第十章 数组和指针

编程练习

1．修改程序清单10.7中的程序rain，使它不使用数组下标，而是使用指针进行计算（程序中仍然需要声明并初始化数组）。

# include <stdio.h>
# define MONTHS 12
# define YEARS 5int main(void)
{//把数组初始化为2000年到2004年的降水量数据const float rain[YEARS][MONTHS] ={{ 4.3, 4.3, 4.3, 3.0, 2.0, 1.2, 0.2, 0.2, 0.4, 2.4, 3.5, 6.6 },{ 8.5, 8.2, 1.2, 1.6, 2.4, 0.0, 5.2, 0.9, 0.3, 0.9, 1.4, 7.3 },{ 9.1, 8.5, 6.7, 4.3, 2.1, 0.8, 0.2, 0.2, 1.1, 2.3, 6.1, 8.4 },{ 7.2, 9.9, 8.4, 3.3, 1.2, 0.8, 0.4, 0.0, 0.6, 1.7, 4.3, 6.2 },{ 7.6, 5.6, 3.8, 2.8, 3.8, 0.2, 0.0, 0.0, 0.0, 1.3, 2.6, 5.2 }};int year, month;float subtot, total;//降水总量for (year = 0, total = 0; year < YEARS; year++){for (month = 0, subtot = 0; month < MONTHS; month++){subtot += *(*(rain + year) + month);//(rain+year)表示行地址增加，移动范围是一个数组大小。//*rain + year表示列地址增加，移动范围是一个int类型大小。}printf("%d年的总降水量：%.2f\n", 2010+year, subtot);total += subtot; }printf("%d年的平均降水量：%.2lf\n", YEARS, total / YEARS);printf("5年来每个月份的平均降水量：\n"  );printf(" 1月  2月  3月  4月  5月  6月  7月  8月  9月 10月 11月 12月\n");for (month = 0; month < MONTHS; month++){for (year = 0, total = 0; year < YEARS; year++)total += *(*(rain + year) + month);printf("%4.1f ", total / YEARS);}putchar('\n');return 0;
}

2．编写一个程序，初始化一个double数组，然后把数组内容复制到另外两个数组（3个数组都需要在主程序中声明）。

制作第一份拷贝的函数使用数组符号。制作第二份拷贝的函数使用指针符号，并使用指针的增量操作。

把目标数组名和要复制的元素数目做为参数传递给函数。也就是说，如果给定了下列声明，函数调用应该如下面所示：

double  source [5]={1.1,  2.2,  3.3,  4.4,  5.5};

double  targetl[5];

double  target2 [5];

copy_arr (source, target1, 5);

copy_ptr (source, target1,5);

#include <stdio.h>void copy_ptr(double * source, double * target, int n);
void copy_arr(double source[], double target[], int n);
void show(double *, int);int main(void)
{double source[5] = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5 };double target1[5] = { 0 };double target2[5] = { 0 };copy_arr(source, target1, 2);copy_ptr(source, target2, 4);printf("source: "); show(source, 5);printf("target1: "); show(target1, 5);printf("target2: "); show(target2, 5);return 0;
}void copy_ptr(double * source, double * target, int n)
{int i;for (i = 0; i < n; i++)*target++ = *source++;
}
void copy_arr(double source[], double target[], int n)
{int i;for (i = 0; i < n; i++)target[i] = source[i];
}void show(double * a, int n)
{int i;for (i = 0; i < n; i++)printf("%.2lf ", a[i]);printf("\n");
}

3．编写一个函数，返回一个int数组中存储的最大数值，并在一个简单的程序中测试这个函数。

#include <stdio.h>int max(int *, int);int main(void)
{int a[5] = { 2, 4, 1, 0, -3 };printf("数组中最大的值：%d\n", max(a, 5));return 0;
}int max(int * a, int n)
{int i, temp = a[0];for (i = 1; i < n; i++){if (temp < a[i])temp = a[i];}    return temp;
}

