07 陣列與字串

第7章陣列與字串

陣列簡介

字元與字串處理

字串處理函數簡介

上機實習課程

2

在C語言，一維陣列的語法宣告如下：

當然也可以在宣告時，直接設定初始值：

資料型態：表示該陣列存放的資料型態，可以是基本的資料型態(如int，float，char…等)，或延伸的資料型態(如struct、union…等，這部份在第九章會說明)。

一維陣列(1)7-1 陣列簡介

資料型態陣列名稱[陣列長度];

資料型態陣列名稱[陣列大小]={初始值1,初始值2,…};

3

陣列名稱：命名規則與變數相同。

元素個數：表示陣列可存放的資料個數，為一

個正整數常數。

若是只有中括號，即沒有指定常數值，則表示

是定義不定長度的陣列(陣列的長度會由設定初

始值的個數決定)。

例如底下定義的陣列Temp，其元素個數會自動

設定成3：

7-1 陣列簡介

int Temp[]={1, 2, 3};

4

一維陣列(2)

程式範例：一維陣列的宣告應用範例：

CH07_01.c

7-1 陣列簡介

5

執行結果

7-1 陣列簡介

6

程式解說

7-1 陣列簡介

第6行宣告整數陣列時，直接設定學生成績初始值。

第9行中透過for迴圈，設定count變數從0開始計算，並

當作陣列的索引值，把使用者輸入的資料寫入陣列中。

第12行則使用整數變數Total_Score累計總分。

7

一維陣列(3)

程式範例：一維陣列的初始化應用範例：

CH07_02.c

7-1 陣列簡介

8

7-1 陣列簡介

9

執行結果

7-1 陣列簡介

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程式解說

7-1 陣列簡介

第6行中，設定Score[10]={0}。

因為指定的初始值個數少於陣列元素，所以都一律指定成0。

第16行由scanf()函數逐步把輸入的分數寫到 Score 陣列。

第18行則設定學號輸入 0 跳出迴圈。

11

命令列引數(1)

宣告範例如下所示：

其中第二個引數的宣告為一種宣告陣列作為引數的方式，可以更明確地表達出它是一個一維陣列，而且每個元素為ㄧ字串。

假設這個程式的名稱為read.c，而我們下達了以下的指令：

7-1 陣列簡介

int main(int argc, char *argv[])

{

……

}

read this is a test

12

命令列引數(2)

程式範例：命令列引數的應用範例：CH07_03.c

7-1 陣列簡介

13

執行結果

7-1 陣列簡介

14

程式解說

7-1 陣列簡介

第4行是命令列引數的傳遞宣告，宣告後各位即可在執行

時傳遞參數。

第7行是用來判斷如果argc=1，表示未指定其它參數，只

有程式名稱。

第15行~第16行是列印出存放在argv[ ]陣列中的參數，由

於argv[0]是儲存程式名稱的字串，所以i從1開始執行。

15

在C語言中，二維陣列的宣告格式如下：

例如宣告陣列A的列數是2，行數是3，所有元素個數為6。格式如下所示：

此陣列共有2列3行的元素，也就是每列有3個元素，也就是陣列元素分別是A[0][0],A [0][],A[0][2],…,A[1][2]。

二維陣列(1)7-1 陣列簡介

資料型態陣列名稱 [m] [n]；

int A [2] [3]；

16

陣列中元素的分佈圖說明如下：

在存取二維陣列中的資料時，使用的索引值(index)仍然是由0開始計算。

至於在二維陣列設初始值時，為了方便區隔行與列，所以除了最外層的{}外，最好以{}括住每一列的元素初始值，並以「，」區隔每個陣列元素，例如：

7-1 陣列簡介

int A[2][3]={{1,2,3},{2,3,4}}；

17

二維陣列(2)

程式範例：二維陣列的宣告與應用範例：

CH07_04.c

7-1 陣列簡介

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執行結果

程式解說

7-1 陣列簡介

第7行在宣告二維陣列Tel_fee時，同步設定起始值。

第13行輸出每筆電話號碼與費用。

19

二維陣列(3)

