文章目录

1 数组概述
2 一维数组
- 2.1 一维数组定义方式
- 2.2 一维数组数组名
- - 2.2.1 一维数组名称的作用
  - 2.2.2 一维数组名的2种特例情况
- 2.3 一维数组的地址
- 2.4 冒泡排序
3 二维数组
- 3.1 二维数组定义方式
- 3.2 二维数组数组名
- 2.3 二维数组的地址

1 数组概述

数组是一个集合，用于存放相同类型的数据元素。

特点1：数组中的每个数据元素具有相同的数据类型。
特点2：数组占用一段连续的内存空间。

2 一维数组

2.1 一维数组定义方式

注1：数组名的命名规范与变量名命名一致，且数组名不能与变量重名。
注2：数组的下标/索引从0开始。

一维数组定义的3种方式：
（1）数据类型数组名[ 数组长度 ];

注：定义数组时，若未给定数组元素的初始值，则必须指定初始数组长度，否则提示错误：“不允许使用不完整的类型”。

（2）数据类型数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};

注：数组初始化时，若大括号{ }内的元素个数小于定义的数组长度，则剩余数组元素默认使用 0 填充。

（3）数据类型数组名[ ] = { 值1，值2 ...};

注：定义数组元素初始值时，数组可以不指定初始数组长度。

示例：

int main() {//定义方式1：数据类型 数组名[元素个数];int arr[10];//使用数组下标对数组元素进行赋值或访问arr[0] = 10;arr[1] = 20;arr[2] = 30;//定义方式2：数据类型 数组名[元素个数] =  {值1，值2 ，值3 ...};//若大括号{ }内的元素个数小于定义的数组长度，则剩余数据默认使用0填充int arr2[10] = { 100,90,80,70,60,50,40,30,20,10 };//定义方式3：//数据类型 数组名[] =  {值1，值2 ，值3 ...};int arr3[] = { 100,90,80,70,60,50,40,30,20,10 };return 0;
}

2.2 一维数组数组名

2.2.1 一维数组名称的作用

（1）统计整个数组的长度，例：sizeof(arr) / sizeof(arr[0])；

数组占用内存空间大小：sizeof(arr)
数组单个元素占用内存空间大小：sizeof(arr[0])
数组长度：sizeof(arr) / sizeof(arr[0])

（2）获取数组在内存中的首地址，例：arr。

获取数组首地址：arr 或 &arr[0]。

注：arr或&arr[0]：数组首元素的地址；
&arr：整个数组的地址【地址值相同，含义不同】。

2.2.2 一维数组名的2种特例情况

一维数组名不表示数组首元素地址的两种特例：
①sizeof(数组名)：整个数组的大小；
②&数组名：整个数组的地址（地址值与首元素地址相同，但意义不同），表示数组指针。

注：其它情况下，一维数组的数组名均表示数组首元素地址，等价于相应的指针类型。

示例：

int main() {//数组名用途//1、获取整个数组占用内存空间大小int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };cout << "整个数组所占内存空间为： " << sizeof(arr) << endl;cout << "每个元素所占内存空间为： " << sizeof(arr[0]) << endl;cout << "数组的元素个数为： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;//2、获取到数组首地址cout << "数组首地址为： " << (int)arr << endl;   //17431292 cout << "数组中第一个元素地址为： " << (int)&arr[0] << endl;  //17431292cout << "数组中第二个元素地址为： " << (int)&arr[1] << endl;   //17431296//arr = 10;  //错误：数组名是常量，不可赋值return 0;
}

注1：数组名是常量，不能进行赋值，否则报错：表达式必须是可修改的左值。
注2：对数组名使用sizeof，可获取整个数组占内存空间的大小。

2.3 一维数组的地址

【以整型一维数组int arr[n]为例】

（1） arr 等价于 &arr[0]

表示数组首元素地址，指向数组第1个元素，arr + 1或&arr[0] + 1会跳过第1个元素【加上1个数组元素的字节数】，指向数组的下1个元素。
arr或&arr[0]的地址类型为int *类型，使用int类型的指针（指向数组首元素的指针）接收。

