LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列

文章目录

  • 一、数组也是一种复合数据类型
    • 1.数组的定义
    • 2.数组中的元素通过下标(或者叫索引,Index) 来访问。
    • 3.C语言中后缀运算符的优先级高于前缀运算符
    • 4.数组下标也可以是表达式,但表达式的值必须是整型的
    • 5.数组的初始化
    • 6.定义和访问数组——遍历的使用
    • 7.数组与结构体的显著区别
  • 二、数组的应用例子:统计随机数
    • 1.rand函数介绍
      • (i)预处理器的作用:
      • (ii)那么用 #define 定义的常量和第 3 节 “数据类型标志enum”讲的枚举常量有什么区别呢?
      • (iii)硬编码的含义
    • 2.习题
  • 三、数组的应用例子:直方图
    • 1.直方图的含义
    • 2.用数组的效率低与效率高的方法比较
    • 3.习题
  • 四、字符串
    • 1.字符串的定义
    • 2.字符数组可用一个字符串字面值来初始化
    • 3. printf 函数的格式化字符串中%s 占位符的使用注意事项
  • 五、多维数组
    • 1.多维数组的定义
    • 2.多维数组的初始化
    • 3.最后,综合本章的知识,我们来写一个最简单的小游戏--剪刀石头布:

一、数组也是一种复合数据类型

1.数组的定义

(1)
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第1张图片
说明:

  • 和结构体成员类似,数组 count 的4个元素的存储空间也是相邻的。
  • 结构体成员可以是基本数据类型,也可以是复合数据类型,数组中的元素也是如此。

(2)根据组合规则,我们可以定义一个由4个结构体元素组成的数组:
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第2张图片
也可以定义一个包含数组成员的结构体:
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2.数组中的元素通过下标(或者叫索引,Index) 来访问。

(1)
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3.C语言中后缀运算符的优先级高于前缀运算符

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4.数组下标也可以是表达式,但表达式的值必须是整型的

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5.数组的初始化

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6.定义和访问数组——遍历的使用

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7.数组与结构体的显著区别

(1)显著不同在于:
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(2)
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说明:

  • 编译器也不会报错,但这样写并不是传一个数组类型参数的意思。对于数组类型有一条特殊规则:数组类型做右值使用时,自动转换成指向数组首元素的指针。 所以上面的函数调用其实是传一个指针类型的参数,而不是数组类型的参数。
  • 接下来的几章里有的函数需要访问数组,我们就把数组定义为全局变量给函数访问。 等以后讲了指针再使用传参的办法。
  • 这也解释了为什么数组类型不能相互赋值或初始化,例如上面提到的 a = b 这个表达式, a 和 b 都是数组类型的变量,但是 b 做右值使用,自动转换成指针类型,而左边仍然是数组类型,所以编译器报的错是 error: incompatible types in assignment 。

二、数组的应用例子:统计随机数

1.rand函数介绍

(1)
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(2)完整的程序如下:
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第13张图片
说明:

  • 这里介绍一种新的语法:用 #define 定义一个常量。
  • 实际上编译器的工作分为两个阶段,先是预处理(Preprocess) 阶段,然后才是编译阶段,
    用 gcc 的 -E 选项可以看到预处理之后、编译之前的程序,例如:
    LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第14张图片
    说明:

(i)预处理器的作用:

  • 一是把头文件 stdio.h 和 stdlib.h 在代码中展开;
  • 二是把 #define 定义的标识符 N 替换成它的定义20(在代码中做了三处替换,分别位于数组的定义中和两个函数中) 。

(ii)那么用 #define 定义的常量和第 3 节 “数据类型标志enum”讲的枚举常量有什么区别呢?

  • define 不仅用于定义常量,也可以定义更复杂的语法结构,称为宏(Macro) 定义。
  • define 定义是在预处理阶段处理的,而枚举是在编译阶段处理的。
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    (3)
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    毕竟我们的样本太少了,才20个数,如果样本足够多,比如说100000个数,统计一下其中每个数字出现的次数也许能说明问题。但总不能把100000个数都打印出来然后挨个去数吧?
    我们需要写一个函数统计每个数字出现的次数。
    完整的程序如下:
    LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第17张图片
    说明:

