面向数据结构的C语言基础速成宝典

今天上了个数据结构课&＃xff0c;直接自闭了&＃xff0c;记得学习C&＃43;&＃43;已经是去年的事了&＃xff0c;再看语法已经忘得七七八八&＃xff0c;所以写一篇基础知识博客&＃xff0c;助人也助我

本博客适用于有C&＃43;&＃43;基础&＃xff0c;正在学C语言数据结构的同学&＃xff0c;或者是肯动脑思考的同学。

如果你正在学C&＃43;&＃43;&＃xff0c;不出意外也会有所收获&＃xff0c;尤其是指针和结构体&＃xff08;华农非计科这部分考的不多&＃xff09;。

关于代码风格&＃xff0c;这个因人而异&＃xff0c;开始我也喜欢一对中括号对齐&＃xff0c;后来写Java慢慢适应左右分开。

最后&＃xff0c;因本人能力有限&＃xff0c;文章不足之处还望多多指正。

C语言模板

#include int main(void) { printf("我爱帅帅龙!");return 0;
}

常用数据类型

简单数据类型&＃xff1a;

• char
• int
• long
• float
• double

复杂数据类型&＃xff1a;

• 各种数组

查看某种数据类型所占字节数&＃xff1a;

#include
#include int main(){printf("int 存储大小 : %d \n", sizeof(int));return 0;
}
//输出int 存储大小 : 4

转义字符

• \n 换行符&＃xff0c;类似按下了回车
• \t 横向制表符&＃xff0c;输出4个空格

C语言使用scanf进行输入&＃xff0c;使用printf进行输出&＃xff0c;当输入简单数据类型的时候要加上&取址符&＃xff0c;但是输出不用加&取址符&＃xff0c;与Python的格式化相似&＃xff0c;请看案例。

输入输出一个整数&＃xff08;简单数据类型&＃xff09;&＃xff1a;

#include int main(void) {printf("请输入一个整数:");int i;scanf("%d",&i);printf("你输入的整数是%d",i);return 0;
}


输入输出一个字符数组&＃xff08;复杂数据类型&＃xff09;&＃xff1a;

#include int main(void) {printf("请输入一段字符:");char ch[20];scanf("%s",ch);printf("你输入的一段字符是%s",ch);return 0;
}


OK&＃xff0c;那为什么会这样呢&＃xff1f;其实可以这样理解&＃xff1a;

在输入的时候&＃xff0c;计算机需要知道变量的地址&＃xff0c;因此需要加上取址符&＃xff0c;在输出的时候只需要写变量就好了&＃xff0c;如果这时候再加上取址符就会得到地址&＃xff0c;在格式化的时候原来的变量就变成相应的地址了&＃xff0c;注意&＃xff0c;数字数组不能直接输入输出&＃xff0c;只有字符数组可以&＃xff0c;可以看看下面的例子&＃xff1a;

#include int main(void) {printf("请输入一个整数:");int i;scanf("%d",&i);printf("你输入的整数是%d",&i);return 0;
}


除此之外&＃xff0c;输入字符还有多种形式&＃xff0c;在此不过多介绍

常见的数组有字符数组&＃xff0c;数值数组&＃xff0c;数组支持索引的形式访问和修改元素&＃xff0c;在创建的时候需要写上数组大小&＃xff0c;通常我们使用数组实现顺序表&＃xff0c;时间复杂度为O(1)

数值数组的初始化可以这样来&＃xff1a;

double balance[5] &＃61; {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};


字符数组初始化有两种形式可以选择&＃xff1a;

char ch_1[] &＃61; "hello"&＃xff1b;
char ch_2[] &＃61; {&＃39;h&＃39;,&＃39;e&＃39;,&＃39;l&＃39;,&＃39;l&＃39;,&＃39;o&＃39;,&＃39;\0&＃39;};


除此之外&＃xff0c;还有指向数组的指针&＃xff0c;我觉得也并不太常用&＃xff0c;但是还是介绍一下吧&＃xff0c;其实就是通过地址&＃43;1的形式&＃xff0c;再解引用获取某数据所在地&＃xff0c;再赋值或更新

#include int main (){double balance[5] &＃61; {1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0};double *p &＃61; balance;printf("使用指针的数组值\n");for (int i&＃61;0;i<5;i&＃43;&＃43;){printf("*(p&＃43;%d):%f\n",i,*(p&＃43;i));}return 0;
}