4．编写一个函数，返回一个double数组中存储的最大数值的索引，并在一个简单程序中测试这个函数。

#include <stdio.h>int max(double *, int);int main(void)
{double a[5] = { 25.6, 41.2, 13.0, 0.5, -0.03 };printf("数组中最大值的索引：%d\n", max(a, 5));return 0;
}int max(double * a, int n)
{int i, temp = 0;for (i = 1; i < n; i++){if (a[temp] < a[i]){temp = i;}      }   return temp;
}

5．编写一个函数，返回一个double数组中最大的和最小的数之间的差值，并在一个简单的程序中测试这个函数。

#include <stdio.h>double sub(const double *, int);int main(void)
{double a[5] = { 25.6, 41.2, 13.0, 0.5, 0.03 };printf("数组中最大值和最小值的差值：%.2lf\n", sub(a, 5));return 0;
}double sub(const double * a, int n)
{int i, max = 0, min = 0;for (i = 1; i < n; i++){if (a[max] < a[i])max = i; if (a[min] > a[i])min = i;} return a[max] - a[min];
}

6．编写一个程序，初始化一个二维double数组，并利用练习2中的任一函数来把这个数组复制到另一个二维数组（因为二维数组是数组的数组，所以可以使用处理一维数组的函数来复制数组的每个子数组）。

#include <stdio.h>void copy_ptr(double * source, double * target, int n);int main(void)
{double source[2][5] = {{ 25.6, 41.2, 13.0, 0.5, 0.03 },{ 12.0, 23.0, -12.0, 3.0, 0.9 }};double target[2][5] = { 0 };copy_ptr(source[0], target[0], 8);printf("target: ");for (int i = 0; i < 2; i++){for (int j = 0; j < 5; j++)printf("%.2lf ", target[i][j]);}printf("\n");return 0;
}void copy_ptr(double * source, double * target, int n)
{int i;for (i = 0; i < n; i++)*target++ = *source++;
}

7.利用练习2中的复制函数，把一个包含7个元素的数组内第3到第5元素复制到一个包含3个元素的数组中，函数本身不需要修改，只需要选择合适的实际参数（实际参数不需要是数组名和数组大小，而只需是数组元素的地址和需要复制的元素数目）

#include <stdio.h>void copy_ptr(double * source, double * target, int n);int main(void)
{double source[7] = { 25.6, 41.2, 13.0, 0.5, 0.03, 3.0, 0.9 };double target[3] = { 0 };copy_ptr(&source[2], target, 3);printf("target: ");for (int i = 0; i < 3; i++)printf("%.2lf ", target[i]);printf("\n");return 0;
}void copy_ptr(double * source, double * target, int n)
{int i;for (i = 0; i < n; i++)*target++ = *source++;
}

8.编写一个程序，初始化一个3*5的二维double数组，并利用一个基于变长数组的函数把该数组复制到别一个二维数组。还要编写一个基于变长数组的函数来显示两个数组的内容。这两个函数应该能够处理任意的N*M数组（如果没有可支持变长数组的编译器，就使用传统C中处理N*5数组的函数方法）。

#include <stdio.h>void copy_ptr(int x, int y, double source[x][y], double target[x][y]);
void show(int x, int y, double source[x][y], double target[x][y]);
int main(void)
{double source[3][5] = {{ 25.6, 41.2, 13.0, 0.5, 0.03},{ 21.0, 32.0, 10.9, 5.6, 4.2 },{ 41.2, 13.0, 0.5, 2.0, 32.1 }};double target[3][5] = { 0 };copy_ptr(3, 5, source, target);printf("source: \n"); show(3, 5, source, target);printf("target: \n");show(3, 5, source, target);return 0;
}/* VC2013不支持变长数组，用gcc编译可通过 */
void copy_ptr(int x, int y, double source[x][y], double target[x][y])
{int i, j;for (i = 0; i < 3; i++){for (j = 0; j < 5; j++)target[i][j] = source[i][j];}}void show(int x, int y, double source[x][y], double target[x][y])
{int i, j;for (i = 0; i < 3; i++){for (j = 0; j < 5; j++)printf("%.2lf ", target[i][j]);printf("\n");}
}

