第5章 第2节：二维数组的定义和使用（课件）-《编程语言基础—C语言》（高教版第5版）同步精品课堂

5.2节：二维数组的定义和使用 编程语言基础——C语言 同步精品课堂 高教版（第5版） 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 03 能够正确引用二维数组元素，并实现其访问与赋值操作 熟悉二维数组的多种初始化方法，并能结合应用实例编程实现简单矩阵转换（如行列互换） 04 理解二维数组在内存中按行顺序存储的元素排列方式 02 掌握二维数组定义的一般形式及语法规则 01 教学重难点 二 03 二维数组多种初始化方法（分行初始化与按顺序初始化） 理解二维数组在内存中的线性存储形式及其对编程逻辑的影响，并能运用双重循环实现矩阵行列互换等简单算法 04 二维数组元素的正确引用格式（双下标访问） 02 二维数组定义的一般形式与内存中的元素排列方式 01 导入新课 三 《数字迷宫挑战赛——二维数组探秘》 【数字迷宫】 【挑战任务】 [7][4][2][3] [1][8][5][9] [6][0][4][2] [3][5][1][7] 坐标寻宝：请找出第2行第3列的数字密码是多少？ 路径规划：如果我们想记录从起点(1,1)到终点(4,4)的最短路径经过的所有数字，该如何存储这些坐标和数值？ 镜像迷宫：如果我要创建一个与原迷宫完全对称的新迷宫（行列互换），该如何高效完成？ “在C语言中，二维数组就是处理这类表格数据的完美工具！它就像这个数字迷宫的‘地图存储器’，可以用maze[行][列]的精确定位任何位置。今天，我们就来学习如何定义、使用这个强大的工具，并一起完成迷宫镜像挑战！” 新知讲授 四 我们之前学习的一维数组，能很好地表示一排数据。但当数据像成绩单、棋盘或像素图片那样，以行和列的形式呈现时，一维数组就显得不够直观了。 这时，我们需要二维数组。它就像一个表格，通过a[i][j]这样的方式，用行下标和列下标来精确定位每一个数据。掌握二维数组，意味着我们获得了处理更复杂、更结构化数据的能力。 今天，就让我们一起来学习如何定义和使用二维数组。 概述 新知讲授 四 知识点1：二维数组的定义 1、定义二维数组的一般形式 （1）一般形式： （2）举例： 类型说明符 数组名[常量表达式1][常量表达式2] int a[10][5]; int型二维数组 数组名为a 数组第二维有5个元素 数组第一维有10个元素 定义a为10×5（10行5列）的数组。 新知讲授 四 知识点1：二维数组的定义 1、定义二维数组的一般形式 （1）一般形式： （2）举例： 类型说明符 数组名[常量表达式1][常量表达式2] float scores[5][3] float型二维数组 数组名为scores 数组第二维有3个元素 数组第一维有5个元素 定义scores为5×3（5行3列）的数组。 新知讲授 四 知识点1：二维数组的定义 1、定义二维数组的一般形式 （3）注意： 类型说明符 数组名[常量表达式1][常量表达式2] float a[3][4], b[5][10]; //定义a为3×4(3行4列)的数组，b为5×10(5行10列)的数组 float a[3, 4], b[5, 10]; //在一对方括号内不能写两个下标 新知讲授 四 知识点1：二维数组的定义 1、定义二维数组的一般形式 （4）可以使用宏定义作为常量表达式 例如： #define M 3 #define N 5 int c[M][N]; 定义了二维数组c，它是一个具有M行N列的二维数组，共有M×N个元素。 相当于定义：int c[3][5];，这样做的好处是当需要改变行数和列数时只要改变M或N所代表的值即可。 【注意】可以使用宏定义作为常量表达式并不代表可以对数组进行动态定义，宏定义又称为“符号常量”所以，无论是一维数组的定义，还是二维数组的定义，均不允许对数组进行动态定义。 新知讲授 四 知识点1：二维数组的定义 2、二维数组的元素排列 C语言对二维数组采用这样的定义方式，使得二维数组可被看作是一种特殊的一维数组：它的元素又是一个一维数组。例如:int a[3][4];，可以把a看作是一个一维数组，它有3个元素：a[0]、a[1]、a[2]，每个元素又是一个包含4个元素的一维数组 a[0] …… a[1] …… a[2] …… 【注意】数组下标从0开始，因此行标和列标的范围均要减1。 在C语言中，二维数组中的元素排列是按行存放的，即在内存中先顺序存放第一行的元素，再存放第二行的元素。 