数组作为函数参数

函数不需要讲&＃xff0c;因为现阶段我们一般不会去用。简单提一下数组作为函数参数的情况&＃xff0c;函数的参数只需要声明是那种数组&＃xff0c;再写个形参名即可&＃xff0c;不需要写数组大小&＃xff0c;即&＃xff1a;

#include void printArray(int array[]) {for (int i&＃61;0;i<5;i&＃43;&＃43;) {printf("%d\n",array[i]);}
}int main(void) {int array[]&＃61;{1,2,3,4,5};printArray(array);return 0;
}

结构体的定义与使用

结构体类似简单的类&＃xff0c;用struct关键字声明&＃xff0c;其中有变量或常量存储数据&＃xff0c;如果声明后面加上变量名表示创建了一个实例&＃xff0c;名为book&＃xff0c;注意&＃xff0c;末尾的;不可省略

struct Books{char title[50];char author[50];char subject[100];int book_id;
} book;


结构体也可以直接初始化&＃xff0c;如下&＃xff1a;

struct Books{char title[50];char author[50];char subject[100];int book_id;
} book &＃61; {"C 语言", "RUNOOB", "编程语言", 123456};

指向结构体的指针

如下&＃xff0c;LinkList等价于Node*&＃xff0c;以后函数返回值或直接声明就可以直接使用LinkList&＃xff0c;返回的是一个存放地址信息的指针变量类型

#include
//LinkList为指向Node的结构指针类型&＃xff0c;即Node*类型
typedef struct Node {int data;struct Node *next;
}Node,*LinkList;int main (){Node *p;p &＃61; (LinkList)malloc(sizeof(Node));p->data &＃61; 11;printf("%d",p->data);return 0;
}

何为指针与指针类型变量

我们可以使用取址符&得到变量的地址&＃xff0c;其返回值是对应类型的指针类型&＃xff0c;例如&＃xff1a;

#include int main(void) {int i&＃61;1;int *p &＃61; &i;printf("当前地址是:%d",p);return 0;
}


字符数组的变量名就表示首地址&＃xff0c;所以可以直接输入&＃xff1a;

#include int main(void) {char ch[10];scanf("%s",ch);printf("输入的是:%s",ch);return 0;
}


什么叫引用&＃xff0c;什么叫解引用&＃xff1f;

引用就可以理解为指针类型的数据。例如int *p&＃xff0c;此时p就可以成为引用&＃xff0c;他的值是地址&＃xff0c;*p表示解引用&＃xff0c;代表这个地址的对象

#include int main(void) {int i&＃61;1;int *p &＃61; &i;printf("当前地址是:%d\n",p);printf("数值是:%d\n",*p);return 0;
}

指针类型变量

以BOOK这个结构体为例&＃xff0c;其定义如下&＃xff1a;

typedef struct Book {int book_id;
} Book;


整体代码如下&＃xff1a;

#include typedef struct Book{int book_id;
} Book;int main(void) {Book book1,book2;Book *p &＃61; &book2;//结构体类型访问元素使用.book1.book_id &＃61; 10;//指针类型的结构体访问元素使用->p->book_id &＃61; 10;//输出一下printf("book1的id是%d&＃xff0c;book2的id是%d",book1.book_id,p->book_id);return 0;
}


从上面的代码格式可以看出&＃xff1a;

• 指针类型变量是指针类型的数据&＃xff0c;存放的是某变量的地址&＃xff0c;应当先创建变量&＃xff0c;再取值
• 如果是结构体类型的数据可以直接使用.操作符获取元素或赋值
• 如果是指针类型数据需要使用->操作符获取元素或赋值

先看下面的代码&＃xff0c;发现运行之后book的id没有发生变化&＃xff0c;这是因为传参的问题&＃xff1a;

#include typedef struct Book{int book_id;
} Book;void add(Book book) {book.book_id &＃43;&＃61; 1;
}int main(void) {Book book1&＃61;{1};printf("book1的原始id是%d\n",book1.book_id);add(book1);printf("book1的现在id是%d\n",book1.book_id);return 0;
}


如果想使用指针将数据进行修改&＃xff0c;需要将参数类型修改成指针类型变量&＃xff0c;例如&＃xff1a;

#include typedef struct Book{int book_id;
} Book;void add(Book *book) {book->book_id &＃43;&＃61; 1;
}int main(void) {Book book1&＃61;{1};printf("book1的原始id是%d\n",book1.book_id);add(&book1);printf("book1的现在id是%d\n",book1.book_id);return 0;
}