程式範例：二維陣列與矩陣相加的應用範例：

CH07_05.c

7-1 陣列簡介

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執行結果

7-1 陣列簡介

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程式解說

7-1 陣列簡介

第7~8行分別設定了兩個3x3二維陣列來代表兩個矩陣。

第11~13行中則設計了雙層的巢狀for迴圈，來在兩陣列相

同的位置上做加法運算。

22

多維陣列(1)

定義方式如下所示：

以下舉出C中幾個多維陣列的宣告實例：

7-1 陣列簡介

資料型態陣列名稱[元素個數] [元素個數] [元素個數]…….

[元素個數];

int Three_dim[2][3][4]; /* 三維陣列 */

int Four_dim[2][3][4][5]; /* 四維陣列 */

23

三維陣列的表示法和二維陣列一樣皆可視為是

一維陣列的延伸，請看下圖：

例如：宣告一個int型態的三維陣列A

7-1 陣列簡介

24

上列程式中的陣列A是一個三維的陣列，它的

三個維數的元素個數都是2，因此陣列A共有

8(亦即2×2×2)個元素。

可以使用立體圖形表示如下：

7-1 陣列簡介

25

多維陣列(2)

程式範例：三維陣列的宣告與應用範例：

CH07_06.c

7-1 陣列簡介

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執行結果

7-1 陣列簡介

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程式解說

7-1 陣列簡介

在第7行中，宣告了一個2x2x2的三維陣列，各位可以

將其簡化為2個2x2的二維陣列，並同時設定初始值。

由於A是三維陣列，所以能夠利用第11-13行三層巢狀

迴圈將元素值讀出。

28

陣列記憶體配置簡介(1)

程式範例：陣列記憶體配置說明範例：CH07_07.c

7-1 陣列簡介

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7-1 陣列簡介

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執行結果

程式解說

7-1 陣列簡介

第6~8行分別宣告相同型態的變數與陣列。

在第10、12、14行中，各位發現陣列所佔用的空間大

小與資料型態與元素個數有關。

例如b_Array[5]陣列由整數型態組成(在此整數型態佔用

4位元組)，其佔用的記憶體空間即為4*5=20位元組。

31


程式範例：取址運算子與一維陣列的使用範例：

CH07_08.c

7-1 陣列簡介

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執行結果

程式解說

7-1 陣列簡介

從第11、13行的輸出結果可以看出，陣列每移動一次索

引值，其實是在記憶體位移4個位元組(因為整數型態)，

才取出陣列的下一筆資料。

33


程式範例：取址運算子與二維陣列的使用範例：

CH07_09.c

7-1 陣列簡介

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執行結果

7-1 陣列簡介

35

程式解說

7-1 陣列簡介

第6行定義定義整數二維陣列，並直接設定初使值。

第11行我們利用for迴圈輸出陣列元素值及第13行輸

出該元素在記憶體中的位址。

從本程式中各位可發現二維陣列在記憶體中的儲存

方式仍是以線性的方式來處理。

36

陣列名稱其實可用來指出陣列的起始位址。例

如宣告以下指令：

在撰寫程式時，也可以直接使用陣列名稱來取

得陣列的起始位址。如下圖所示：

7-1 陣列簡介

int Num[5]={ 11, 22, 33, 44, 55 };

