1. 数组名的理解
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int *p = &arr[0];这⾥我们使⽤ &arr[0] 的⽅式拿到了数组第⼀个元素的地址，但是其实数组名本来就是地址，⽽且是数组⾸元素的地址，我们来做个测试。
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("arr = %p\n", arr);
printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);
return 0;
}运行结果如图:
我们发现数组名和数组⾸元素的地址打印出的结果⼀模⼀样，数组名就是数组首元素(第⼀个元素)的地址。
这时候有人会有疑问？组名如果是数组⾸元素的地址，那下⾯的代码怎么理解呢？
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("%d\n", sizeof(arr));
return 0;
}运行结果如图:
输出的结果是：40，如果arr是数组⾸元素的地址，那输出应该的应该是4/8才对。
其实数组名就是数组⾸元素(第⼀个元素)的地址是对的，但是有两个例外：
- sizeof(数组名)，sizeof中单独放数组名，这⾥的数组名表⽰整个数组，计算的是整个数组的⼤⼩，单位是字节
- &数组名，这⾥的数组名表⽰整个数组，取出的是整个数组的地址（整个数组的地址和数组⾸元素的地址是有区别的）
除此之外，任何地⽅使⽤数组名，数组名都表⽰⾸元素的地址。
这时有人好奇，再试⼀下这个代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);
printf("arr = %p\n", arr);
printf("&arr = %p\n", &arr);
return 0;
}运行结果如图:
三个打印结果⼀模⼀样，那arr和&arr有啥区别呢？
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);
printf("&arr[0]+1 = %p\n", &arr[0] + 1);
printf("arr = %p\n", arr);
printf("arr+1 = %p\n", arr + 1);
printf("&arr = %p\n", &arr);
printf("&arr+1 = %p\n", &arr + 1);
return 0;
}运行结果如图:
这⾥我们发现&arr[0]和&arr[0]+1相差4个字节，arr和arr+1 相差4个字节，是因为&arr[0] 和 arr 都是⾸元素的地址，+1就是跳过⼀个元素。
但是&arr 和 &arr+1相差40个字节，这就是因为&arr是数组的地址，+1 操作是跳过整个数组的。到这⾥⼤家应该搞清楚数组名的意义了吧。
数组名是数组⾸元素的地址，但是有2个例外。
2. 使⽤指针访问数组
有了前⾯知识的⽀持，再结合数组的特点，我们就可以很⽅便的使⽤指针访问数组了。
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
//输入
int i = 0;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
//输入
int* p = arr;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
scanf("%d", p + i);
//scanf("%d", arr+i);//也可以这样写
}
//输出
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", *(p + i));
}
return 0;
}运行结果如图:
这个代码搞明⽩后，我们再试⼀下，如果我们再分析⼀下，数组名arr是数组⾸元素的地址，可以赋值给p，其实数组名arr和p在这⾥是等价的。那我们可以使⽤arr[i]可以访问数组的元素，那p[i]是否也可以访问数组呢？
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
//输入
int i = 0;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
//输入
int* p = arr;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
scanf("%d", p + i);
//scanf("%d", arr+i);//也可以这样写
}
//输出
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", p[i]);
}
return 0;
}运行结果如图:
在第18⾏的地⽅，将* (p+i)换成p[i]也是能够正常打印的，所以本质上p[i] 是等价于 *(p+i)。
同理arr[i] 应该等价于 *(arr+i)，数组元素的访问在编译器处理的时候，也是转换成⾸元素的地址+偏移量求出元素的地址，然后解引⽤来访问的。
我们就得到了如下结论
arr[i] == *(arr + i)
p[i] == *(p + i)由于加法支持交换律，所以也可以这样写
arr[i] == *(arr + i)
i[arr] == *(i + arr)
p[i] == *(p + i)
i[p] == *(i + p)我们修改一下之前写的代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
//输入
int i = 0;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
//输入
int* p = arr;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
scanf("%d", p + i);
//scanf("%d", arr+i);//也可以这样写
}
//输出
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", i[arr]);//*(i + arr)-->(arr + i)-->arr[i]
}
return 0;
}运行结果如图:
3. ⼀维数组传参的本质
