C语言：数组与函数实践

任务代码：

【项目1-有序数组中插入数据（函数版）】
　　有一个足够“大”的数组a，其中已经存储了n个呈升序排列的数据。调用函数insert(a, n, m)，可以将数m插入到a中的合适位置，使其仍然保持升序，并且返回值为数组中有效数字的个数（即原先的n加1）。

#include <stdio.h>
#define N 100

int insert(int a[],int n,int m)
{
int loc,j;
//找到要插入位置的下标
for(loc=0;loc<n;loc++)
{
if(a[loc]>m)
{
break;
}
}
//数据后移
for(j=n;j>loc;j--)
{
a[j]=a[j-1];
}
//插入数据
a[j]=m;

n++;
return n;
}

int main()
{
int a
= {1, 7, 8, 17, 23, 24, 59, 62, 101};
int i, n=9;
int m =50;
n = insert(a, n, m);   //在长度为n的a数组中插入m，使仍保持有序
for(i=0; i<n; ++i)
printf("%d ", a[i]);
printf("\n");
return 0;
}

方法2:

#include <stdio.h>
#define N 100
int insert(int [], int, int);
int main()
{
int a
= {1, 7, 8, 17, 23, 24, 59, 62, 101};
int i, n=9;
int m =50;
n = insert(a, n, m);   //在长度为n的a数组中插入m，使仍保持有序
for(i=0; i<n; ++i)
printf("%d ", a[i]);
printf("\n");
return 0;
}
int insert(int d[], int n, int m)
{
int i = n-1;
while(i>=0&&d[i]>m )  //把大数往后“搬”，腾出位置保存n
{
d[i+1] = d[i];
i--;
}
i++;
d[i] = m;   //找到了确定的位置赋值
n++;
return n;   //返回值为数组中新的有效数据的个数
}

【项目2 - 删除数组元素】
del函数的作用是删除数组a中的指定元素x，n为数组a的元素个数。函数的返回值，为删除元素后的有效元素个数（数组中可能有重复元素）。函数的原型为：
int del (int a[10],int n,int x)
（1）请实现这个函数，并完成测试。
（2）如果在函数调用时，要求数组中的元素呈升序排列呢？

(1)

#include <stdio.h>
#define N 100

int del(int a[],int n,int x)
{
//设置两个数组
int p=0,q=0;//用p和q两个变量
while(q<n)//由q控制，扫描所有的元素
{
if(a[q]!=x)
{
a[p]=a[q];//只有当元素值不等于x才往p标识的位置上“搬”
p++;
}
q++;
} //最后的效果，等于x的元素都没有“搬”过来，它们被“覆盖”了，也即被删除了
return p;//p代表的，就是删除后的元素个数
}

int main()
{
int i,n;
int a[20]={86,76,62,58,77,85,92,80,96,88,77,67,80,68,78,87,64,59,61,76};//含有重复数字的数组
int key;
printf("数组中的原来元素为：\n");
for(i=0;i<20;i++)
{
printf("%d ",a[i]);
}
printf("\n");

printf("请输入你想删除的数据：");
scanf("%d",&key);

//删除数据
n=del(a, 20, key);

//打剩余的数组：
printf("删除数据后的数组为：\n");
for(i=0;i<n;i++)
{
printf("%d ",a[i]);
}

//返回值
printf("\n");
printf("数组的有效数字有：%d 个\n",n);
return 0;
}

(2)

#include <stdio.h>
#define N 100

int del(int a[],int n,int x)
{
//设置两个数组
int p=0,q=0;//用p和q两个变量
while(q<n)//由q控制，扫描所有的元素
{
if(a[q]!=x)
{
a[p]=a[q];//只有当元素值不等于x才往p标识的位置上“搬”
p++;
}
q++;
} //最后的效果，等于x的元素都没有“搬”过来，它们被“覆盖”了，也即被删除了
return p;//p代表的，就是删除后的元素个数
}

void select_sort(int a[],int n)
{
int i,j,t,k;
for(i=0;i<n-1;i++)//n个数进行n-1轮的比较
{
//
k=i;
for(j=i+1;j<n;j++)
{
if(a[j]<a[k])
{
k=j;
}
}
//
t=a[k];
a[k]=a[i];
a[i]=t;
}
return;
}

int main()
{
int i,n;
int a[20]={86,76,62,58,77,85,92,80,96,88,77,67,80,68,78,87,64,59,61,76};//含有重复数字的数组
int key;
printf("数组中的原来元素为：\n");
for(i=0;i<20;i++)
{
printf("%d ",a[i]);
}
printf("\n");

printf("请输入你想删除的数据：");
scanf("%d",&key);

//删除数据
n=del(a, 20, key);

//选择排序升序排列数组
select_sort(a,n);