37


程式範例：陣列名稱與位址的說明範例：CH07_10.c

7-1 陣列簡介

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執行結果

7-1 陣列簡介

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程式解說

7-1 陣列簡介

第13行，使用&運算子輸出每個陣列元素的位址，

第15行則輸出Num+count的值，雖然Num加的是

整數變數count，但編譯器會自動轉換成相對的偏

移位址計算。

40


程式範例：scanf()函數與陣列位址的說明範例：

CH07_11.c

7-1 陣列簡介

41

執行結果

程式解說

7-1 陣列簡介

第10行中使用三種方式傳入變數位址作為參數，

如此scanf()函數即可把鍵盤輸入的資料，儲存到

對應的記憶體中。

42

函數與陣列元素參數

程式範例：單一陣列元素的傳值呼叫參數傳遞

說明範例：CH07_12.c

7-1 陣列簡介

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7-1 陣列簡介

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執行結果

程式解說

7-1 陣列簡介

第4行宣告函數原型，第9行則宣告整數陣列，並給定

起始值。

第13行呼叫函數show()，並將陣列元素值以傳值呼

叫方式傳遞到函數中。

第24~25行，輸出num個*號。

45

程式範例：單一陣列元素的傳址呼叫參數傳遞

說明範例：CH07_13.c

7-1 陣列簡介

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7-1 陣列簡介

47

執行結果

程式解說

7-1 陣列簡介

第4行是傳址呼叫的原型宣告。

第13行則以A[i]位址當參數傳遞，並與第23行的num共

用位址，在第28行中*num的值改變時，主程式中A[i]

的值也會同步改變。

48

函數與一維陣列參數(1)

一維陣列參數傳遞的函數原型宣告：

一維陣列參數傳遞的函數呼叫如下所示：

一維函數的基本架構如下：

7-1 陣列簡介

(回傳資料型態or void) 函數名稱 (資料型態陣列名稱[ ] ,…);

函數名稱 (資料型態陣列名稱,…);

(回傳資料型態or void) 函數名稱 (資料型態陣列名稱[ ] ,…);

{

…

}

49

函數與一維陣列參數(2)

程式範例：一維陣列的參數傳遞與傳址呼叫範

例：CH07_14.c

7-1 陣列簡介

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7-1 陣列簡介

51

執行結果

程式解說

7-1 陣列簡介

第 3行宣告Array_size為常數。

第5行中是函數的原型宣告，以arr[ ]參數及傳址呼叫傳遞，

其中在大括號[ ]中的數字可寫也可不寫，第12~13行印出

A陣列內容。

第15行直接用陣列名稱，呼叫函數Multiple2()，在第29

行會將每個元素值乘以2的陣列傳回主函數。

第17~18行中列印A陣列，元素值已改變了。

52

以下是二維陣列參數傳遞的函數原型宣告：

二維陣列參數傳遞的函數呼叫如下所示：

二維函數的基本架構如下：

函數與多維陣列參數(1) 7-1 陣列簡介

(回傳資料型態or void) 函數名稱 (資料型態陣列名稱[ ] [行數] ,…);

函數名稱 (資料型態陣列名稱,…);

(回傳資料型態or void) 函數名稱 (資料型態陣列名稱[ ][ ] ,…);

{

…

}

53

函數與多維陣列參數(2)

程式範例：二維陣列的參數傳遞與傳址呼叫範

例：CH07_15.c

7-1 陣列簡介

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7-1 陣列簡介

55

執行結果

程式解說

7-1 陣列簡介

第11行中第一維的大括號可以省略不用定義，其它維數

的註標都必須清楚定義長度。

第19行以傳值呼叫呼叫函數Multiple2()。

第32~38行則是定義Multiple2()函數的內容，在第32行處

特別請您注意的還是第二維大括號中必須有元素個素。

56

字元陣列與字串(1)

在C中字串宣告方式有兩種：

例如以下四種宣告方式：

7-2 字元與字串處理

方式1：char 字串變數[字串長度]="初始字串";

方式2：char 字串變數[字串長度]={'字元1', '字元

2', ...... ,'字元n', '\0'};

char Str_1[6]="Hello";

char Str_2[6]={ 'H', 'e', 'l', 'l', 'o' , '\0'};

char Str_3[ ]="Hello";

char Str_4[ ]={ 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '!' };

57

字元陣列與字串(2)

