一、数组的定义和基本概念
数组是一组同类型数据的集合，通过一个名字和一组下标来访问存储在数组中的每个元素。数组中的元素在内存中是连续存储的。
C++ 中数组的定义格式为：数据类型 数组名[元素个数]；其中，数据类型可以是任何数据类型，元素个数必须是整型常量或者常量表达式。
int arr[10]; //定义一个包含10个整型元素的数组
定义数组时可以初始化，数组的初始化可以通过给出初始值列表的方式，如下：
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; //定义并初始化一个包含5个整型元素的数组
如果省略了初始值列表，所有元素都将被默认初始化为0：
int arr[5] = {}; //定义并初始化一个包含5个整型元素的数组，所有元素都为0
二、多维数组
数组不仅可以是一维的，还可以是多维的。例如，二维数组就是由行和列构成的矩阵。对于二维数组，我们需要使用两个下标来访问数组中的元素。
在 C++ 中，多维数组的定义形式为：数据类型 数组名[数组1维长度][数组2维长度]…[数组n维长度]；
int arr[3][4] = { { 1,2,3,4 },{ 5,6,7,8 },{ 9,10,11,12 } };
以上为一个3 × 4的数组，可以通过下标来访问数组中的元素：
cout << arr[1][2] << endl;
以上代码表示访问数组中第2行第3列的元素，输出7。
三、动态内存分配数组
在定义数组时，需要指定数组的大小，而大小一旦确定就不能再改变，这可能会造成一些不便。针对这个问题，C++ 提供了动态内存分配的方法，可以根据需要在程序运行时动态分配内存。
动态内存分配的方法是使用 new 运算符，它会返回一个指向所分配空间的指针。例如，我们可以通过如下方式动态地创建一个包含10个整型元素的数组：
int *arr = new int[10];
动态分配完成之后，我们可以像使用普通数组一样使用动态分配的数组：
arr[0] = 1; arr[1] = 2; cout << arr[0] << " " << arr[1] << endl;
使用完动态分配的数组要记得释放内存，否则会造成内存泄漏。释放内存使用 delete 运算符：
delete[] arr;
四、数组的应用
数组不仅是一种存储和访问数据的数据结构，也可以作为其他数据结构的基础构建。例如，我们可以使用数组来实现以下几个算法：
- 冒泡排序：通过不断地交换相邻两个元素，将最大或最小的元素移动到数组的一段。最差的情况下需要比较n*(n-1)/2次，时间复杂度为O(n^2)。
void bubbleSort(int arr[], int length) {
for (int i = 0; i < length - 1; i++) {
for (int j = 0; j arr[j + 1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
void selectionSort(int arr[], int length) {
for (int i = 0; i < length - 1; i++) {
int minIndex = i;
for (int j = i + 1; j < length; j++) {
if (arr[j] < arr[minIndex]) {
minIndex = j;
}
}
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[minIndex];
arr[minIndex] = temp;
}
}
void quickSort(int arr[], int left, int right) {
if (left >= right) return;
int i = left, j = right;
int pivot = arr[(left + right) / 2]; //取中间元素为基准值
while (i <= j) {
while (arr[i] pivot) j--;
if (i <= j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
i++;
j--;
}
}
quickSort(arr, left, j);
quickSort(arr, i, right);
}
五、结语
数组作为一种基本数据结构，可以高效地存储和访问数据，同时也是构建其他数据结构算法的基础。掌握数组的定义和使用方法，可以提高代码的效率，并且适用于各种类型的问题。
原创文章，作者：小蓝，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/283681.html
微信扫一扫 
支付宝扫一扫 