Array

目錄

陣列是什麼

為什麼需要陣列

陣列的語法

常見的陣列使用實例

陣列的小秘密

陣列是什麼

陣列是什麼

變數

陣列是什麼

是由相同類型的元素（element）的集合所組成的資料結構，分配一塊連續的記憶體來儲存。

by 維基百科

陣列是什麼

←     5

←     8

←     0

←     -1

←     3

←     2

為什麼需要陣列

為什麼需要陣列

不要問那麼多，給我學就對了（x

為什麼需要陣列

[你媽]

ＯＯ！好無聊喔！我們來收衣櫃吧！

接下來我會從上到下告訴你衣櫃中的每一層有多少衣服。

請幫我從下到上輸出每一層的衣服數量。

為什麼需要陣列

[這你]

身為資訊之芽語法班的學員，讓我來寫個程式解決這個問題！

為什麼需要陣列

[這你]

case1:你在一個挺正常的家裡，衣櫃有五層。

#include <iostream>
int main() {
    int grid_1, grid_2, grid_3, grid_4, grid_5 ;
    
    std::cin >> grid_1 >> grid_2 >> grid_3 
             >> grid_4 >> grid_5 ;
             
    std::cout << grid_5 << " " << grid_4   << " " << grid_3 
    		  << " " <<  grid_2  << " "  << grid_1 << "\n" ;
              
    return 0 ;
}

為什麼需要陣列

[這你]

case2:你在一個挺不正常的家裡，衣櫃有二十層。

#include <iostream>
int main() {
    int grid_1, grid_2, grid_3, grid_4, grid_5, 
        grid_6, grid_7, grid_8, grid_9, grid_10,
        grid_11, grid_12, grid_13, grid_14, grid_15, 
        grid_16, grid_17, grid_18, grid_19, grid_20 ;
    
    std::cin >> grid_1 >> grid_2 >> grid_3 
             >> grid_4 >> grid_5 >> grid_6
             >> grid_7 >> grid_8 >> grid_9
             >> grid_10 >> grid_11 >> grid_12
             >> grid_13 >> grid_14 >> grid_15
             >> grid_16 >> grid_17 >> grid_18
             >> grid_19 >> grid_20 ;
             
    std::cout << grid_20 << " " << grid_19 << " " << grid_18 
              << " " << grid_17  << " "  << grid_16 << " " << grid_15
              << " " << grid_14  << " "  << grid_13 << " " << grid_12
              << " " << grid_11  << " "  << grid_10 << " " << grid_9
              << " " << grid_8  << " "  << grid_7 << " " << grid_6
              << " " << grid_5  << " "  << grid_4 << " " << grid_3
              << " " << grid_3  << " "  << grid_2 << " " << grid_1
              << "\n" ;
              
    return 0 ;
}

為什麼需要陣列

[這你]

case3:你住在室內挑高裝潢的101大樓，衣櫃有1000層。

為什麼需要陣列

陣列的語法

陣列的語法-宣告陣列

#include <iostream>
int main() {
    int arr[6] ;
    char str[20] ;
    bool flags[20] ;
    double numbers[100] ;
}

元素型別

陣列名稱[陣列大小] ;

陣列的語法-賦值

#include <iostream>
int main() {
    int array[6] ;
    array[1] = 5 ;
    array[2] = 3 ;
    array[3] = -1 ;
    array[4] = 9 ;
    array[5] = 2 ;
    array[6] = 7 ;
    
    std::cout << array[1] << " " << array[2] << " " << array[3] << " " 
              << array[4] << " " << array[5] << " " << array[6] << " "
              << "\n" ;

    return 0 ;
}

陣列名稱[索引值] ＝ 數值 ;

陣列的語法-賦值

恭喜獲得warning!