（2） &arr

表示整个数组的地址，指向整个数组，&arr + 1会跳过整个数组【加上整个数组的总字节数】，如int *p = (int *)(&arr + 1)，指针p指向数组的末尾。
&arr的地址类型为int (*)[数组长度]类型，使用数组指针（指向数组的指针）接收。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;int main() {//一维数组int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };/* 一维数组的地址与指针 */int* p1 = (int *)(&arr + 1);    //&arr：整个数组的地址   //&arr + 1：指向数组的末尾处int* p2 = (int*)(arr + 1);     //arr等价于&arr[0]，类型为int *类型：数组首元素地址 cout << p1[-2] << endl;        //4cout << *p2 << endl;     //2cout << arr << endl;         //009DFBB8cout << *arr << endl;         //1【第1个元素值】cout << arr + 1 << endl;        //009DFBBC  后移4字节【跳过1个元素】cout << *(arr + 1) << endl;       //2【第2个元素值】cout << &arr[0] << endl;     //009DFBB8cout << *(&arr[0]) << endl;       //1【第1个元素值】cout << &arr[0] + 1 << endl;    //009DFBBC  后移4字节【跳过1个元素】cout << *(&arr[0] + 1) << endl;   //2【第2个元素值】cout << &arr << endl;            //009DFBB8cout << *(&arr) << endl;      //009DFBB8cout << &arr + 1 << endl;        //009DFBCC  后移4*5=20字节【跳过整个数组】cout << *(&arr + 1) << endl;    //009DFBCCreturn 0;
}

2.4 冒泡排序

作用：常用的排序算法，对数组内元素进行排序，时间复杂度O(n²)。
步骤：
（1）比较相邻元素：若前一个元素大于后一个元素，则交换两元素；
（2）针对每一对相邻元素重复执行步骤（1），执行完毕后，最大值置于数组的最末尾；
（3）重复以上步骤，每次比较的次数减少1次，直至不再需要比较。

示例：使用冒泡排序对数组 { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 } 进行升序排序。

int main() {int arr[] = {4,2,8,0,5,7,1,3,9};int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);    //数组长度int temp;//外层循环：每轮对比的次数for (int i = 0; i < len - 1; i++) {//内层循环：进行比较的元素的索引位置for (int j = 0; j < len - i - 1; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}cout << "升序排序后的数组为" << endl;for (int i = 0; i < len; i++) {cout << arr[i] << " ";}return 0;
}

3 二维数组

二维数组的每个元素均为一个一维数组，可用矩阵的形式表示。

3.1 二维数组定义方式

二维数组定义的4种方式：
（1）数据类型数组名[ 行数 ][ 列数 ];
（2）数据类型数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { {数据1，数据2} ，{数据3，数据4} };
（3）数据类型数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};
（4）数据类型数组名[ ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};

注1：第(2)种定义方式更直观，可提高代码的可读性；第(3)、（4）种根据二维数组的列数推断数组元素（可省略行数，不可省略列数）。
注2：定义二维数组时，若已初始化数据，则可以省略行数。

示例：

int main() {int arr[2][3] = { {1,2,3},{4,5,6} };for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++) {for (int j = 0; j < sizeof(arr[i]) / sizeof(arr[i][0]); j++) {cout << arr[i][j] << " ";}cout << endl;}return 0;
}

3.2 二维数组数组名

二维数组名称的作用：
（1）计算二维数组所占内存空间

二维数组占用内存空间大小：sizeof(arr)
二维数组第 i 行占用内存空间大小：sizeof(arr[i])
二维数组某个元素占用内存空间大小：sizeof(arr[i][j])

（2）计算二维数组的行数与列数

二维数组的行数：sizeof(arr) / sizeof(arr[0])
二维数组的列数：sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0])

（3）获取二维数组的首地址

二维数组首地址：arr[0] 或 &arr[0][0]
二维数组第1个元素的地址： arr[0] 或 &arr[0][0]
二维数组第 0 行的地址： arr或arr[0]或arr + 0 【或*(arr + 0)】
二维数组第 i 行的地址：arr[i]或arr + i 【或*(arr + i)或&a[0] + i】