9．编写一个函数，把两个数组内的相应元素相加，结果存储到第3个数组内。也就是说，如果数组l具有值2、4、5、8，数组2具有值1、0、4、6，则函数对数组3赋值为3、4、9、140函数的参数包括3个数组名和数组大小。并在一个简单的程序中测试这个函数。

#include <stdio.h>
#define LEN 5
void add(const int *, const int *, int *, int);
void show(int *, int);
int main(void)
{int array1[LEN] = { 1, 3, 6, 8, 2 };int array2[LEN] = { 2, 4, 7, 4, 9 };int array3[LEN] = { 0 };add(array1,array2,array3,LEN);printf("array1: \n"); show(array1, LEN);printf("array2: \n"); show(array2, LEN);printf("array3: \n"); show(array3, LEN);return 0;
}void add(const int *a1, const int *a2, int *a3, int n)
{for (int i = 0; i < n; i++)a3[i] = a1[i] + a2[i];}void show(int *a, int n)
{for (int i = 0; i < n; i++)printf("%5d ", a[i]);printf("\n");
}

10.编写一个程序，声明一个3x5的数组并初始化，具体数值可以随意。程序打印出数值，然后数值翻1番，接着再次打印出新值。编写一个函数来显示数组的内容，再编写另一个函数执行翻倍功能。数组名和数组行数作为参数由程序传递给函数

#include <stdio.h>
void add(int array[][5], int c);
void show(int (*a)[5], int);
int main(void)
{int array[3][5] ={{ 1, 3, 6, 8, 2 },{ 2, 4, 7, 4, 9 },{ 3, 2, 1, 2, 3 }};printf("array: \n"); show(array, 3);add(array, 3);printf("array: \n"); show(array, 3);return 0;
}void add(int array[][5], int c)
{for (int i = 0; i < c; i++)for (int j = 0; j < 5; j++)array[i][j] *= 2;
}void show(int (*a)[5], int n)
{for (int i = 0; i < n; i++){for (int j = 0; j < 5; j++)printf("%5d ", a[i][j]);printf("\n");}
}

11.重写程序清单10.7的程序rain，main()中的主要功能改为由函数来执行。(针对若干年的降水量数据，计算年降水总量、年降水平均量，以及月降水平均量)

# include <stdio.h>
# define MONTHS 12
# define YEARS 5
float year_total(float a[][MONTHS], int n);     //五年总降水量
float month_sub(float a[][MONTHS], int n);      //每个月的平均降水量
int main(void)
{const float rain[YEARS][MONTHS] ={{ 4.3, 4.3, 4.3, 3.0, 2.0, 1.2, 0.2, 0.2, 0.4, 2.4, 3.5, 6.6 },{ 8.5, 8.2, 1.2, 1.6, 2.4, 0.0, 5.2, 0.9, 0.3, 0.9, 1.4, 7.3 },{ 9.1, 8.5, 6.7, 4.3, 2.1, 0.8, 0.2, 0.2, 1.1, 2.3, 6.1, 8.4 },{ 7.2, 9.9, 8.4, 3.3, 1.2, 0.8, 0.4, 0.0, 0.6, 1.7, 4.3, 6.2 },{ 7.6, 5.6, 3.8, 2.8, 3.8, 0.2, 0.0, 0.0, 0.0, 1.3, 2.6, 5.2 }};year_total(rain, YEARS);month_sub(rain, YEARS);return 0;
}
float year_total(float a[][MONTHS], int n)
{int i, j;float total_y, total;for (i = 0, total = 0; i < n; i++){for (j = 0, total_y = 0; j < MONTHS; j++)total_y += a[i][j];printf("%d年总降水量：%.1f\n", 2010 + i, total_y);total += total_y;}printf("%d年-%d年平均降水量：%.1f\n", 2010, 2010 + i-1, total / YEARS);return total;
}float month_sub(float a[][MONTHS], int n)
{int i, j;float total;for (i = 0; i < MONTHS; i++){for (j = 0, total = 0; j < n; j++)total += a[j][i];printf("%d年-%d年 %d月的平均降水量%.1f\n", 2010, 2010+j-1, i+1, total/YEARS);}return total;
}