数组的变量名就表示首地址

*(p&＃43;1)和*(balance&＃43;1)的效果是一样的&＃xff0c;因为p存放的就是数组的首地址&＃xff0c;而数组名也表示数组的首地址

#include int main (){double balance[5] &＃61; {1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0};double *p &＃61; balance;printf("使用指针的数组值\n");for (int i&＃61;0;i<5;i&＃43;&＃43;){printf("*(p&＃43;%d):%f\n",i,*(p&＃43;i));}printf( "使用balance作为地址的数组值\n");for (int i&＃61;0;i<5;i&＃43;&＃43;){printf("*(balance&＃43;%d):%f\n",i,*(balance&＃43;i));}return 0;
}

强制类型转换

#include int main(){int sum &＃61; 17, count &＃61; 5;double mean;mean &＃61; (double) sum / count;printf("Value of mean : %f\n", mean );
}

一些排序算法

大家可以看看菜鸟教程实现的六大排序&＃xff1a;

https://www.runoob.com/cprogramming/c-sort-algorithm.html

free——释放内存

把a这个变量给释放掉

int a[10];
free(a);


malloc——申请内存(初始化)

仅仅是申请内存了&＃xff0c;类似于C&＃43;&＃43;的new&＃xff0c;但是里面怎么初始化咱不知道&＃xff0c;可以后面再进行赋值。Linklist是指针类型变量&＃xff0c;如果没有声明&＃xff0c;直接写原变量类型的指针变量声明形式&＃xff0c;这里是链表的部分代码&＃xff0c;可以写成Node*

Linklist L&＃61;(Linklist)malloc(sizeof(Node));

几个常见的关键字

#define

#define 是 C 指令&＃xff0c;用于为各种数据类型定义别名&＃xff0c;与 typedef 类似&＃xff0c;但是它们有以下几点不同&＃xff1a;

• typedef 仅限于为类型定义符号名称&＃xff0c;#define 不仅可以为类型定义别名&＃xff0c;也能为数值定义别名&＃xff0c;比如您可以定义 1 为 ONE。
• typedef 是由编译器执行解释的&＃xff0c;#define 语句是由预编译器进行处理的。

#include #define TRUE 1
#define FALSE 0int main( ){printf( "TRUE 的值: %d\n", TRUE);printf( "FALSE 的值: %d\n", FALSE);return 0;
}


typedef

用typedef来为类型取一个新的名字&＃xff0c;例如给cahr起一个别名叫BYTE&＃xff0c;这样&＃xff0c;在代码中写char或BYTE都是一个意思了&＃xff1a;

typedef char BYTE;


同时&＃xff0c;我们还可以为结构体起个别的名字&＃xff1a;

typedef struct Books{char title[50];char author[50];char subject[100];int book_id;
} Book;


const

被修饰的变量或数组具有只读特性&＃xff0c;不能够被更改&＃xff1b;若想对变量重新赋值&＃xff0c;则是错误的。

此外&＃xff0c;const修饰变量还起到了节约空间的目的&＃xff0c;通常编译器并不给普通const只读变量分配空间&＃xff0c;而是将它们保存到符号表中&＃xff0c;无需读写内存操作&＃xff0c;程序执行效率也会提高。

除此之外&＃xff0c;const还能修饰函数参数、指针&＃xff0c;不再一一介绍

const int i &＃61; 5;


sizeof

sizeof 可以获得数据类型或变量在内存中所占的字节数&＃xff0c;同时&＃xff0c;用 sizeof 也可以获得整个数组在内存中所占的字节数&＃xff0c;例如&＃xff0c;这个输出40&＃xff1a;

# include
int main(void){ int a[10] &＃61; {0};printf("sizeof(a) &＃61; %d", sizeof(a));return 0;
}

一些问题

变量定义在函数内出错

变量如果定义在函数内&＃xff0c;当执行完函数变量会自行销毁&＃xff0c;呜呜呜&＃xff0c;别乱定义

使用指针类型变量的时候要malloc

使用指针类型数据声明变量的时候&＃xff0c;需要使用malloc分配内存&＃xff0c;要不然没有空间&＃xff0c;如果是非指针类型数据就不用使用malloc了&＃xff0c;它声明的时候自动分配空间了