新知讲授 四 知识点2：二维数组的引用 引用二维数组元素 （1）二维数组元素的表现形式为： 例如： 数组名[下标][下标] ① a[2][3] ②a[2-1][2*2-1] ①a[2,3] ②a[2-1,2*2-1] 下标必须为整型表达式，不能为小数。 （2）数组元素可以出现在表达式中，也可以被赋值。 例如：b[1][2]=a[2][3]/2 （3）在使用数组元素时，下标值应在已定义的数组大小的范围内。 新知讲授 四 知识点2：二维数组的引用 引用二维数组元素 （4）因为二维数组有两个下标，所以在二维数组的应用中常常结合双重循环使用。 例如： 【行优先存储】 int a[3][4]; …… for(i=0;i<3;i++) for(j=0;j<4;j++) scanf(“%d”,&a[i][j]); …… 【列优先存储】 int a[3][4]; …… for(i=0;i<4;i++) for(j=0;j<3;j++) scanf(“%d”,&a[j][i]); …… 新知讲授 四 知识点3：二维数组的初始化 1、二维数组初始化的方法 （1）分行全部赋值 例如：int a[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}}; 赋值后二维数组各元素中的值为： a[0] …… a[0][0] 1 a[0][1] 2 a[0][2] 3 a[0][3] 4 a[1] …… a[1][0] 5 a[1][1] 6 a[1][2] 7 a[1][3] 8 a[2] …… a[2][0] 9 a[2][1] 10 a[2][2] 11 a[2][3] 12 新知讲授 四 知识点3：二维数组的初始化 1、二维数组初始化的方法 （2）分行部分赋值 ①例如：int a[3][4]={{1,2},{5},{9,10,11}}; ②例如：int a[3][4]={{1,2},{9,10,11}}; 1 2 5 9 10 11 1 2 9 10 11 ③例如：int a[3][4]={{1,2},{},{9,10,11}}; 1 2 9 10 11 新知讲授 四 知识点3：二维数组的初始化 1、二维数组初始化的方法 （3）按一维数组的形式赋值 例如：int a[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; 缺点：虽然书写方便，但缺乏直观性，尤其是在数组元素较多的时候容易遗漏。 （4）如果为全部元素赋值（无论是一维形式还是分行形式），则定义数组时可以省略第1维的长度，但第2维长度不能省略。 例如：int a[ ][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; 例如：int a[ ][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}}; 例如：int a[ ][4]={{1,2},{},{9,10,11}}; 系统将根据数据的总数分配内存，即可确定该数组为3行4列。 新知讲授 四 知识点3：二维数组的初始化 2、二维数组初始化的应用 例5-3：输入一个3×4的矩阵，找出矩阵中负数的个数并输出。 #include<stdio.h> main( ){ int a[3][4]; int i,j,count=0; printf("输入一个3×4矩阵： "); for(i=0;i<3;i++) //变量i控制二维数组的行 for(j=0;j<4;j++) //变量j控制二维数组的列 { scanf(“%d”,&a[i][j]);//从键盘得到的值存入a[i][j]元素内 if(a[i][j]<0) //判断a[i][j]中存入的数值是否小于0（若小于0即为负数） count++; } //若小于0，则count计算加1 printf("负数的个数=%d",count); } 新知讲授 四 知识点4：二维数组应用程序举例 1、将一个二维数组a的行和列的元素互换，存到另一个二维数组b中。 a数组 a[0][0] 1 a[0][1] 2 a[0][2] 3 a[1][0] 4 a[1][1] 5 a[1][2] 6 b数组 a[0][0] 1 a[0][1] 4 a[1][0] 2 a[1][1] 5 a[2][0] 3 a[2][1] 6 新知讲授 四 知识点4：二维数组应用程序举例 1、将一个二维数组a的行和列的元素互换，存到另一个二维数组b中。 #include <stdio.h> int main() {int a[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}}; int b[3][2],i,j; printf("array a: "); for(i=0;i<=1;i++) //处理a数组中的一行中各元素 { for (j=0;j<=2;j++) //处理a数组中某一列中各元素 { printf("%5d",a[i][j]); //输出a数组的一个元素 b[j][i]=a[i][j]; } //将a数组元素的值赋给b数组相应元素 printf(" "); } printf("array b: "); //输出b数组各元素 for(i=0;i<=2;i++) //处理b数组中一行中各元素 { for(j=0;j<=1;j++) //处理b数组中一列中各元素 printf("%5d",b[i][j]); //输出b数组的一个元素 printf(" "); } } 师生互动 五 《二维数组“排兵布阵”挑战赛》 布阵：请用按行初始化的方法，将这个“军队”初始化为以下阵容： 第一行（前锋）：士兵编号 101, 102, 103 第二行（中军）：士兵编号 201, 202, 203 第三行（后卫）：士兵编号 301, 302, 303 【代码】： 点将：战事激烈，现需抽调中军（第2行）的左翼（第1列）士兵上前线。请问这个士兵的编号是多少？在代码中如何表示他？ 【代码】 变阵（进阶任务）：敌方从侧翼来袭，指挥官下令，全军需立即变换为“以列为单位”的新队形，即将原行变成列，原列变成行。请问如何用代码实现，将这个army方阵的行列互换，存入一个新的数组 int newArmy[3][3]中？ 【代码】 随堂练习 六 1.下列关于二维数组定义正确的是（ ） A. int a[2,3]; B. int a(2)(3); C. int a[2][3]; D. int a{2}{3}; 答案：C 解析：C语言定义二维数组必须用方括号[行数][列数]。 随堂练习 六 2.对二维数组int a[3][4];的正确描述是（ ） A. 这是一个3行4列的数组，共有7个元素 B. 数组元素a[3][4]是合法的 C. 数组元素a[0][0]的地址最小 D. 数组在内存中按列优先存储 答案：C 解析：C语言数组下标从0开始，a[0][0]是第一个元素，地址最小。 随堂练习 六 3.对于int a[2][3] = {1,2,3,4,5,6};，a[1][2]的值是（ ） A. 3 B. 6 C. 0 D. 编译错误 答案：B 解析：按行初始化，a[1][2]对应第2行第3列，即第6个元素。 随堂练习 六 4.以下能正确定义并初始化二维数组的是（ ） A. int a[2][ ] = {{1,2},{3,4}}; B. int a[ ][3] = {{1,2,3},{4,5}}; C. int a[2][3] = {{1,2},{3,4},{5,6}}; D. int a[ ][ ] = {{1,2,3},{4,5,6}}; 答案：B 解析：定义时可以省略第一维大小，但第二维必须指定。 随堂练习 六 5.定义int a[3][4];后，数组a最多可用的元素是（ ） A. 7个 B. 12个 C. 3个 D. 4个 答案：B 解析：3行×4列=12个元素。 随堂练习 六 6.对于数组int a[2][2] = {{1}};，a[1][1]的值是（ ） A. 1 B. 0 C. 随机值 D. 语法错误 答案：B 解析：只初始化了a[0][0]=1，其余元素自动补0。 随堂练习 六 7.数组int b[2][3] = {1,2,3,4,5};中，b[1][1]的值是（ ） A. 2 B. 4 C. 5 D. 0 答案：C 解析：按顺序初始化，b[1][1]对应第5个元素5。 随堂练习 六 8.要引用二维数组a中第i行第j列的元素，应使用（ ） A. a(i,j) B. a[i,j] C. a[i][j] D. a.i.j 答案：C 解析：C语言用a[i][j]引用二维数组元素。 随堂练习 六 9.对于int a[2][3];，不正确的元素引用是（ ） A. a[0][1] B. a[1][2] C. a[2][3] D. a[1][0] 答案：C 解析：下标从0开始，最大有效下标是a[1][2]。 课堂小结 七 谢谢 EV录屏5.4.2软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.4.2软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn $