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指針數組

2019-11-17 05:22:46
字體：大 中 小
來源：轉載
供稿：網友
前面介紹了指向不同類型變量的指針的定義和使用，我們可以讓指針指向某類變量，并替代該變量在程序中使用；我們也可以讓指針指向一維、二維數組或字符數組，來替代這些數組在程序中使用，給我們在編程時帶來許多方便。
下面我們定義一種非凡的數組，這類數組存放的全部是指針，分別用于指向某類的變量，以替代這些變量在程序中的使用，增加靈活性。指針數組定義形式：
類型標識*數組名[數組長度]
例如： char *str[4];
由于[ ] 比*優先權高，所以首先是數組形式str[4 ]，然后才是與“*”的結合。這樣一來指針數組包含4個指針s t r [ 0 ]、s t r [ 1 ]、s t r [ 2 ]、s t r [ 3 ]，各自指向字符類型的變量。例如： int *
p t r [ 5 ] ;
該指針數組包含5個指針p t r [ 0 ]、p t r [ 1 ]、p t r [ 2 ]、p t r [ 3 ]、p t r [ 4 ]，各自指向整型類型的變量。
[例6-22] 針對指針數組的應用，我們分別用指針數組的各指針指向字符串數組、指向一維整型數組、指向二維整型數組。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
m a i n ( )
{
char *ptr1[4]={"china","chengdu","sichuang","chongqin"};
/* 指針數組p t r 1 的4個指針分別依此指向4個字符串* /
int i,*ptr2[3],a[3]={1,2,3},b[3][2]={1,2,3,4,5,6};
for(i=0;i<4;i++)
printf("/n");
for(i=0;i<3;i++)
ptr2[i]=&a[i];/*將整型一維數組a的3個元素的地址傳遞給指針數組ptr2*/
for(i=0;i<3;i++)/*依此輸出ptr2所指向的3個整型變量的值*/
printf("%4d",*ptr2[i]);
printf("/n");
for(i=0;i<3;i++)
ptr2[i]=b[i];/*傳遞二維數組b的每行首地址給指針數組的4個指針*/
for(i=0;i<3;i++)/*按行輸出*/
printf("%4d%4d/n",*ptr2[i],*ptr2[i]+1);
}
程序中指針數組與所指對象的關系如圖6-12所示。
指針數組（圖一）
ptr1指針數組中的4個指針分別指向4個字符串，如圖6-11的a）所示，程序中依此輸出；ptr2指針數組共有3個指針，若將整型一維數組a中各元素地址分別傳遞給指針數組的各指針，則ptr2[0]就指向a[0]；ptr2[1]就指向a[1]；ptr2[2]就指向a[2]。若將二維數組各行的首地址分別傳遞給指針數組的各指針，如圖6-11b）所示，這樣一來，ptr2[0]就指向了b數組的第0行，該行有兩個元素，其地址為ptr2[0]與ptr2[0]+1；相應指針數組第i個元素ptr2[i]指向的b數組的第i行兩個元素地址分別為ptr2[i]與ptr[i]+1。
指針數組（圖二）
在處理二維字符數組時，我們可以把二維字符數組看成是由多個一維字符數組構成，也就是說看成是多個字符串構成的二維字符數組，或稱為字符串數組。
指針數組對于解決這類問題（當然也可以解決其它問題）提供了更加靈活方便的操作。
有一點需要說明，若定義一個指針數組后，指針數組各元素的取值（即地址）要注重安全性。
如定義指針數組：
char*ptr[3];
我們說該數組包含三個指針，但指針的指向是不確定的，指針現在可能指向內存的任一地址。假定現在作語句：scanf("%s",ptr[i]),則輸入的字符串在內存的存放其地址由ptr[i]決定。除非給指針數組元素賦值安全的地址。
[例6-23]定義字符指針數組，包含5個數組元素。同時再定義一個二維字符數組其數組大小為5*10，即5行10列，可存放5個字符串。若將各字符串的首地址傳遞給指針數組各元素，那么指針數組就成為名副其實的字符串數組。下面對各字符串進行按字典排序。
在字符串的處理函數中，strcmp(str1,str2)函數就可以對兩個字符串進行比較，函數的返回值>0、=0、<0分別表示串str1大于str2、str1等于str2、str1小于str2。再利用strcpy()函數實現兩個串的復制。下面選用冒泡排序法。
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<stdio.h>
main()
{
char*ptr1[4],str[4][20],temp[20];
/*定義指針數組、二維字符數組、用于交換的一維字符數組*/
inti,j;
for(i=0;i<4;i++)
gets(str[i]);/*輸入4個字符串*/
printf("/n");
for(i=0;i<4;i++)
ptr1[i]=str[i];/*將二維字符數組各行的首地址傳遞給指針數組的各指針*/
printf("original string:/n");
for(i=0;i<4;i++)/*按行輸出原始各字符串*/
printf("%s/n",ptr1[i]);
printf("ordinal string:/n");
for(i=0;i<3;i++)/*冒泡排序*/
for(j=0;j<4-i-1;j++)
if(strcmp(ptr1[j],ptr1[j+1])>0)
{strcpy(temp,ptr1[j]);
strcpy(ptr1[j],ptr1[j+1]);
strcpy(ptr1[j+1],temp);
}
for(i=0;i<4;i++)/*輸出排序后的字符串*/
printf("%s/n",ptr1[i]);
}
指針數組（圖三）
程序中一定要注重指針的正確使用。一旦將二維字符數組的各行首地址傳遞給指針數組
的各指針，則相當于給指針分配了安全可操作的地址，地址空間大小由二維字符數組來決定。
當然也可由編譯系統為指針分配地址用于字符串的存放。
[例6-24]利用malloc()函數為指針分配存儲空間，實現字符串的排序。
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<stdio.h>
main()
{
char *ptr1[4],*temp;
inti,j;
for(i=0;i<4;i++)
{
ptr1[i]=malloc(20);/*為指針數組各指針分配20字節的存儲空間*/
gets(ptr1[i]);
}
printf("/n");
printf("original string:/n");
for(i=0;i<4;i++)
printf("%s/n",ptr1[i]);
printf("ordinal string:/n");
for(i=0;i<3;i++)
for(j=0;j<4-i-1;j++)
if(strcmp(ptr1[j],ptr1[j+1])>0)
{
temp=ptr1[j];/*利用指向字符串的指針，進行指針地址的交換*/
ptr1[j]=ptr1[j+1];
ptr1[j+1]=temp;
}
for(i=0;i<4;i++)/*字符串輸出*/
printf("%s/n",ptr1[i]);
}
運行程序，其結果與上述例6-23完全相同。

