
2. 对于二维数组元素的访问，以下访问方式是否是等价的？
a[i]+j和&a[i][j]都表示二维数组元素a[i][j]的地址
*(a[i]+j)和a[i][j]都表示二维数组元素a[i][j]
3. 在二维数组
a+i与a[i]都表示第i行的首地址

 

1-3 使用指针变量间接访问一维数组
运行程序ex1_3.cpp，结合运行结果，观察并思考：
 1. 指针变量p在使用时指向确定的地址
 2. line12-line13与line16-line17执行完后，指针变量p指向数组a的首地址
 3. line22-line27与line26-line27执行完后，指针变量p指向a[2]
 4. 对比line16-line17是间接访问一整个数组
line26-line27间接访问一个数组中的一个元素

 

1-4 使用指针变量间接访问二维数组
运行程序ex1_4.cpp，结合运行结果，观察并思考：
1. line12可以改成for(p=&a[0][0]; p<&a[0][0] + 6; p++)
2. line19中，*q+j表示q的值+j
*(*q+j) 是数值q+i的地址
3. 结合line12-line13和line17-line19
二维数组中，指向数组元素的指针变量p，p为变量，可表示不同元素的地址
和指向一维数组的指针变量q，q为常量，为二维数组的首地址

设有如下代码片段：
则，以下能够正确表示数组元素a[1][2]地址的有A F G

A. &a[1][2]
B. a[0] + 5
C. p + 5
D. *q + 5
E. *(q+1) + 2
F. &a[0][0] + 1*3 + 2
G. a[0] + 1*3 + 2

 

Part2 综合编程应用
ex2_1_1.cpp 二分查找算法练习1（形参是数组，实参是数组名）—— 程序填空题
在博客中附上填空后的完整程序，及运行测试截图

// 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>
#include <stdlib.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item,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); 
   
   system("pause");
   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 (item == x[mid])
            return mid;
        else if(item < x[mid])//② 
            high = mid - 1;
        else
            low = mid + 1;
    }
    
    return -1;
}

 

ex2_1_2.cpp 二分查找算法练习2（形参是指针，实参是数组名）—— 程序改错题
在博客中附上改正正确后的程序，及运行测试截图

/*
N个字典序的整数已放在一维数组中,给定下列程序中,函数fun的功能是: 
利用折半查找算法查找整数m在数组中的位置。
若找到,则返回其下标值;反之,则返回-1
*/ 

#include  <stdio.h>
#include <stdlib.h> 
#define  N  10
int fun(int *a,int m)
{ 
    int low = 0, high = N-1, mid;
    /*************ERROR**************/
      while(low <= high)
      {  
        mid = (low+high)/2;
        /*************ERROR**************/
        if(m < *(a+mid))
             high = mid-1;
        /*************ERROR**************/
        else if(m > *(a+mid))
            low = mid+1;
        else  
            return(mid);
      }
      return(-1);
}

int main()
{  
    int i,a[N]={-3,4,7,9,13,24,67,89,100,180},k,m;
       printf("a数组中的数据如下:
");
       for(i=0;i<N;i++)
       printf("%d ",a[i]);
       printf("
Enter m: 
"); 
       scanf("%d",&m);
    /*************ERROR**************/
       k = fun(a,m);
       if (k>=0) 
       printf("m=%d,index=%d
",m,k);
       else 
       printf("Not be found!
");
    
    system("pause");
       return 0;
}

 

ex2_2_2.cpp 选择排序算法练习2（对一组字符串按字典序排序）—— 程序补足题

在博客中附上补足后的完整程序，及运行测试截图

// 练习：使用选择法对字符串按字典序排序
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h> 
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] = {"John", "Alex", "Joseph", "Taylor", "George"};
    int i;
    
    printf("输出初始名单:
");
    for(i=0; i<5; i++)
        printf("%s
", name[i]);
        
    selectSort(name, 5);  // 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<5; i++)
        printf("%s
", name[i]);
    
    system("pause");
    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 temp[20];
    
    for(i=0; i<n-1; i++) 
    {
        k = i;  // k用于记录当前最小元素的下标 
        
        for(j=i+1; j<n; j++)
            if (strcmp(str[k],str[j])>0)
                k = j;   // 如果str[j]比当前最小元素还要小，就更新k，确保它总是存放最小元素的下标 
                
        if(k != i) 
        {  // 找到最小元素后，交换str[i]和str[k] 
            strcpy(temp,str[i]);
            strcpy(str[i],str[k]);
            strcpy(str[k],temp);
        }
    }
}

 

ex2_3_1.cpp 使用指针变量处理字符串 （删除字符串中间和末尾*）—— 程序改错题
在博客中附上改正正确后的程序，及运行测试截图

/*
假定输入的字符串中只包含字母和*号。
编写函数，实现：
除了字符串前导的*号之外,将串中其他*号全部删除。

在编写函数时,不得使用C语言提供的字符串函数。 
例如,若字符串中的内容为****A*BC*DEF*G*******
删除后,字符串中的内容则应当是****ABCDEFG
*/

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void  fun(char *a) {
    /*****ERROR********/
    int i=0; 
    char *p = a;
    /****ERROR***/
    while(*p && *p == ‘*‘) { 
        a[i] = *p;
        i++;
        p++; 
    } 
    while(*p) { 
    /******ERROR*******/
        if(*p != ‘*‘)  { 
            a[i] = *p;
            i++; 
        } 
        p++; 
    }
    /******ERROR*******/
    a[i] = 0; 
  
}

int main() {
      char s[81];
      printf("Enter a string :
");
      gets(s);
      /***ERROR******/
      fun(s);
      printf("The string after deleted:
");
      puts(s);
      
      system("pause");
    return 0; 
}

 

ex2_3_2.cpp 使用指针变量处理字符串 (删除字符串中间*) —— 程序改错题
在博客中附上改正正确后的程序，及运行测试截图

/*
假定输入的字符串中只包含字母和*号。
编写函数，实现：
除了字符串前导和尾部的*号之外,将串中其他*号全部删除。

在编写函数时,不得使用C语言提供的字符串函数。 
例如,若字符串中的内容为****A*BC*DEF*G*******
删除后,字符串中的内容则应当是****ABCDEFG******
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void fun(char *a) {
    /**ERROR******/
    int i=0;
    char *t = a, *f = a;
    char *q = a;
     
    while(*t)
        t++;
    t--;
    
    while(*t == ‘*‘)
        t--;
        
    while(*f == ‘*‘)
        f++;
    /***ERROR***/
    while (q<f) { 
        a[i] = *q;
        q++;
        i++; 
    } 
    while (q<t) {
        /***ERROR**/
        if(*q != ‘*‘) { 
            a[i] = *q;
            i++; 
        } 
        q++; 
    } 
    
    while (*q) { 
        a[i] = *q;
        i++;
        q++; 
    } 
    /**ERROR**/
    a[i]=0;
}
int main () {
    char s[81];
    printf("Entre a string:
");
    gets(s);
    /**ERROR**/
    fun(s);
    printf("The sting after deleted:
");
    puts(s);
    
    system("pause");
    return 0;
}

 

实验总结与体会

列指针变量指向单个元素变量

行指针变量指向由n个元素组成的一维数组的指针变量

比较字符串大小用strcmp

将一个字符串赋值于另外一个用strcpy