陣列的語法-賦值

索引值 0 1 2 3 4 5
變數值 5 3 -1 9 2 7

索引值是從0開始！

int array[6] ;

陣列的語法-賦值

#include <iostream>

int main() {
    int array[6] ;
    array[0] = 5 ;
    array[1] = 3 ;
    array[2] = -1 ;
    array[3] = 9 ;
    array[4] = 2 ;
    array[5] = 7 ;
    
    std::cout << array[0] << " " << array[1] << " " << array[2] << " " 
              << array[3] << " " << array[4] << " " << array[5] << " "
              << "\n" ;

    return 0 ;
}

陣列名稱[索引值] ＝ 數值 ;

陣列的語法-初始化陣列

#include <iostream>
int main() {
    //陣列大小為6
    int arr_1[6] = {5, 3, -1, 9, 2, 7} ;
    //陣列大小為4
    int arr_2[]  = {7, 9, 3, 1} ;
}

元素型別

陣列名稱[陣列大小] = {元素, 元素, ... , 元素} ;

陣列的語法-初始化陣列

#include <iostream>
int main() {
    //初始化為零
    int arr_1[6] = {0, 0, 0, 0, 0, 0} ;
    //這樣也是初始化為零
    int arr_2[6] = {0} ;
    //這樣也是初始化為零
    int arr_3[6] = {} ;
    
    //那這樣是初始化為1嗎？
    int arr_4[6] = {1} ;
    
    std::cout << arr_4[0] << " " << arr_4[1] << " " << arr_4[2] << " " 
              << arr_4[3] << " " << arr_4[4] << " " << arr_4[5] << " "
              << "\n" ;
    
    return 0 ;
}

陣列被部分初始化的時候，編譯器會將未被初始化的元素設為0。

陣列的語法-未被初始化的陣列

#include <iostream>
int main() {
    int arr[3] ;
    std::cout << arr[0] << " " << arr[1] << " " << arr[2] << "\n" ;
    return 0 ;
}

未被初始化的陣列裡面存的是之前那格記憶體殘留下來的東西

aka怪怪的數字

陣列的語法-宣告陣列的注意事項

題目：給你n個數字......

#include <iostream>

int main() {
    int n ;
    std::cin >> n ;
    int arr[n] ;
    return 0 ;
}

陣列的語法-宣告陣列的注意事項

#include <iostream>

int main() {
    int n ;
    std::cin >> n ;
    int arr[n] ;
    return 0 ;
}

這樣有可能會compile error

陣列的長度必須是「常數」！

陣列的語法-宣告陣列的注意事項

#include <iostream>

int main() {
    //以題目給的最大數量宣吿陣列
    int arr[10000] ;
    int n ;
    std::cin >> n ;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cin>> arr[i] ;
    }
    return 0 ;
}

題目：n筆資料, 1<=n<=10000

陣列的語法-宣告陣列的注意事項

或是：

-動態記憶體配置dynamic memory allocation

-用std::vector

陣列使用實例

陣列使用實例-衣櫃的例子

[你媽]

ＯＯ！好無聊喔！我們來收衣櫃吧！

接下來我會從上到下告訴你衣櫃中的每一層有多少衣服。

請幫我從下到上輸出每一層的衣服數量。

陣列使用實例-衣櫃的例子

#include <iostream>

int main() {
	int arr[5] ;
    std::cin >> arr[0] >> arr[1] >> arr[2] >> arr[3] >> arr[4] ;
    std::cout << arr[4] << " " << arr[3] << " " << arr[2] << " "
              << arr[1] << " " << arr[0] << "\n" ;
    return 0 ;
}

有沒有覺得哪裡怪怪的？

陣列使用實例-衣櫃的例子

#include <iostream>

int main() {
    int arr[5] ;
    std::cin >> arr[0] >> arr[1] >> arr[2] >> arr[3] >> arr[4] ;
    std::cout << arr[4] << " " << arr[3] << " " << arr[2] << " "
              << arr[1] << " " << arr[0] << "\n" ;
    return 0 ;
}
#include <iostream>
int main() {
    int grid_1, grid_2, grid_3, grid_4, grid_5 ;
    
    std::cin >> grid_1 >> grid_2 >> grid_3 
             >> grid_4 >> grid_5 ;
             
    std::cout << grid_5 << " " << grid_4   << " " << grid_3 
    		  << " " <<  grid_2  << " "  << grid_1 << "\n" ;
              