(iii)硬编码的含义

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2.习题

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

三、数组的应用例子:直方图

1.直方图的含义

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2.用数组的效率低与效率高的方法比较

(1)效率低的方法:
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说明:
(a)
在这里插入图片描述
(b)尽管上面的方法可以准确地得到统计结果,但是效率很低,这100000个随机数需要从头到尾检查十遍,每一遍检查只统计一种数字的出现次数。

(2)效率高的方法
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说明:
在这里插入图片描述
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第22张图片

3.习题

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int main(void)
{
	int i,histogram[10]={0};
	gen_random(10);
	for(i=0;i

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如果还不懂的话:
参考:https://blog.csdn.net/qq_33724710/article/details/50924097(有输出结果)
参考:https://blog.csdn.net/sunbingxi_/article/details/6125426(感觉是元老级答案)
参考:https://segmentfault.com/a/1190000000725176(答案都有,但不完全对)

第一个问题的答案如下:

void prem(int offset);
void print();
void pozition(int i,int offset);

#define N 3
int a[N]={0};

int main(void)
{
	int i;
	for(i=0;i

第二个问题的答案如下:

需要改动的地方有:
#define N 3
#define M 2

void prem(int offset)
{
	if(offset==M-1)
	{
		print();
		return;/* 每次输出以后,return到main函数,使得offset=0*/
	}
	else
	{
		for(int i=offset;i

第三个问题的答案:
假设有一个两两元素互不相同的N长数组a,从数组尾端依次取M个数。
数组b[]得重新定义。

void comb(int n, int m)
{
    int i;
    if (m == 0) {
        print();
        return;
    } else {
        for (int i = n-1; i >= 0; --i)
        {
            b[m-1] = a[i];
            comb(i, m-1);
        }
    }
}

四、字符串

1.字符串的定义

(1)字符串可以看作一个数组,它的每个元素是字符型的。
例如字符串 “Hello, world.\n” 图示如下:
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第26张图片
注意每个字符末尾都有一个字符 ‘\0’ 做结束符,这里的 \0 是ASCII码的八进制表示,也就
是ASCII码为0的Null字符,在C语言中这种字符串也称为以零结尾的字符串(Null-terminated String)。

(2)数组元素可以通过数组名加下标的方式访问,而字符串字面值也可以像数组名一样
使用,可以加下标访问其中的字符:
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第27张图片

2.字符数组可用一个字符串字面值来初始化

LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第28张图片
(1)str 的后四个元素没有指定,自动初始化为0,即Null字符.。
(2)在本书中只要是以Null字符结尾的一串字符都叫字符串,不管是像 str 这样的数组,还是像 “Hello” 这样的字符串字面值。
(3)如果用于初始化的字符串字面值比数组还长,eg:
在这里插入图片描述
则数组 str 只包含字符串的前10个字符,不包含Null字符,这种情况编译器会给出警告。

(4)如果要用一个字符串字面值准确地初始化一个字符数组,最好的办法是不指定数组的长度,让编译器自己计算:
在这里插入图片描述
(5)有一种情况需要特别注意,如果用于初始化的字符串字面值比数组刚好长出一个Null字符的长度(打印字符串可能会出错)
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第29张图片

3. printf 函数的格式化字符串中%s 占位符的使用注意事项

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五、多维数组

1.多维数组的定义

(1)一个数组的元素可以是另外一个数组,这样就构成了多维数组(Multi-dimensional Array) 。例如定义并初始化一个二维数组:
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第31张图片
(2)从概念模型和物理模型上去理解多维数组 (从物理模型上去理解,是真的爽)
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第32张图片

2.多维数组的初始化

(1)多维数组的初始化
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第33张图片
(2)如果是多维字符数组,也可以嵌套使用字符串字面值做Initializer
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第34张图片
多维字符数组的解释如下:
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第35张图片

3.最后,综合本章的知识,我们来写一个最简单的小游戏--剪刀石头布:

(1)代码如下
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第36张图片
解释如下:
LinuxC语言中的数组和rand函数和宏定义和全排列_第37张图片
(2)练习
在这里插入图片描述

                      胜 负 平 胜 负
man-computer:        -2 -1 0 1 2
man-computer+4:       4 2 3 4 5 6 
(man-computer+4)%:    3 2 0 1 2 0 
(man-computer+4)%3-1: 1 -1 0 1 -1

剪刀石头布相生相克,形成一个环,凡是具有环的特性的数学模型都可以考虑用取模运算, 首先确定了man-computer和%3,然后再调整其它常数得到normalized的结果。

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