9.3 指针与二维数组（课件）-《C语言程序设计》同步教学（清华大学出版）

《C语言程序设计》 同步教学 （清华大学出版） 第九章 指 针 第9章 指 针(Pointer) 9.1 指针概述 9.2 指针与一维数组 9.3 指针与二维数组 9.4 指针与字符串 9.5 指针与函数 9.6 指针数组与多级指针 2 第九章 指 针 9.3 指针与二维数组 C语言将二维数组看作一维数组，其每个数组元素又是一个一维数组。二维数组：按行的顺序存放。 am-10 am-11 ……am-1n-1 a00 a01 …….. a0n-1 a10 a11 …….. a1n-1 …………………. a[m][n]= am-1n-1 …….. am-11 am-10 ………. a1n-1 …….. a11 a10 a0n-1 ……. a01 a00 a[0] a[1] a[m-1] 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3 第九章 指 针 9.3 指针与二维数组 int a[3][4]={ {1,2,3,4}, {5,6,7,8}, {9,10,11,12} }; a 是一个数组名。 数组 a 包含3个元素： a[0]、a[1]、a[2]。 每个元素又是一个一维数组，它包含4个元素。 a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3] a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[1][3] a[2][0] a[2][1] a[2][2] a[2][3] 元素 2000 2004 2008 2012 2016 2020 2024 2028 2032 2036 2040 2044 地址 第1行 第2行 第3行 a、a[0] a[1]+1 a[0]+1 a+1、a[1] a+2、a[2] a[2]+1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 4 一维数组a a[1] a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3] a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[1][3] a[2][0] a[2][1] a[2][2] a[2][3] 行地址 列地址 列地址 列地址 a[0]+0 a[0]+1 a[0]+2 a[0]+3 a[2]+0 a[2]+1 a[2]+2 a[2]+3 a[1]+0 a[1]+1 a[1]+2 a[1]+3 一维数组a[2] 一维数组a[1] 一维数组a[0] a[0] a[2] a+0 &a[0] a+1 &a[1] a+2 &a[2] 第九章 指 针 2. 再找到其所在的列 行确定后，只需进行行内再寻址，就可确定列地址。 第i 行第 j 列元素的地址为：a[i] + j *(a+i)+j 二维数组元素a[i][j]的定位: ( 指向数组元素的指针变量 ) 1. 先找到其所在的行 由于二维数组按行存放，由二维数组的首地址 a,可以确定第 i 行的首地址为 a+i。 第 0 行首地址为： a 或 a+0 或 a[0] 第 i 行首地址为： a+i a[i] * (a+i) 第九章 指 针 所以，第 i 行第 j 列元素的值应为： *( *(a+i)+j ) 或 *(a[i]+j) 或 a[i][j] 6 元素a[i][j]的地址的几种等价的引用方式 &a[i][j] a[i]+j *(a+i)+j &(*(a+i))[j] 元素a[i][j]的几种等价的引用方式 a[i][j] *(a[i]+j) *(*(a+i)+j) (*(a+i))[j] 第九章 指 针 7 行指针变量: 行指针变量 也称为指向一维数组的指针变量，一般定义形式为： 类型标识符 (*指针变量名) [常量表达式]; 常量表达式: 表示一行含有多少个元素。在定义行指针变量时，必须确定每一行所含的元素个数。 int (*p)[4], (*q)[6], a[3][4], b[2][6]; p=a; /* p指向a的第l行的地址 */ q=b; /* q指向b的第l行的地址 */ p、q 虽然都是行指针变量，但类型不同。 p 指向的行只能有 4 个 int 型元素， q 指向的行只能有 6 个 int 型元素。 第九章 指 针 8 【例9.6】输入一个3×4的矩阵到二维数组中，输出该矩阵，并且输出它的最大值元素及行列号。 #include <stdio.h> void main() { int a[3][4], i, j, *maxp; for(i=0;i<3;i++) for(j=0;j<4;j++) scanf("%d",*(a+i)+j); for(i=0;i<3;i++) { for(j=0;j<4;j++) printf("%3d",*(*(a+i)+j)); printf(" "); } maxp=*a; 第九章 指 针 9.3 指针与二维数组 for(i=0;i<3;i++) for(j=0;j<4;j++) if(*maxp<*(*(a+i)+j)) maxp=*(a+i)+j; i=(maxp-*a)/4; j=maxp-*(a+i); printf("max=%d, i=%d, j=%d ",*maxp, i+1, j+1); } 9 【例9.7】输入一个4×4的矩阵到二维数组中，分别计算出二维数组中指定行，指定列的元素之和。 #include<stdio.h> void main() { int a[4][4], (*p)[4] , s1, s2; int i, j, n, m; for(i=0;i<4;i++) for(j=0;j<4;j++) scanf("%d", *(a+i)+j ); scanf("%d%d",&n,&m); p=a+n-1; /* p 指向第n行 */ for(s1=0,j=0;j<4;j++) s1 += *(*p+j); 第九章 指 针 9.3 指针与二维数组 p=a; for(s2=0,i=0;i<4;i++) s2 += *(*(p+i)+m-1); /* *(*(p+i)+m-1) 即 a[i][m-1] */ printf("%d %d ",s1,s2); } 10 字符串的首地址即为字符串指针。 对于一个字符串常量其值就是一个字符串指针，表示该字符串在内存中第一个字符的地址。 若字符数组中存放一个字符串，其数组名就是字符串指针，指向字符串的首字符。 