[例6-25]對已排好序的字符指針數組進行指定字符串的查找。字符串按字典順序排列，查找算法采用二分法，或稱為折半查找。
折半查找算法描述：
1.設按開序（或降序）輸入n個字符串到一個指針數組。
2.設low指向指針數組的低端，high指向指針數組的高端，mid=(low+high)/2
3.測試mid所指的字符串，是否為要找的字符串。
4.若按字典順序，mid所指的字符串大于要查找的串，表示被查字符串在low和mid之間，
否則，表示被查字符串在mid和high之間。
5.修改low式high的值，重新計算mid，繼續尋找。
#include<stdlib.h>
#include<alloc.h>
#include<string.h>
#include<stdio.h>
main()
{
char*binary();/*函數聲明*/
char*ptr1[5],*temp;
inti,j;
for(i=0;i<5;i++)
{
ptr1[i]=malloc(20);/*按字典順序輸入字符串*/
gets(ptr1[i]);
}
printf("/n");
printf("original string:/n");
for(i=0;i<5;i++)
printf("%s/n",ptr1[i]);
printf("input search string:/n");
temp=malloc(20);
gets(temp);/輸*入被查找字符串*/
i=5;
temp=binary(ptr1,temp,i);/*調用查找函數*/
if(temp)printf("sUCcesful-----%s/n",temp);
elseprintf("nosuccesful!/n");
return;
}
char *binary(char *ptr[],char *str,int定n)義返回字符指針的函數*/
{/*折半查找*/
inthig,low,mid;
low=0;
hig=n-1;
while(low<=hig)
{
mid=(low+hig)/2;
if(strcmp(str,ptr[mid])<0)
hig=mid-1;
elseif(strcmp(str,ptr[mid])>0)
low=mid+1;
else return(str);/*查帳成功，返回被查字符串*/
}
return NULL; / *查找失敗，返回空指針* /
}
指針數組（圖四）
[例6-26] 在一個已排好序的字符串數組中，插入一個鍵盤輸入的字符串，使其繼續保持有序。
在上述程序查找成功的基礎上，我們將該字符串插入到字符數組中。插入的位置可以是數組頭、中間或數組尾。查找的算法采用折半算法，找到插入位置后，將字符串插入。
#include <stdlib.h>
#include <alloc.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
m a i n ( )
{
int binary(); / *查找函數聲明* /
void insert(); / *插入函數聲明* /
char *temp,*ptr1[6];
int i,j;
for (i=0;i<5;i++)
{

ptr1[i]=malloc(20);/*為指針分配地址后*/
gets(ptr1[i]);/*輸入字符串*/
}
ptr1[5]=malloc(20);
printf("/n");
printf("original string:/n");
for(i=0;i<5;i++)/*輸出指針數組各字符串*/
printf("%s/n",ptr1[i]);
printf("input search string:/n");
temp=malloc(20);
gets(temp);/*輸入被插字符串*/
i=binary(ptr1,temp,5)/*;尋找插入位置i*/
printf("i=%d/n",i);
insert(ptr1,temp,5,i);/*在插入位置i處插入字符串*/
printf("outputstrings:/n");
for(i=0;i<6;i++)/*輸出指針數組的全部字符串*/
printf("%s/n",ptr1[i]);
return;
}
intbinary(char*ptr[],char*str,intn)
{/*折半查找插入位置*/
int hig,low,mid;
low=0;
hig=n-1;
if(strcmp(str,ptr[0])<0)return0;
/*若插入字符串比字符串數組的第0個小，則插入位置為0*/
if(strcmp(str,ptr[hig])>0)returnn;
/*若插入字符串比字符串數組的最后一個大，則應插入字符串數組的尾部*/
while(low<=hig)
{
mid=(low+hig)/2;
if(strcmp(str,ptr[mid])<0)
hig=mid-1;
else if(strcmp(str,ptr[mid])>0)
low=mid+1;
else return(mid);/*插入字符串與字符串數組的某個字符串相同*/
}
returnlow;/*插入的位置在字符串數組中間*/
}
void insert(char*ptr[],char*str,intn,inti)
{
int j;
for(j=n;j>i;j--)/*將插入位置之后的字符串后移*/
strcpy(ptr[j],ptr[j-1]);
strcpy(ptr[i],str);將被插字符串按字典順序插入字符串數組*/
}
在程序中，字符串數組的6個指針均分配存放20字節的有效地址。語句ptr1[5]=malloc(20)保證插入字符串后，也具有安全的存儲空間，字符串的長度以串中最長的為基準向系統申請存儲空間，以保證在串的移動中有足夠的存儲空間。

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