第4章 数组的应用（课后练习题答案）-20181

在本章《数组的应用》中，我们探讨了关于C++编程语言中数组的多个关键知识点。数组是存储同类型数据的有序集合，是C++基本数据类型之一。 1. **数组的初始化**： - 一维数组在初始化时，需要指定数组长度，例如`int a[10]`。但在初始化所有元素时，可以不指定长度，如`int a[] = {1, 2, 3, ..., n}`，系统会根据初始值数量自动推断长度。 - 二维数组在初始化时，如果提供所有元素的值，可以省略行数，但至少需要指定列数，例如`int a[3][2] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}}`。但不指定行数的完整初始化如`int a[][] = {1, 2, 3, 4, 5, 6}`是不允许的。 2. **数组下标**： - 数组的最小下标通常是0，因此`a[0]`是第一个元素，`a[9]`是最后一个元素（如果数组长度为10）。 - 数组的索引是从0开始的，所以最大下标通常是数组长度减1。 3. **字符数组与字符串**： - 字符数组可以用来存储字符串，例如`char ch[10] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'}`创建了一个包含字符串"abcde"的数组。在C++中，字符串是以空字符`\0`结尾的字符数组。 - 一维字符数组表示字符串时，其最大字符数通常比数组长度少1，因为需要为结束符`\0`留出空间。 4. **数组变量的使用**： - 数组名是一个指向数组首元素的指针，因此可以作为参数传递给函数或在表达式中使用，例如`a[3]`或`a[i]`。 - 在C++中，数组元素的访问必须在合法范围内，超出范围的访问可能导致未定义行为。 5. **静态数组与初始化**： - 静态数组在定义时不会自动初始化为0，除非显式初始化，例如`int a[10] = {0};`。 - 定义数组时可以使用变量作为尺寸，但不能是表达式，例如`int n; cin >> n; int a[n];`是可行的，但`int a[n + m];`是非法的。 6. **数组的存储**： - 数组元素在内存中是连续存放的，这使得通过指针遍历数组变得简单高效。 - 数组可以用来存放不同类型的数据，但数组元素必须是同一类型。 7. **字符串占用空间**： - 字符串"hello,world"在内存中占用的字节数是11，包括结束符`\0`。 8. **数组操作与性能**： - 对长度为N的线性表进行顺序查找，最坏情况下需要比较N次。 - `strcat()`用于连接两个字符串，`strlen()`用于计算字符串长度，`strcpy()`用于复制字符串，而`strcmp()`用于比较两个字符串。 9. **排序算法**： - 希尔排序是一种插入排序的改进版本，属于插入类排序法。 10. **多维数组的定义**： - 多维数组的定义需要指定至少一个维度的长度，如`int a[3][4]`。在某些情况下，可以使用不完整的维度定义，如`int a[][3]`，但需要在初始化时提供完整的维度信息。 理解并掌握这些知识点对于编写有效的C++程序至关重要，特别是在处理大规模数据和优化内存使用时。通过数组，可以实现数据结构如矩阵、栈和队列，并执行高效的操作。此外，数组也是许多高级数据结构如链表、树和图的基础。熟悉数组的特性将有助于提升编程技能和解决问题的能力。