9. 一维数组——编程世界的数据“收纳盒”
9.1 为什么需要一维数组
在编程中，我们常常需要处理一组相同类型的数据。例如，要记录一个班级 50 名学生的考试成绩，如果为每个学生的成绩都定义一个单独的变量，那会非常繁琐，而且不利于统一管理和操作。这时，一维数组就派上用场了。一维数组就像是一个“收纳盒”，可以把多个相同类型的数据依次存放在一起，方便我们对这些数据进行批量处理。
9.2 一维数组的定义和初始化
定义数组 在 C++ 中，定义一维数组的基本语法是：数据类型 数组名[数组大小]; 其中，数据类型指定了数组中元素的类型，数组名是数组的标识符，数组大小表示数组中元素的个数，必须是一个常量表达式。
示例代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 定义一个包含 5 个整数的数组
int scores[5];
return 0;
}
在这个程序中，定义了一个名为 scores 的整数数组，它可以存储 5 个整数。
初始化数组 数组可以在定义时进行初始化，有以下几种常见的初始化方式：
- 全部元素初始化
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 全部元素初始化
int scores[5] = {80, 85, 90, 95, 100};
return 0;
}
在这个程序中，定义了一个包含 5 个整数的数组 scores，并将其元素依次初始化为 80、85、90、95 和 100。
- 部分元素初始化
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 部分元素初始化，未初始化的元素自动初始化为 0
int scores[5] = {80, 85};
return 0;
}
在这个程序中，只初始化了数组 scores 的前两个元素，后三个元素会自动初始化为 0。
- 省略数组大小初始化
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 省略数组大小，编译器会根据初始化列表的元素个数确定数组大小
int scores[] = {80, 85, 90, 95, 100};
return 0;
}
在这个程序中，省略了数组 scores 的大小，编译器会根据初始化列表中元素的个数确定数组的大小为 5。
9.3 访问数组元素
数组中的元素可以通过下标来访问，下标从 0 开始。例如，对于一个包含 n 个元素的数组，其下标范围是 0 到 n - 1。
示例代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int scores[5] = {80, 85, 90, 95, 100};
// 访问数组的第一个元素
cout << "第一个学生的成绩是: " << scores[0] << endl;
// 访问数组的第三个元素
cout << "第三个学生的成绩是: " << scores[2] << endl;
return 0;
}
在这个程序中，通过下标 0 访问数组的第一个元素，通过下标 2 访问数组的第三个元素。
9.4 遍历数组
遍历数组就是依次访问数组中的每个元素。通常使用循环来实现数组的遍历。
示例代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int scores[5] = {80, 85, 90, 95, 100};
// 使用 for 循环遍历数组
for (int i = 0; i < 5; i++) {
cout << "第 " << i + 1 << " 个学生的成绩是: " << scores[i] << endl;
}
return 0;
}
在这个程序中，使用 for 循环遍历数组 scores，依次输出每个学生的成绩。
9.5 数组作为函数参数
数组可以作为函数的参数传递，这样可以在函数中对数组进行操作。
示例代码
#include <iostream>
using namespace std;
// 函数：计算数组元素的总和
int sum(int arr[], int size) {
int total = 0;
for (int i = 0; i < size; i++) {
total += arr[i];
}
return total;
}
int main() {
int scores[5] = {80, 85, 90, 95, 100};
int result = sum(scores, 5);
cout << "学生成绩的总和是: " << result << endl;
return 0;
}
在这个程序中，定义了一个函数 sum，它接受一个整数数组和数组的大小作为参数，在函数内部计算数组元素的总和并返回。在 main 函数中调用 sum 函数，将数组 scores 和其大小传递给 sum 函数，并输出计算结果。
9.6 课后小练习
- 编写一个程序，定义一个包含 10 个整数的数组，将数组元素初始化为 1 到 10，然后输出数组中的所有元素。
- 编写一个函数，找出数组中的最大值，并在
main函数中调用该函数进行测试。
通过这部分的学习，你已经掌握了一维数组的基本概念、定义、初始化、访问、遍历以及作为函数参数的使用方法，一维数组可以帮助你更高效地处理一组相同类型的数据。