//打剩余的数组：
printf("删除数据后的数组为：\n");
for(i=0;i<n;i++)
{
printf("%d ",a[i]);
}

//返回值
printf("\n");
printf("数组的有效数字有：%d 个\n",n);
return 0;
}

【项目3 - 数组的排序】

（1）编写函数，完成冒泡排序

要求不能改变下面的main函数。

//两个函数bubble_sort和output_array的声明
int main( )
{
int a[20]={86,76,62,58,77,85,92,80,96,88,77,67,80,68,88,87,64,59,61,76};
int b[15]={27,61,49,88,4,20,28,31,42,62,64,14,88,27,73};
bubble_sort(a,20);   //用冒泡法按降序排序a中元素
output_array(a,20);   //输出排序后的数组
bubble_sort(b,15);   //用冒泡法按降序排序b中元素
output_array(b,15);   //输出排序后的数组
return 0;
}
//请在下面定义bubble_sort和output_array函数

#include <stdio.h>

void bubble_sort(int a[],int);
void output_array(int a[],int);

//两个函数bubble_sort和output_array的声明

int main( )
{
int a[20]={86,76,62,58,77,85,92,80,96,88,77,67,80,68,88,87,64,59,61,76};
int b[15]={27,61,49,88,4,20,28,31,42,62,64,14,88,27,73};
bubble_sort(a,20);   //用冒泡法按降序排序a中元素
output_array(a,20);   //输出排序后的数组
bubble_sort(b,15);   //用冒泡法按降序排序b中元素
output_array(b,15);   //输出排序后的数组
return 0;
}
//请在下面定义bubble_sort和output_array函数

void bubble_sort(int a[],int n)
{
int i,j,t;
for(i=0;i<n-1;i++)
{
for(j=0;j<n-i-1;j++)
{
if(a[j+1]<a[j])
{
t=a[j+1];
a[j+1]=a[j];
a[j]=t;
}
}
}
return;
}

void output_array(int a[],int n)
{
printf("排序后的数组为:\n");
int i;
for(i=0;i<n;i++)
{
printf("%d ",a[i]);
}
printf("\n");
return;
}

（2）字符数组排序：改造（1）的程序，使其能对字符数组进行排序，其中：

int a[20]={...};
int b[15]={...};

改为

char a[20] = {'s','o','r','t','b','u','b','b','l','e','s','e','l','e','c','t','o','k','o','k'};
char b[15] = {'a','b','a',...};  //自己补足

#include <stdio.h>

void bubble_sort(char a[],int);
void output_array(char a[],int);

//两个函数bubble_sort和output_array的声明

int main( )
{
char a[20] = {'s','o','r','t','b','u','b','b','l','e','s','e','l','e','c','t','o','k','o','k'};
char b[15] = {'a','b','a','f','c','d','l','q','p','d','x','l','w','o','s'};  //自己补足
bubble_sort(a,20);   //用冒泡法按降序排序a中元素
output_array(a,20);   //输出排序后的数组
bubble_sort(b,15);   //用冒泡法按降序排序b中元素
output_array(b,15);   //输出排序后的数组
return 0;
}
//请在下面定义bubble_sort和output_array函数

void bubble_sort(char a[],int n)
{
int i,j,t;
for(i=0;i<n-1;i++)
{
for(j=0;j<n-i-1;j++)
{
if(a[j+1]<a[j])
{
t=a[j+1];
a[j+1]=a[j];
a[j]=t;
}
}
}
return;
}

void output_array(char a[],int n)
{
printf("排序后的数组为:\n");
int i;
for(i=0;i<n;i++)
{
printf("%c ",a[i]);
}
printf("\n");
return;
}

（3）体验选择排序：改造（1）的程序，将bubble_sort(...)改为select_sort(...)，排序算法由冒泡排序换作为选择排序，排序结果由降序变为升序，完成类似的任务。

#include <stdio.h>

void select_sort(int a[],int);
void output_array(int a[],int);

//两个函数select_sort和output_array的声明

int main( )
{
int a[20]={86,76,62,58,77,85,92,80,96,88,77,67,80,68,88,87,64,59,61,76};
int b[15]={27,61,49,88,4,20,28,31,42,62,64,14,88,27,73};
select_sort(a,20);   //用冒泡法按降序排序a中元素
output_array(a,20);   //输出排序后的数组
select_sort(b,15);   //用冒泡法按降序排序b中元素
output_array(b,15);   //输出排序后的数组
return 0;
}
//请在下面定义select_sort和output_array函数

void select_sort(int a[],int n)
{
int i,j,k,t;
for(i=0;i<n-1;i++)
{
//
k=i;
for(j=i+1;j<n;j++)
{
if(a[j]<a[k])
{
k=j;
}
}
//
t=a[k];
a[k]=a[i];
a[i]=t;
}
}

void output_array(int a[],int n)
{
printf("排序后的数组为:\n");
int i;
for(i=0;i<n;i++)
{
printf("%d ",a[i]);
}
printf("\n");
return;
}

【项目4 - 查成绩】
（1）score1.txt提供了某大学两个班某次测验的数据，包括每位同学的学号及成绩。
请编程序，输入学号，查找出该同学的成绩。
提示1：可以定义两个int型数组，其中一个n存放学号，另一个s存放成绩，可以保证两个数组中，元素下标相同，对应的是同一位同学。例如n[18]值为3123，s[18]为98，说明学号为3123的同学成绩为98。
提示2：因为数据无序，运用顺序查找算法，在n数组中依据学号进行查找，在s数组中对应下标的值则为其成绩。例如，通过在n中的查找，得出学号为3123的同学的下标为18，则其成绩为s[18]。
下面是完成应用的部分代码，已经能够输出成绩清单。请在此基础上实现有关的函数：