    return 0 ;
}

學會陣列後寫的

還沒學會陣列時寫的

陣列使用實例-衣櫃的例子

想想上一堂課教了什麼！

陣列使用實例-衣櫃的例子

沒錯！就是迴圈！

for (初始值; 執行條件; 操作) {敘述}

#include <iostream>

int main() {
    int arr[5] ;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        std::cin >> arr[i] ;
    }
    
    for (int i = 4; i >= 0; i--) {
        std::cout << arr[i] << " " ;
    }
    std::cout << "\n" ;
    return 0 ;
}

陣列使用實例-練習時間

sprout oj no.294

我愛零分(算分)

sprout oj no.209

σ．σ - 2015(不算分)

陣列使用實例-參考解答

#include <iostream>

int main() {
    int score[10005], n ;
    std::cin >> n ;
    
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cin >> score[i] ;
        if (score[i] >= 0) score[i] = 0 ;
    }
    for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
        std::cout << score[i] << "\n" ;
    }

    return 0 ;
}

sprout oj no.294

我愛零分

陣列使用實例-參考解答

#include <iostream>

int main() {
    int arr[1005], n ;
    std::cin >> n ;
    
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cin >> arr[i] ;
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cout << arr[arr[i]] << "\n" ;
    }

    return 0 ;
}

sprout oj no.209

σ．σ - 2015

陣列的小秘密

陣列的小秘密

有沒有想過，如果直接輸出arr這個變數名稱會怎麼樣？

#include <iostream>

int main() {
    int arr[6] = {5, 6, 7, 1, 2, 3} ;
    std::cout << arr << "\n" ;
    return 0 ;
}

陣列的小秘密

會輸出一個記憶體位址！

0x代表這是一個16進位的數字

0x16b14b370

陣列的小秘密

陣列的小秘密

那arr + 1、arr + 2 呢？

#include <iostream>

int main() {
    int arr[6] = {5, 6, 7, 1, 2, 3} ;
    for (int i = 0; i < 6; i++) {
        std::cout << (arr + i) << "\n" ;
    }
    return 0 ;
}

陣列的小秘密

arr + 0 arr[0]的記憶體位址 0x16d96f300
arr + 1 arr[1]的記憶體位址 0x16d96f304
arr + 2 arr[2]的記憶體位址 0x16d96f308
arr + 3 arr[3]的記憶體位址 0x16d96f30c
arr + 4 arr[4]的記憶體位址 0x16d96f310
arr + 5 arr[5]的記憶體位址 0x16d96f314

為什麼會相差4？

陣列的小秘密

8個bit = 1個byte

integer 佔掉32個bit的記憶體 = 4個byte的記憶體 

陣列的小秘密

一個 int 型態的儲存格地址 + 1
 會是指向「下一格」 int 儲存格的地址 

 

（參考2022年北區語法班上課講義）
arr arr[0]的記憶體位址 0x16b14b370
arr + 1 arr[1]的記憶體位址 0x16b14b374
arr + 2 arr[2]的記憶體位址 0x16b14b378
arr + 3 arr[3]的記憶體位址 0x16b14b37c
arr + 4 arr[4]的記憶體位址 0x16b14b380
arr + 5 arr[5]的記憶體位址 0x16b14b374

陣列的小秘密

#include <iostream>

int main() {
    int arr[6] = {5, 6, 7, 1, 2, 3} ;
    for (int i = 0; i < 6; i++) {
        std::cout << *(arr + i) << " is same as " << arr[i] << << "\n" ;
    }
    return 0 ;
}

取值運算子＊

用法為＊(記憶體位址)

而實際上arr[i] == ＊(arr + i)

 

 

陣列的小秘密

上面教的東西都跟pointer有關，有興趣的可以自己去找資料，不然等我們04/08講給你聽也是可以XD

小小總結

-陣列是由相同類型的元素的集合所組成的資料結構

-陣列是儲存在一些連續的儲存格裡

-陣列的索引值是從0開始的！

-陣列通常會搭配迴圈使用

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