阵列（Arrays）

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2023-12-01

考虑我们需要存储五个整数的情况。如果我们使用编程的简单变量和数据类型概念，那么我们需要五个int数据类型的变量，程序将如下 -

#include <stdio.h>
int main() {
   int number1;
   int number2;
   int number3;
   int number4;
   int number5;
   number1 = 10;      
   number2 = 20;   
   number3 = 30;   
   number4 = 40; 
   number5 = 50;     
   printf( "number1: %d\n", number1);
   printf( "number2: %d\n", number2);
   printf( "number3: %d\n", number3);
   printf( "number4: %d\n", number4);
   printf( "number5: %d\n", number5);
}

这很简单，因为我们只需存储五个整数。现在让我们假设我们必须存储5000个整数。我们要使用5000个变量吗？

为了处理这种情况，几乎所有的编程语言都提供了一个名为array的概念。数组是一种数据结构，可以存储相同数据类型的固定大小的元素集合。数组用于存储数据集合，但将数组视为相同类型的变量集合通常更有用。

您只需声明一个整数类型的数组变量并使用number1 [0]，number1 [1]和...，number1 [99]来代替单个变量，例如number1，number2，...，number99。代表个体变量。这里，0,1,2，..... 99是与var变量相关联的index ，它们用于表示数组中可用的各个元素。

所有阵列都包含连续的内存位置。最低地址对应于第一个元素，最高地址对应于最后一个元素。

创建数组

要在C中创建数组变量，程序员指定元素的类型和要存储在该数组中的元素数。下面给出了一个在C编程中创建数组的简单语法 -

type arrayName [ arraySize ];

这称为一single-dimensional数组。 arraySize必须是大于零的整数常量， type可以是任何有效的C数据类型。例如，现在声明一个名为number of int的10元素数组，使用此语句 -

int number[10];

这里， number是一个变量数组，足以容纳10个整数。

初始化数组 (Initializing Arrays)

您可以逐个初始化C中的数组，也可以使用单个语句，如下所示 -

int number[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

大括号{}之间的值的数量不能大于我们在方括号[]之间为数组声明的元素的数量。

如果省略数组的大小，则会创建一个足以容纳初始化的数组。因此，如果你写 -

int number[] = {10, 20, 30, 40, 50};

您将创建与上一示例中完全相同的阵列。以下是分配数组的单个元素的示例 -

number[4] = 50;

上面的语句在数组中为元素编号5赋值为50.所有数组都将0作为其第一个元素的索引，也称为基本索引，数组的最后一个索引将是数组的总大小减去1.下图显示了我们上面讨论的阵列的图形表示 -

访问数组元素 (Accessing Array Elements)

通过索引数组名称来访问元素。这是通过将元素的索引放在数组名称后面的方括号中来完成的。例如 -

int var = number[9];

上面的语句将从数组中取出第10个元素，并将值赋给var变量。以下示例使用上述所有三个概念即。创建，分配和访问数组 -

#include <stdio.h>
int main () {
   int number[10]; /* number is an array of 10 integers */
   int i = 0;
   /* Initialize elements of array n to 0 */         
   while( i < 10 ) {
      /* Set element at location i to i + 100 */
      number[ i ] = i + 100;
      i = i + 1;
   }
   /* Output each array element's value */
   i = 0;
   while( i < 10 ) {
      printf("number[%d] = %d\n", i, number[i] );
      i = i + 1;
   }
   return 0;
}

编译并执行上述代码时，会产生以下结果 -

number[0] = 100
number[1] = 101
number[2] = 102
number[3] = 103
number[4] = 104
number[5] = 105
number[6] = 106
number[7] = 107
number[8] = 108
number[9] = 109

Java中的数组

以下是用Java编写的等效程序。 Java支持数组，但使用new运算符在Java中创建它们的方式略有不同。

您可以尝试执行以下程序以查看输出，该输出必须与上述C示例生成的结果相同。

public class DemoJava {
   public static void main(String []args) {
      int[] number = new int[10];
      int i = 0;
      while( i < 10 ) {
         number[ i ] = i + 100;
         i = i + 1;
      }
      i = 0;
      while( i < 10 ) {
         System.out.format( "number[%d] = %d\n", i, number[i] );
         i = i + 1;
      }
   }
}

执行上述程序时，会产生以下结果 -

number[0] = 100
number[1] = 101
number[2] = 102
number[3] = 103
number[4] = 104
number[5] = 105
number[6] = 106
number[7] = 107
number[8] = 108
number[9] = 109

Arrays (Lists) in Python

Python没有Array的概念，而Python提供了另一种名为list数据结构，它提供了与任何其他语言中的数组类似的功能。

以下是用Python编写的等效程序 -

# Following defines an empty list.
number = []
i = 0
while i < 10:
   # Appending elements in the list
   number.append(i + 100)
   i = i + 1
i = 0
while i < 10:
   # Accessing elements from the list
   print "number[", i,  "] = ", number[ i ]
   i = i + 1

执行上述程序时，会产生以下结果 -

number[ 0 ] =  100
number[ 1 ] =  101
number[ 2 ] =  102
number[ 3 ] =  103
number[ 4 ] =  104
number[ 5 ] =  105
number[ 6 ] =  106
number[ 7 ] =  107
number[ 8 ] =  108
number[ 9 ] =  109