程式範例：字串的宣告與輸出範例：CH07_16.c


58

執行結果


59

程式解說


第6~9行宣告了四種不同的字串及字元陣列方式，第

11行中輸出佔用的空間為6位元，因為多了‘\0’字元。

而在第18行中所輸出了Str_4字元陣列，由於沒有以

'\0'字元結尾，所以輸出時會出現奇怪的符號。

60

程式範例：字串複製函數的實作範例：

CH07_17.c


61


62

執行結果

程式解說


第5行宣告以陣列呼叫的函數原型宣告，第14行呼叫

string_copy()函數。

第24~25行中，是執行逐一拷貝陣列中字元的過程。

63

gets()函數

– 原型宣告如下所示：

– 當您輸入字串時，只有按下Enter鍵時，會讀取緩衝

區的所有字元並存放到指定字元陣列中，並且在結

尾處還會加上'\0'字元。

– gets()函數中不用加上&運算子，這點和scanf()函數

不同，因為字元陣列名稱本身就可代表陣列位址。

字串輸入與輸出函數(1)7-2 字元與字串處理

gets (字元陣列名稱);

64

字串輸入與輸出函數(2)

puts()函數

– puts()函數可用來輸出指定字串，只需把字串的位

址(字元陣列名稱)傳入，就可以輸出字串到螢幕上，

直到遇到'\0'字元為止，而且輸出之後還會自動換行。

– 以下程式範例是練習gets()函數與puts()函數的宣告

與應用，各位可以輸入"This is a book."字串，並比

較使用gets()函數與scanf()函數的不同。


65

字串輸入與輸出函數(3)

程式範例：gets()函數與puts()函數的宣告與應

用範例：CH07_18.c


66

執行結果


67

程式解說


第6~7行宣告兩個字元陣列，並在第12行中使用 gets()

函數讀取“This is a book.”字串，整個字串都會被讀取。

第14行則使用scanf()函數讀取“This is a book.”字串，不

過只能讀取到“This”。

而第17行中利用puts() 函數輸出，結果會自動換行。

68

字串陣列宣告方式如下：

上式中字串數是表示字串的個數，而字元數是表

示每個字串的最大自可存放字元數。

當然也可以在宣告時就設定初值，不過要記得每

個字串元素都必須包含於雙引號之內。例如：

字串陣列7-2 字元與字串處理

char 字串陣列名稱[字串數][字元數]；

char 字串陣列名稱[字串數][字元數]={ "字串常數1", "

字串常數2", "字串常數3"…}；

69

程式範例：字串陣列的宣告與輸出範例：

CH07_19.c


70

執行結果


71

程式解說


第6行中宣告了一個字串陣列Name，而第14行中

直接將Name陣列以一維的方式即可輸出該字串，

不過如果要輸出第i字串的第j個字元，則必須使用

二維方式，如printf(Name[i-1][j-1])。

72

程式範例：字串陣列中字串長度的計算範例：

CH07_20.c


73

執行結果


74

程式解說


第16~17行是以while迴圈來計算該字串的長度，並以

二維方式逐一讀出字元，當字元為‘\0’字元時則跳出迴

圈，不然就執行j++來計算長度。

第18行輸出字串及長度，這裏我們使用\t字元來控制

輸出的對齊效果。

75

strlen()函數的功用是可以輸出字串str的長度，

使用方式如下：

strlen()函數(1) 7-3 字串處理函數簡介

函數原型：size_t strlen(char *str)

strlen(str);

76

strlen()函數(2)

程式範例：字串反向印出範例：CH07_21.c

7-3 字串處理函數簡介

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執行結果


78

程式解說


第6行宣告所輸入字串變數的長度，第10行使用gets()

函數，允許所輸入的字串中含有空白字元。

第12~13行中使用C的庫存函數strlen()來逐一反向印

出字元。

79

strstr()函數的功用是搜尋str2 字串在 str1 字串

中第一次出現的位置，如果有找到則傳回該位

置的位址，沒有找到則傳回 NULL。

而strncpy()函數則是複製 str2 字串的前 n 個字

元到 str1字串。

strstr()函數與strncpy()函數(1)


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

char *strncpy(char *d, char *s, int n)

80

strstr()函數與strncpy()函數(2)