数组我们学过了，之前也讲了，数组是可以传递给函数的，这个⼩节我们讨论⼀下数组传参的本质。⾸先从⼀个问题开始，我们之前都是在函数外部计算数组的元素个数，那我们可以把函数传给⼀个函数后，函数内部求数组的元素个数吗？
#include <stdio.h>
void test(int arr[])
{
int sz2 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("sz2 = %d\n", sz2);
}
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int sz1 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("sz1 = %d\n", sz1);
test(arr);
return 0;
}运行结果如图:
我们发现在函数内部是没有正确获得数组的元素个数。
这就要学习数组传参的本质了，上个⼩节我们学习了：数组名是数组⾸元素的地址；那么在数组传参的时候，传递的是数组名，也就是说本质上数组传参本质上传递的是数组首元素的地址。
所以函数形参的部分理论上应该使⽤指针变量来接收⾸元素的地址。那么在函数内部我们写sizeof(arr) 计算的是⼀个地址的⼤⼩（单位字节）⽽不是数组的⼤⼩（单位字节）。正是因为函数的参数部分是本质是指针，所以在函数内部是没办法求的数组元素个数的。
#include <stdio.h>
void Print(int* arr)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", *(arr + i));
}
}
int main()
{
int i = 0;
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
Print(arr);
return 0;
}运行结果如图:
总结：⼀维数组传参，形参的部分可以写成数组的形式，也可以写成指针的形式。
4. 冒泡排序
冒泡排序的核⼼思想就是：两两相邻的元素进⾏⽐较。
void Bubble_Sort(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int tmp = 0;
tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
}
}
}
}
void Print(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[] = { 10,9,8,7,6,5,4,3,2,1 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
Print(arr, sz);
Bubble_Sort(arr,sz);
Print(arr,sz);
return 0;
}运行结果如图:
这个代码还可以进一步优化
void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int flag = 1;//假设这⼀趟已经有序了
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - i - 1; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
flag = 0;//发⽣交换就说明，⽆序
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
}
}
if (flag == 1)//这⼀趟没交换就说明已经有序，后续⽆序排序了
break;
}
}
void Print(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[] = { 1,3,5,7,9,2,4,6,8,10 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
Print(arr, sz);
Bubble_Sort(arr,sz);
Print(arr,sz);
return 0;
}运行结果如图:
详细说明:
/*
思路：
遍历数组，对数组中相邻的两个元素进行比较，如果需要升序，前一个数据大于后一个数据时，交换两个位置上的数据，
直到所有的数据比较完，此时，最大的数据已经放在数组的末尾。
除最大数据已经排好序外，其余数据还是无需，对剩余数据采用与上述类似的方式进行处理即可
*/
void BubbleSort(int array[], int size)
{
// 外层循环控制冒泡排序的趟数
// size-1表示：最后一趟区间中只剩余1个元素，该趟冒泡可以省略
for(int i = 0; i < size-1; ++i)
{
// 具体冒泡的方式：用相邻的两个元素进行比较，前一个大于后一个元素时，交换着两个数据，依次直到数组的末尾
for(int j = 1; j < size-i; ++j)
{
if(array[j-1] > array[j])
{
int temp = array[j-1];
array[j-1] = array[j];
array[j] = temp;
}
}
}
}
/*
优化：如果某次冒泡结束后，序列已经有序了，后面剩余元素的冒泡可以省略
*/
void BubbleSort(int array[], int size)
{
// 外层循环控制冒泡排序的趟数
// size-1表示：最后一趟区间中只剩余1个元素，该趟冒泡可以省略
for(int i = 0; i < size-1; ++i)
{
int isChange = 0;
// 具体冒泡的方式：用相邻的两个元素进行比较，前一个大于后一个元素时，交换着两个数据，依次直到数组的末尾
for(int j = 1; j < size-i; ++j)
{
if(array[j-1] > array[j])
{
int temp = array[j-1];
array[j-1] = array[j];
array[j] = temp;
isChange = 1; // 如果本次冒泡进行数据交换了，说明本次还是无序的，就将isChange设置为1
}
}
// 如果本次冒泡中，元素没有交换，则本次开始冒泡时，数据已经有序了，后面的冒泡可以不用进行了
if(!isChange)
return;
}
}