第九章 指 针 9.4 指针与字符串 字符串的表示形式 (1) 字符串指针, 如："abcd" (2) 用字符数组存放字符串，如 char a[ ]= "Beijing China"; (3) 用字符指针变量指向字符串， char *p= "a string"; 或 char *p; p= "a string"; (4) 字符串的引用 一般放在字符数组中或用指针变量指向一个字符串，引用时通过字符数组名或指向字符串的指针变量来引用字符串。 11 【例9.10】编写函数计算字符串的长度。 #include <stdio.h> int length(char *s) { int k=0; while(*s!='\0'){ k++; s++;} /* k表示字符个数 */ return k; } void main() { char a[80]= {"Beijing China"}; printf("length: %d ", length(a)); } 第九章 指 针 9.4 指针与字符串 12 一个函数在编译时被分配给一个入口地址。这个入口地址就称为函数的首地址 （函数指针）。 函数名代表函数的入口地址。 可以用函数名调用函数、也可以用指向函数的指针来调用函数。 第九章 指 针 9.5 指针与函数 1. 指向函数的指针 指向函数的指针变量的一般形式： 类型标识符 (*指针变量名)(函数形参类型) 类型标识符—表示指针变量所指向的函数的返回值类型； 函数形参类型—表示指针变量所指向的函数具有的参数类型。 char (*f1) (int); int (*f2) (float, int); 13 第九章 指 针 9.5 指针与函数 2. 返回指针的函数 一个函数可以返回指针类型的数据，即地址值。 返回指针的函数的一般形式： 类型标识符 *函数名(类型标示符 形参，类型标示符 形参…) 其中“*”表示函数返回的值是指针。例如： int *fun(float x, float y) fun是函数名，调用它后能得到一个指向 int 型数据的指针（地址）。 14 第九章 指 针 9.6 指针数组与多级指针 1. 指针数组的定义 一个数组，其元素均为指针类型，则称为指针数组； 指针数组中的每一个元素都相当于一个指针变量； 指针数组常用于字符串数组的操作，省时间、省空间。 指针数组的一般形式： 类型标识符 *数组名[常量表达式]; int *p[10]; 由于 [ ] 比 * 优先级高，所以 p 先与 [10] 结合，形成p[10]，这是数组形式，它再与前面的 * 结合，表示此数组是指针类型的，每个数组元素都可指向一个 int 型变量。 15 第九章 指 针 9.6 指针数组与多级指针 1. 指针数组的定义 char *p[5]={"China", "Canada", "Singapore", "Romania", "Mexico" }; 16 第九章 指 针 9.6 指针数组与多级指针 2. 指针数组应用举例 char str[N][10] = { "Pascal", "Basic", "Fortran", "Java", "Visual C " }; 【例9.13】将若干字符串按字母顺序（由小到大）输出。 for (i=0; i<N-1; i++) { for (j = i+1; j<N; j++) { if (strcmp(str[j], str[i]) < 0) { strcpy(temp,str[i]); strcpy(str[i],str[j]); strcpy(str[j],temp); } } } 17 第九章 指 针 9.6 指针数组与多级指针 【例9.13】将若干字符串按字母顺序（由小到大）输出。 str str str str str str str str str str 方法1：二维数组方法 排序前 排序后 18 第九章 指 针 9.6 指针数组与多级指针 2. 指针数组应用举例 char *ptr[N] = { "Pascal", "Basic", "Fortran", "Java", "Visual C " }; 【例9.13】将若干字符串按字母顺序（由小到大）输出。 for (i=0; i<N-1; i++) { for (j = i+1; j<N; j++) { if (strcmp(ptr[j], ptr[i]) < 0) { temp = ptr[i]; ptr[i] = ptr[j]; ptr[j] = temp; } } } 19 第九章 指 针 9.6 指针数组与多级指针 【例9.13】将若干字符串按字母顺序（由小到大）输出。 方法2：指针数组方法 指针数组ptr 字符串排序前 Pascal\0 Basic\0 Fortran\0 Java\0 Visual C\0 ptr[0] ptr[1] ptr[2] ptr[3] ptr[4] 指针数组ptr 字符串排序后 Pascal\0 Basic\0 Fortran\0 Java\0 Visual C\0 ptr[0] ptr[1] ptr[2] ptr[3] ptr[4] 20 第九章 指 针 9.6 指针数组与多级指针 3. 多级指针的概念 指向指针的指针称为二级指针，二级以上的指针称为多级指针。 多级指针定义的一般形式为： 类型标识符 ** … *指针变量名 指针变量名前有一个“*”，称为一级指针，简称指针。有两个星号“**”，则称为二级指针，依此类推。 int a=5; int *b=&a; // 指针变量 b 中存放的是a 的地址 int **c=&b; // 二级指针c 中存放的是 b 的地址 21 谢谢观看 p[0]� China� p[1]� Canada� p[2]� Singapore� p[3]� Romania� p[4]� Mexico� ��������� ������� name[0] P a s c a l \0 \0 \0 \0 name[1] B a s i c \0 \0 \0 \0 \0 name[2] F o r t r a n \0 \0 \0 name[3] J a v a \0 \0 \0 \0 \0 \0 name[4] V i s u a l C \0 \0 name[0] B a s i c \0 \0 \0 \0 \0 name[1] F o r t r a n \0 \0 \0 name[2] J a v a \0 \0 \0 \0 \0 \0 name[3] P a s c a l \0 \0 \0 \0 name[4] V i s u a l C \0 \0 $$