蓝桥备赛（四）- 数组(下)

一 、 字符数组

1.1 介绍

数组的元素如果是字符类型 ， 这种数组就是字符数组 ， 字符数组可以是一维数组 ， 可以是二维数组 (多维数组)。

接下来主要讨论一维的字符数组 :

char arr1[5]    //一维数组

char arr2[3][5]  // 二维数组

C语言  中使用 双引号 括起来一串字符表示字符串 ， 这种方式虽然在C++中也是支持的(C++提供了string) ，但我们一般会将这种字符串称为 C语言风格的字符串 。如果需要将一个C语言风格的字符串存储起来 ， 就可以使用字符数组 。

1.2 初始化

1.字符数组的创建：char a[10];

2 . 字符数组的创建同一维数组的创建一样 ， 就不再赘述 ， 字符串数的初始化有2种方式：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespce std;int main()
{//1.直接使用字符串初始化char ch1[10] = "abcdef";//后面的默认为0char ch2[] = "abcdef";//数组大小根据初始化进行调整//2.用字符进行初始化char ch3[10] = {'a','b','c','d','e','f'};//后面默认为0char ch4[] =  {'a','b','c','d','e','f'};return 0;
}

 如果调试看⼀下 ch2 和 ch4 数组的内容，我们会明显的发现，数组 ch2 中多⼀个 '\0' 字符，这是因为字符串的末尾其实隐藏⼀个 '\0' 字符，这个 '\0' 是字符串的结束标志，在打印字符串的时候遇到 '\0' ，打印结束。

注意 ，字符数组的打印和整型数组的打印一定要区分开来 ！！！

1.3 字符串长度 - strlen

问题引入：我们看下面的ch1 ， 数组长度是10 ， 但是数组并没有被字符填满 ， 字符串的长度是6，这时候要怎么计算 ? 

C/C++中有一个库函数 ： strlen , 可以求字符串长度 ， 其实统计的就是字符串中 \0 之前的字符个数 。strlen 需要的头文件是<cstring> 

strlen - C++ Reference

size_t strlen ( const char * str );

//str - 指针，存放的是字符串的起始地址，从这个地址开始计算字符串的长度

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char ch1[10] = "abcdef";int n = strlen(ch1); cout << n << endl;int sz = sizeof(ch1)/sizeof(ch1[0]);cout << sz << endl;return 0;
}

 字符数组的元素个数 ， 大小是用sizeof求 ； 字符数组的长度是用strlen来求！

1.4 字符数组的输入

输入没有空格字符串

1）使用scanf函数和字符数组来实现：(这里推荐使用VS，调试观察)

数组首元素就是数组的地址

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char ch[20] = { 0 };//输入scanf("%s", ch);//输出printf("%s", ch);return 0;
}

我们发现会报错 ， 不用担心 , 按照下面添加语句即可 ： 

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

 继续运行 :

按下F10 进行调试 ， 可以看到没有初始化的字符元素默认为'\0' 

 2）使用cin 和 字符数组来实现：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char ch[20] = { 0 };//输入cin >> ch;//输出cout << ch << endl;return 0;
}

3） 上面两个代码是将字符串读取后从数组的其实位置开始存放的 ， 当然也可以指定位置存放 。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char ch[20] = { 0 };//输入//+2的意思就是跳过两个元素 ， 就是第三个元素cin >> ch + 2;//输出cout << ch + 2<< endl;return 0;
}

那么从第n个元素开始存放 ， 就应该是 cin >> arr + n ; 使用scanf 也是一样的 。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char ch[20] = { 0 };//输入scanf("%s", ch + 2);//输出printf("%s", ch + 2);return 0;
}

输入有空格的字符串

1）发现问题：

前面我们讲解了scanf 和 cin 读取不含空格的字符串 ， 一切正常 ， 那如果我们输入的字符串中带有空格 ， 实际上是无法正常打印出我们想要的结果 ， 而是读到空白字符 ， 编译器默认读完 。

2）scanf的方式 ：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char ch[20] = { 0 };//输入scanf("%s", ch );//输出printf("%s", ch );return 0;
}