注：arr[0]或&arr[0][0]：二维数组首元素的地址；
二维数组名arr：二维数组第0行（首行）的地址，等价于arr[0]或arr + 0

（4）二维数组的其它地址

二维数组第 i 行首元素的地址：arr[i]或arr + i或*(arr + i)或&a[0] + i
二维数组第 i 行第 j 列元素的地址：&arr[i][j]或*(arr + i) + j

（5）通过指针解引用访问或操作某元素：*(*(arr + i) + j)

示例：

int main() {int arr[2][3] = { {1,2,3},{4,5,6} };//二维数组占用的内存空间cout << "二维数组大小： " << sizeof(arr) << endl;          //24cout << "二维数组一行大小： " << sizeof(arr[0]) << endl;      //12cout << "二维数组元素大小： " << sizeof(arr[0][0]) << endl;   //3//二维数组的行数与列数cout << "二维数组行数： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;       //2cout << "二维数组列数： " << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl; //3//地址cout << "二维数组首行地址：" << (int)arr << endl;              //16053988cout << "二维数组第一行地址：" << (int)arr[0] << endl;           //16053988cout << "二维数组第一个元素地址：" << (int)&arr[0][0] << endl; //16053988cout << "二维数组第二行地址：" << (int)arr[1] << endl;           //16054000cout << "二维数组第二个元素地址：" << (int)&arr[0][1] << endl; //16053992system("pause");return 0;
}

2.3 二维数组的地址

【以整型二维数组int arr[m][n]为例】

（1） arr[0] 等价于 &arr[0][0]

表示二维数组首元素地址，指向二维数组第0行第0列元素， arr[0] + 1等价于&arr[0][0] + 1会在二维数组第0行跳过第1个元素【加上1个数组元素的字节数】，指向二维数组第0行的下1个元素。
arr[0]或&arr[0][0]的地址类型为int *类型，使用int类型的指针（指向数组第0行首元素的指针）接收。如int *p = arr[0];或int *p = &arr[0][0];。

（2） arr 等价于 &arr[0]

表示二维数组第0行地址，指向整个数组，arr + 1会跳过二维数组当前行【加上二维数组每行的总字节数】，如(arr + i)或&a[0] + i，指向二维数组的下 i 行。
arr或&arr[0]的地址类型为int (*)[数组列数]类型，使用数组指针（指向数组的指针）接收。如int (*p)[4] = arr;或int (*p)[4] = &arr[0];。

（3） &arr

表示整个二维数组的地址，指向整个二维数组，&arr + 1会跳过整个二维数组【加上整个二维数组（共m * n个元素）的总字节数】，指向数组的末尾。
&arr的地址类型为int (*)[数组行数][数组列数]类型，使用二维数组指针（指向数组的指针）接收。如int (*p)[3][4] = &arr;。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;int main() {//二维数组3行4列int arr[3][4] = {{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};cout << &arr << endl;         //00DAFB34  //整个二维数组的地址cout << &arr + 1 << endl;       //00DAFB64  /后移4*3*4=48字节【跳过整个二维数组的全部12个元素】cout << arr << endl;            //00DAFB34  //二维数组第0行的地址cout << arr + 1 << endl;       //00DAFB44  后移4*4=16字节【跳过二维数组1行共4个元素】cout << arr[1] << endl;           //00DAFB44  后移4*4=16字节【跳过二维数组1行共4个元素】cout << &arr[0] + 1 << endl; //00DAFB44  后移4*4=16字节【跳过二维数组1行共4个元素】cout << *(arr + 1) << endl;      //00DAFB44  //二维数组第1行首元素的地址cout << *(arr + 1) + 1 << endl;    //00DAFB48  后移4字节【跳过1个元素】cout << arr[0] << endl;            //00DAFB34  //二维数组首元素地址cout << arr[0] + 1 << endl;     //00DAFB38  后移4字节【跳过1个元素】cout << &arr[0][0] << endl;        //00DAFB34  //二维数组首元素地址cout << &arr[0][0] + 1 << endl; //00DAFB38  后移4字节【跳过1个元素】/* 数组指针，指向数组长度为4的int数组 *///arr或&arr[0]：地址类型int(*)[4]int (*p1)[4] = arr;     //正确int (*p2)[4] = &arr[0];    //正确//&arr：地址类型int(*)[3][4]int(*p)[3][4] = &arr;    //正确return 0;
}

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