程式範例：strstr()函數與strncpy()函數的宣告

與使用範例：CH07_22.c


81

執行結果


82

程式解說


第8行宣告並設定一字串，第13~14行當使用

strstr() 函數搜尋到字串"Tom"則使用 strncpy() 函

數替換成字串"Joe"。

83

strlwr()函數可將字串中的大寫字元全部轉換成

小寫，而strcat()函數則將 str2 字串連結到字串

str1使用方式如下：

strlwr()函數與strcat()函數(1)


char *strlwr(char *str)

char *strcat(char *str1, char *str2)

strlwr(str);

strcat(str1,str2);

84

strlwr()函數與strcat()函數(2)

程式範例：strcat()函數與strlwr()函數的宣告與

使用範例：CH07_23.c


85

執行結果


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程式解說


第12、14行以gets()函數輸入可含空白字元的字串。

第16行利用函數庫的strcat(str1,str2)函數將兩字串連結。

第17行則使用strlwr()函數將字串中的大寫字元都轉為小

寫字元。

87

上機實習課程(1)

上機實習範例：CH07_24.c

– 以下程式範例是利用main()函數的命令列引數

功能，讓程式可以從命令列讀入簡單的運算式，

並利用switch指令來判斷四則運算符號及計算

出相對應的運算結果。

– 當中使用到atof()函式將字串轉換為浮點數資料

型態，可查閱附錄A的型態轉換函數。

7-4 上機實習課程

88


89


90


執行結果


– 在字串的處理中，常會需要知道字串的長度，

以下程式範例是利用while迴圈逐一讀取字元，

並計算此字串的長度。


91


92


執行結果


– 延續以上程式，請設計一程式將字串中的大寫

字母轉為小寫，小寫字母轉為大寫。


93


94

執行結果


95



– 有一個三維陣列，內容如下：


int num[2][3][3]=

{{{43,45,67},

{73,71,56},

{55,38,66}},

{{21,39,25 },

{38,89,18},

{90,101,89}}};

96


97


98


執行結果


– 以下是數位新知公司三個業務代表2008年前六

個月每人的業績


業務員一月二月三月四月五月六月

1 112 76 95 120 98 68

2 90 120 88 112 108 120

3 108 99 126 90 76 98

單位：萬元

99

請設計一程式，計算以下結果：


(1).每個業務代表的前半年業績總額。

(2).1~6月每個月這三個業務代表的總業績。

100


101

執行結果


102



– 氣泡法的排序原理如下：

– 由此可知n個元素的氣泡排序法必須執行n-1次掃瞄，以4個元素而言，共經過4次掃瞄。

– 第一次掃瞄需要作4次的比較；第二次掃瞄需要作3次的比較，第三次掃瞄需要作2次的比較，第四次掃瞄需要作1次比較。


逐次比較2個相鄰的記錄，若大小順序有誤，則立即對

調，掃描一遍後一定有一個記錄被置於正確位置，就

彷彿氣泡逐漸由水底逐漸冒升到水面上一樣。

103


104


105

執行結果


106



– 以下程式範例是字串陣列的應用，用來儲存由

使用者輸入的3筆學生姓名資料及每位學生的三

科成績，請以橫列方式是輸出每位學生的姓名、

三科成績及總分。


107


108

執行結果


109



– 假設一個三維陣列元素內容如下：

– 請計算原有陣列中的每個元素值總和，並將值

為負數的元素值都換為0，再輸出新陣列的所有

內容。


A[4][3][3]={{{1,-2,3},{4,5,-6},{8,9,2}},

{{7,-8,9},{10,11,12},{0.8,3,2}},

{{-13,14,15},{16,17,18},{3,6,7}},

{{19,20,21},{-22,23,24},(6-,9,12)}};

110


111


112

執行結果


113



– 以下程式範例是利用數值陣列的特性，陣列arr

的初值是1~10的數字，介紹一個數值累加及輸

出的陣列應用實例。


114

執行結果


115



– 以下的程式範例則是再利用二維陣列的方式來

撰寫一個求二階行列式的範例。

– 二階行列式的計算公式為：a1*b2-a2*b1


116


117

執行結果


118



– 以下的程式範例將實作介紹一個讓使用者輸入

的原始字串資料反向排列輸出的設計。


119

執行結果


07 陣列與字串

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