 当输入"abc    def"的时候 ， 实际上scanf 只读取了abc就结束了 ， 也就是相当于遇到空格就结束了。

---

这里特别说一下占位符 %s  。 它其实不能简单地等同于字符串。它的规则是，从当前第⼀个

非空白字符开始读起，直到遇到空白字符（即空格、换行符、制表符等）为止 。

 %s 的读取不会包含空白字符，所以无法用来读取多个单词，除非多个 %s ⼀起使用。

这也意味着， scanf() 不适合读取可能包含空格的字符串，比如书名或歌曲名。 另外有⼀

个细节注意⼀下， scanf() 遇到 %s 占位符，会在字符串变量末尾存储⼀个 \0 字符 。

同时scanf() , 将字符串读入字符数组的时候 ， 不会检测字符串是否超过了数组的长度 。 

为了防止这种情况 ， 使用%s 占位符的时候 ， 可以指定读入字符串的最长长度 ， 即写成%[m]s , 其中的[m]是一个整数 ， 表示读取字符串的最长长度 ， 后面的字符将被丢弃。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char ch[20] = { 0 };//输入scanf("%5s", ch);//输出printf("%s", ch);return 0;
}

 上面的%5s表示最多读取用户输入的10个字符 ， 后面的字符将被丢弃 ， 这样就不会有数组溢出的风险了。

3）cin的方式：

结果都一样~~~~, 没有任何区别！！！

其实cin在读取一个字符串的时候 ， 在遇到空白字符的时候 ， 就认为字符串就结束了，往后读取剩余的字符，同时将已经读取到的字符串末尾加上\0 , 直接存储起来 。 

4）解决问题：

4-1）gets 和 fgets

使用gets函数的方式 ， 这种方式能解决问题 ， 但是 因为gets 存在 安全性问题 ， 在C++11中取消了gets ， 随后给出了更加安全的方案：fgets 。

char * gets ( char * str );

char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );

                                |               |               |

                          地址  最多存放的大小  流

gets 原理 : gets 是从第一个字符开始读取的 ， 一致读取到\n停止 ， 但是不会读取\n , 也就是读取到的内容中不包含\n ， 但是会在读取到的内容后面自动加上 \0 。 （读到\n，但不读取\n,会自动加\0）

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char arr[10] = {0};gets(arr);printf("%s",arr);return 0;
}

小提示 : Dec - C++中使用gets函数 ， 没有报错 ， 但是在其他IDE上 ， 比如VS ， 就会报错。所以慎用gets !!!! 

 4-2)fgets

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char arr[10] = {0};fgets(arr,sizeof(arr),stdin);printf("%s",arr);return 0;
}

fgets 原理 : fgets 也是从第一个字符开始读取，最多读取 num-1 个字符，最后⼀个位置留给 \0 ，如果 num 的长度是远大于输入的字符串长度，就会⼀直读取到 \n 停止，并且会读取 \n ，将 \n 作 为读取到内容的⼀部分，同时在读取到的内容后自动加上 \0 。（最多读num-1个，读取\n ，然后加\0） --> 这时候需要注意遍历数组的时候，需要考虑换行问题。

用gets 和 fgets 同时输入"abc def" , 两者差异如下： 

 4-3)scanf

当然C语言中使用  scanf 函数其实也能做到读取带有空格的字符串，只是不常见。

 将 "%s" 改成 "%[^\n]s" ， 其中在 % 和 s 之间加上了 [^\n] ，意思是⼀直读取，直到遇到

\n ，这样即使遇到空格也就不会结束了。 这种方式读取，不会将 \n 读取进来，但是在读取到的字符串末尾加上 \0 。（不读取\n , 自动加\0）

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char arr[10] = { 0 };scanf("%[^\n]s", arr);printf("%s", arr);return 0;
}

4-4)getchar

使用getchar 逐个字符的读取 ， 也是可以读取一个字符串的。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char arr[20];int ch = 0;int i = 0;while ((ch = getchar()) != '\n'){arr[i++] = ch;}printf("%s\n", arr);return 0;
}

1.5 字符数组的输出

1 . C语言中可以在printf 函数中使用 %s 占位符的方式 ， 打印字符数组中的字符串。

2 . C++中使用 cout , 可以直接打印字符数组中的字符串内容 。

3 . 也可以采用循环的方式逐个字符打印字符串内容 。

 ---> 字符串的结束标志是\0

----> strlen

4 . 如果没有\0的字符数组 ， 计算数组的长度 ， for循环

 方法一：printf 、cout

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char arr[] = "Hello Wrold!";printf("%s\n",arr);cout << arr << endl;return 0;
}

方法二：循环

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char arr[] = "Hello Wrold!";int i = 0;while(arr[i] != '\0'){cout << arr[i];i++;	} cout << endl;return 0;
}