//
//  main.c
//  test
//
//  Created by 张子蔚 on 2017/8/31.
//  Copyright © 2017年 张子蔚. All rights reserved.
//

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int readData(int [],int []);
int search(int [],int,int);

int main(int argc, const char * argv[]) {
// insert code here...
int num[200], score[200];  //分别保存学号和成绩
int count;  //代表学生人数
int index;  //代表查找到的学生的下标
int key;
count = readData(num, score);   //将成绩数据从文件中读到数组中
printf("请输入要查找的学生学号:");
scanf("%d",&key);
index = search(num, count, key);  //在count个学生中查找学号为key的学生对应的下标
if(index<0)    //输入的学号不存在时，index的值要求返回-1
printf("不存在学号为%d的同学\n",key);
else
printf("学号为%d的同学的成绩是：%d\n", key, score[index]);
return 0;
}

int readData(int n[],int s[])
{
int count=0;
FILE *fp;
fp=fopen("/Users/zhangziwei/Desktop/score1.txt","r");//打开文件以读的 读的形式
if(fp==NULL)
{
printf("file cannot open!");
exit(0);
}
//读取文件
while(fscanf(fp,"%d%d",&n[count],&s[count])!=EOF)//直到读完
{
count++;
}
//关闭文件指针
fclose(fp);
return count;
}

int search(int n[],int count,int key)
{
int i;
int index=-1;
//顺序查找
for(i=0;i<count;i++)
{
if(n[i]==key)
{
index=i;
break;
}
}
return index;
}

（2）在实际工程中，为了让频繁执行的查询更快一些，常要求对数据进行排序，再进行查询。请改造程序：①在调用readData(num, score);读入数据后，立即调用自定义函数sort对两个数组进行排序（注意在排序需要交换时，应该同时交换两个数组中对应的值，以保证同一下标，对应的是同一个学生的学号和成绩）；②这样，search函数可以实现为二分查找了；③改造main函数，支持多次的查找。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int readData(int [],int []);
int search(int [],int,int);
void sort(int [],int [],int);
void press();//任意键输出

int main(){
// insert code here...
int num[200], score[200];  //分别保存学号和成绩
int count;  //代表学生人数
int index;  //代表查找到的学生的下标
int key;

while(1)
{
count = readData(num, score);   //将成绩数据从文件中读到数组中
printf("请输入要查找的学生学号:");
scanf("%d",&key);
index = search(num, count, key);  //在count个学生中查找学号为key的学生对应的下标
if(index<0)    //输入的学号不存在时，index的值要求返回-1
printf("不存在学号为%d的同学\n",key);
else
printf("学号为%d的同学的成绩是：%d\n", key, score[index]);
//回显
press();
}
return 0;
}

void press()
{
printf("按任意键继续！\n");
getchar();
getchar();
}

int readData(int n[],int s[])
{
int count=0;
FILE *fp;
fp=fopen("/Users/zhangziwei/Desktop/score1.txt","r");//打开文件以读的 读的形式
if(fp==NULL)
{
printf("file cannot open!");
exit(0);
}
//读取文件
while(fscanf(fp,"%d%d",&n[count],&s[count])!=EOF)//直到读完
{
count++;
}

//进行排序(!!因为search中mid使用在学号中，所以要对学号排序!!!)
sort(n,s,count);

//关闭文件指针
fclose(fp);
return count;
}

int search(int n[],int count,int key)
{
//二分查找
int low,high,mid;
int index=-1;
low=0;
high=count-1;

while(low<=high)//不要用mid!=0,因为mid没有初始化一开始，报错风险
{
mid=(low+high)/2;

if(n[mid]==key)
{
index=mid;
break;
}
else if(n[mid]>key)
{
high=mid-1;
}
else
{
low=mid+1;
}
}
return index;
}

void sort(int n[],int s[],int c)
{
int i,j,t;
//冒泡排序法
for(i=0;i<c-1;i++)
{
for(j=0;j<c-i-1;j++)
{
if(n[j]>n[j+1])
{
//学号交换
t=n[j+1];
n[j+1]=n[j];
n[j]=t;
//成绩随学号交换
t=s[j+1];
s[j+1]=s[j];
s[j]=t;
}
}
}
}

/*选择排序void sort(int n[],int s[],int c){    int k,i,j,t;    //选择排序    for(i=0;i<c-1;i++)    {        k=i;        for(j=i+1;j<c;j++)        {            if(n[j]<n[k])            {                k=j;            }        }        //学号交换        t=n[i];        n[i]=n[k];        n[k]=t;        //成绩交换        t=s[i];        s[i]=s[k];        s[k]=t;    }
*/

执行情况：

项目1 ：



项目2 ：

(1)



(2)



项目3:

（1）



（2）



项目4:

（1）



（2）