12.编写…个程序，提示用户输入3个数集，每个数集包括5个double值。程序应当实现下列所有功能：

a．把输入信息存储到一个3x5的数组中

b．计算出每个数集（包含5个数值）的平均值

c．计算所有数值的平均数

d．找出这15个数中的最大值．

e．打印出结果

每个任务需要用一个单独的函数来实现（使用传统C处理数组的方法）。对于任务b，需要编写计算并返回一维数组平均值的函数，循环3次调用该函数来实现任务b。

对于其他任务，函数应当把整个数组做为参数，并且完成任务c和d的函数应该向它的调用函数返回答案。

#include <stdio.h>void input(double(*a)[5], int n);
double sub(const double *a, int n);
double sub_total(const double a[][5], int n);
double max(const double a[][5], int n);
void show(const double a[][5], int n);int main(void)
{double array[3][5];int i;input(array, 3);for (i = 0; i < 3; i++)printf("第%d个数集的平均值：%.2lf\n",i+1, sub(array[i], 5));printf("所有数的平均值：%.2lf\n", sub_total(array, 3));printf("所有数中最大的数：%.2lf\n", max(array, 5));printf("整个数集：\n");show(array, 3);return 0;
}
void input(double(*a)[5], int n)
{int i, j;for (i = 0; i < n; i++){printf("请输入第%d个数集中的5个值：", i+1);for (j = 0; j < 5; j++)scanf("%lf", &a[i][j]);}
}
double sub(const double *a, int n)
{int i;double total = 0;for (i = 0; i < n; i++)total += a[i];return total / n;
}
double sub_total(const double a[][5], int n)
{int i, j;double total = 0;for (i = 0; i < n; i++){for (j = 0; j < 5; j++)total += a[i][j];}return total / (n * 5);
}
double max(const double a[][5], int n)
{int i, j;double temp = a[0][0];for (i = 0; i < n; i++){for (j = 0; j < 5; j++)if (temp < a[i][j])temp = a[i][j];}return temp;
}
void show(const double a[][5], int n)
{int i, j;double max = a[0][0];for (i = 0; i < n; i++){for (j = 0; j < 5; j++)printf("%.2lf ", a[i][j]);printf("\n");}
}

13.下面是两个函数原型：

void show(double ar[], int n); //n是元素数

void show2(double ar2[][3], int n); //n是行数

a,编写一个函数调用，把包含数值8、3、9和2的复合文字传递给函数shows()。

b,编写一个函数调用，把包含2行3列数值的复合文字传递给函数show2(),其中第一行为8、3、9；第二行为5、4、1。

#include <stdio.h>void show(double ar[], int n);
void show2(double ar2[][3], int n);int main(void)
{show((double[]){ 8, 3, 9, 2 }, 4);show2((double[][3]){ { 8, 3, 9 }, { 5, 4, 1 } }, 2);return 0;
}
void show(double ar[], int n)
{int i;for (i = 0; i < n; i++)printf("%.2lf ", ar[i]);printf("\n");
}
void show2(double ar2[][3], int n)
{int i, j;for (i = 0; i < n; i++){for (j = 0; j < 3; j++)printf("%.2lf ", ar2[i][j]);printf("\n");}
}