 方法三：单个字符打印，根据字符长度来逐个打印 (strlen 可以用来计算字符串的长度，不包含\0,记住需要包含头文件<cstring>

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char arr[] = "Hello Wrold!";for(int i = 0; i< strlen(arr);i++){cout << arr[i];	}	cout << endl;return 0;
}

方法四：当我们遇到没有\0的字符数组的时候 ， 我们可以计算数组的长度来打印字符数组

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char arr[] = {'a','b','c','d'};int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);for(int i = 0; i< sz;i++){cout << arr[i];	}	cout << endl;return 0;
}

 方法很多 ， 根据需求来选择！

1.6 strcpy

使用字符数组可以存放字符串 ， 但是字符数组能否直接赋值呢？

比如：

char arr1[] = "abcdef";

char arr2[20] = {0};

arr2 = arr1;//这样赋值可以吗？

不可以 ， 常量不可改

其实C/C++中有一个库函数 --> strcpy , 可以拷贝字符串

 strcpy - C++ Reference

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[20] = {0};strcpy(arr2,arr1);cout << arr2 << endl;return 0;
}

1.7 strcat

在一个字符的末尾追加一个字符串 ， 那字符串能直接追加吗？

char arr1[20] = "hello ";

 char arr2[] = "world";

 arr1 += arr2;//这样也是不行的

其实C/C++中有一个库函数strcat , 可以实现该功能。

char * strcat ( char * destination, const char * source );

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char arr1[20] = "Hello ";char arr2[] = "World!";strcat(arr1,arr2);cout << arr1 << endl;return 0;
}

注意：追加到的数组需要空间大小足够，否组会越界

1.8 练习

练习一：自动修正

P5733 【深基6.例1】自动修正 - 洛谷

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;const int N = 110;
char arr[N];
int main()
{cin >> arr;//cin输入字符串后，会在末尾存放\0 //调整字符串int i = 0;while(arr[i] != '\0'){if(arr[i] >= 'a' && arr[i] <= 'z'){arr[i] -= 32;//小写转大写}i++; } cout << arr << endl;return 0;
}

除了借助'\0'  ， 还可以借助strlen 计算字符数组的长度 ：

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;const int N = 110;
char arr[N];
int main()
{cin >> arr;int len = strlen(arr);int i = 0;for(int i = 0;i < len ; i++){if(arr[i] >= 'a' && arr[i] <= 'z'){arr[i] -= 32;//小写转大写}	}cout << arr << endl;return 0;
}

这里再给大家介绍两组函数:islowe 和 tolower , 需要的头文件是<cctype>

islower - C++ Reference

tolower - C++ Reference

字符分类函数和字符转换函数：<cctype> (ctype.h) - C++ Reference

int islower ( int c ); //判断字符是否是小写字母

int tolower ( int c ); //转换成小写字母

1 . islower 是C/C++中提供的一个判断字符是否是小写字符的一个函数 ， 如果c是小写字母 ， 函数返回一个非0的数字 ， 如果不是小写字母 ， 函数返回 0 ， 还有一个函数是 issupper ，是判断是否大写字母的 。

2 . tolower 是C/C++中提供的一个将参数C 从大写字母转化成小写字母的函数 ，如果C是小写字母将什么也不发生。

有了以上的函数，我们可以对这道题目的代码进行修改。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cctype>
using namespace std;const int N = 110;
char arr[N];
int main()
{cin >> arr;for(int i = 0;arr[i] != '\0';i++){if(islower(arr[i]))arr[i] = toupper(arr[i]);}cout << arr << endl;return 0;
}

练习二：统计数字字符个数

B2109 统计数字字符个数 - 洛谷

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring> 
using namespace std;const int N = 265;
char arr[N];
int main()
{//使用fgets读取带空格的字符串时候，会读取\n,并将\n也读取到arr中，然后末尾加\0 fgets(arr,265,stdin);int i = 0;int c = 0;while(arr[i] != '\n'){if(arr[i] >= '0' && arr[i] <= '9')c++;i++;	}cout << c << endl;return 0;
}

判断一个字符是否是数字字符 ， 有一个函数是isdigit , 可以直接使用

int isdigit ( int c );

