C语言数组原理及多维数组运用

# 1. C语言数组基础

- **1.1 数组的定义与声明**
- 数组是一种由相同类型的元素组成的数据结构，在C语言中，数组的定义和声明可以通过以下方式完成：
- **静态数组的定义**：`int arr[5];`
- **动态数组的声明**：`int *arr; arr = (int*)malloc(5 * sizeof(int));`
- 静态数组在编译时分配内存，在程序运行前大小就已经确定；动态数组则在运行时动态分配内存。
- 数组的命名规则与普通变量相同，但数组名代表的是数组首元素的地址。

- **1.2 数组元素的访问方式**
- 数组元素的访问可以通过索引（下标）实现，下标从0开始，最大下标为数组长度减1。
- 访问数组元素的通用方式为`数组名[索引]`，例如`arr[3]`表示访问数组`arr`中的第4个元素。
- C语言中数组元素的地址可以通过指针实现，例如`&arr[3]`表示数组`arr`中第4个元素的地址。

- **1.3 数组与指针的关系**
- 数组名本身代表数组首元素地址，可以看作是常量指针，不能修改。
- 数组名与指针的关系密切，数组名可以直接作为指针使用，但不能进行指针运算。
- 数组名作为函数参数时，会自动退化为指针类型，即实际传递的是首元素地址。

通过以上内容，我们初步了解了C语言数组的基础知识，包括数组的定义与声明、元素的访问方式以及数组与指针的关系。在接下来的章节中，我们将深入探讨数组的操作与应用。

# 2. 一维数组操作

- 2.1 数组的初始化与赋值
- 2.2 数组的输入输出
- 2.3 数组的排序算法

### 2.2 数组的输入输出

在 C 语言中，一维数组的输入输出操作是非常常见的，下面我们来看一些示例代码：

#### 2.2.1 一维数组的输入

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[5];
    printf("Enter 5 integers:\n");

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        scanf("%d", &arr[i]);
    }

    printf("Entered integers are: ");
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    return 0;
}

**输入示例：**

10
20
30
40
50

**输出示例：**

Entered integers are: 10 20 30 40 50

#### 2.2.2 一维数组的输出

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[] = {4, 8, 2, 6, 1};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    printf("Array elements are: ");

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    return 0;
}

**输出示例：**

Array elements are: 4 8 2 6 1

### 2.3 数组的排序算法

在实际开发中，对数组进行排序是一个常见的需求，下面示例演示了一种简单的冒泡排序算法：

#include <stdio.h>

void bubbleSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n-1; i++) {
        for (int j = 0; j < n-i-1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j+1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    bubbleSort(arr, n);

    printf("Sorted array: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    return 0;
}

**输出示例：**

Sorted array: 11 12 22 25 34 64 90

以上是一维数组操作章节的部分内容，涵盖了数组的输入、输出以及排序算法的实现。在实际编程中，这些操作是非常常见和必要的。

# 3. 多维数组概述

#### 3.1 多维数组的声明与初始化

- 多维数组是由一维数组嵌套而成的，可以理解为数组的数组。
- 在C语言中，多维数组的声明和初始化可以采用类似于一维数组的方式进行。

#include <stdio.h>

int main() {
    int multiArr[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
    // 访问多维数组元素
    printf("%d\n", multiArr[0][1]); // 输出：2
    printf("%d\n", multiArr[1][2]); // 输出：6
    return 0;
}

#### 3.2 多维数组的访问方法

- 多维数组的元素访问需要使用多个索引。
- 可以通过嵌套循环来遍历多维数组中的各个元素。

#include <stdio.h>

int main() {
    int multiArr[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
    // 遍历多维数组元素
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%d ", multiArr[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

#### 3.3 多维数组与指针的应用

- 多维数组在内存中是连续存储的，可以利用指针来访问多维数组的元素。

#include <stdio.h>

int main() {
    in