如果参数c是数字字符 ， 则返回非0的数值 ， 如果不是数字字符 ， 则返回0

需要包含头文件<cctype>

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cctype> 
using namespace std;const int N = 265;
char arr[N];
int main()
{//使用fgets读取带空格的字符串时候，会读取\n,并将\n也读取到arr中，然后末尾加\0 fgets(arr,265,stdin);int i = 0;int c = 0;while(arr[i] != '\n'){if(isdigit(arr[i]))c++;i++;	}cout << c << endl;return 0;
}

 

练习三：整理药名

信息学奥赛一本通（C++版）在线评测系统

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cctype> 
using namespace std;const int N = 25;
char arr[N];
int main()
{int n;cin >> n;while(n--){//输入药名cin >> arr;//处理第一个字符 if(islower(arr[0])) arr[0] = toupper(arr[0]);int j = 1;while(arr[j] != '\0'){if(isupper(arr[j]))arr[j] = tolower(arr[j]);j++;}//输出cout << arr << endl; } return 0;
}

练习四：基因相关性

B2111 基因相关性 - 洛谷

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;const int N = 510;
char a1[N];
char a2[N];
int main()
{double n = 0;cin >> n;cin >> a1;cin >> a2;int len = strlen(a1);int c = 0;for(int i = 0; i < len ; i++){if(a1[i] == a2[i])c++;}if(c*1.0 / len >= n)cout << "yes" << endl;elsecout << "no" << endl; return 0;
}

练习五：输出亲朋字符串

B2113 输出亲朋字符串 - 洛谷

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;const int N = 110;
char arr[N];
int main()
{cin >> arr;//n-1int i = 0;while(arr[i+1] != '\0'){char tmp = arr[i] + arr[i+1];cout << tmp;i++;}//ncout << (char)(arr[i] + arr[0]) << endl;return 0;
}

方法二 ： 我们发现  （最后一个元素的下标） %  元素个数 ==   第一个元素的下标 ， 借助这一个特点 ， 我们可以统一用一个式子来求亲朋数 ， 需要注意的是 ， % 运算符 的优先级比 + 高 ， 所以需要加上小括号 

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;const int N = 110;
char arr[N];
int main()
{cin >> arr;int i = 0;int len = strlen(arr);while(arr[i] != '\0'){//% 的优先级比 + 的高 char tmp = arr[i] + arr[(i+1)%len];cout << tmp;i++;}return 0;
}

 

练习六：验证子串

B2118 验证子串 - 洛谷

介绍一个函数 , 可以用来判断字串 ： strstr 

strstr - C++ Reference

const char * strstr ( const char * str1, const char * str2 ) ；

这个函数本质上是用来查找子字符串的 。在str1 字符串中查找str2 字符串第一次出现的位置，如果找到了，就返回第一次出现的地址 ； 如果没有找到 ， 就返回NULL(0)

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;const int N = 25;
char a1[N];
char a2[N];
int main()
{cin >> a1;cin >> a2;if(strstr(a1,a2))cout << a2 << " is substring of " << a1 << endl;else if(strstr(a2,a1))cout << a1 << " is substring of " << a2 << endl;	elsecout << "No substring" << endl;return 0;} 

练习七：找到第一个只出现一次的字符

B2110 找第一个只出现一次的字符 - 洛谷

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;//方法一：暴力求解
const int N = 1110;
char arr[N];
int main()
{cin >> arr;int i = 0;int flag = 0;//表示没有出现仅一个的字符 while(arr[i]){int j = 0;int c = 0;while(arr[j]){if(arr[i] == arr[j]){c++;}j++;}if(c == 1){flag = 1;cout << arr[i] << endl;break;}i++;}if(flag == 0)cout << "no" << endl;return 0;	
} 

方法二：题目说字符串中只有小写字母，小写字母的ASCII值的范围是：97~122，在C和C++中每个字符都有ASCII值，标准的ASCII码表中有128个字符，ASCII值的范围是0~127.

所以我们创建⼀个128元素的整型数组，下标分别是0~127，下标正好和字符的ASCII值范围对应，那么整型的数组的⼀个元素就为⼀个字符计数就可以。每读取⼀个字符，根据字符的ASCII值将数组中下标为字符ASCII值的元素值+1，相当于统计这个字符出现的次数。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;const int N = 1110;
char arr[N];
int num[128] = {0};
int main()
{int i = 0;while((arr[i] = getchar())!='\n'){num[arr[i]]++;i++;}i = 0;int flag = 0;while(arr[i]){if(num[arr[i]] == 1){flag = 1;cout << arr[i] << endl;break;}i++;}if(flag == 0)cout << "no" << endl; return 0;
}