第 11 章
m+i;
i++;
}
对于 for 循环中语句的一般形式,就是如下的 while 循环形式:
表达式 1;
while(表达式 2)
{语句
表达式 3;
}
注意:
1) for 循环中的“表达式 1(循环变量赋初值)”、“表达式 2(循环条件)”和“表达式 3(循
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
环变量增量)”都是选择项, 即可以缺省,但“;”不能缺省。
2) 省略了“表达式 1(循环变量赋初值)”, 表示不对循环控制变量赋初值。
3) 省略了“表达式 2(循环条件)”, 则不做其它处理时便成为死循环。
例如:
for(i=1;;i++)sum=sum+i;
相当于:
i=1;
while(1)
{sum=sum+i;
i++;}
4) 省略了“表达式 3(循环变量增量)”, 则不对循环控制变量进行cāo作,这时可在语句体中
加入修改循环控制变量的语句。
例如:
for(i=1;i<=100;)
{sum=sum+i;
i++;}
5) 省略了“表达式 1(循环变量赋初值)”和“表达式 3(循环变量增量)”。
例如:
for(;i<=100;)
{sum=sum+i;
i++;}
相当于:
while(i<=100)
{sum=sum+i;
i++;}
6) 3 个表达式都可以省略。
例如:
for(;;)语句
相当于:
while(1)语句
7) 表达式 1 可以是设置循环变量的初值的赋值表达式,也可以是其他表达式。
例如:
for(sum=0;i<=100;i++)sum=sum+i;
8) 表达式 1 和表达式 3 可以是一个简单表达式也可以是逗号表达式。
for(sum=0,i=1;i<=100;i++)sum=sum+i;
或:
for(i=0,j=100;i<=100;i++,j--)k=i+j;
9) 表达式 2 一般是关系表达式或逻辑表达式,但也可是数值表达式或字符表达式,只要其
值非零,就执行循环体。
例如:
for(i=0;(c=getchar())!=’\n’;i+=c);
又如:
for(;(c=getchar())!=’\n’;)
printf(“%c”,c);
6.6 循环的嵌套
【例 6.7】
main()
{
int i, j, k;
printf("i j k\n");
for (i=0; i<2; i++)
for(j=0; j<2; j++)
for(k=0; k<2; k++)
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
printf(“%d %d %d\n", i, j, k);
}
6.7 几种循环的比较
1) 四种循环都可以用来处理同一个问题,一般可以互相代替。但一般不提倡用 goto 型循
环。
2) while 和 do-while 循环,循环体中应包括使循环趋于结束的语句。for 语句功能最强。
3) 用 while 和 do-while 循环时,循环变量初始化的cāo作应在 while 和 do-while 语句之前完
成,而 for 语句可以在表达式 1 中实现循环变量的初始化。
6.8 break 和 continue 语句
6.8.1 break 语句
break 语句通常用在循环语句和开关语句中。当 break 用于开关语句 switch 中时,可使
程序跳出 switch 而执行 switch 以后的语句;如果没有 break 语句,则将成为一个死循环而
无法退出。break 在 switch 中的用法已在前面介绍开关语句时的例子中碰到,这里不再举
例。
当 break 语句用于 do-while、for、while 循环语句中时,可使程序终止循环而执行循环
后面的语句, 通常 break 语句总是与 if 语句联在一起。即满足条件时便跳出循环。
【例 6.8】
main()
{
int i=0;
char c;
while(1) /*设置循环*/
{
c='\0'; /*变量赋初值*/
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while(c!=13&&c!=27) /*键盘接收字符直到按回车或 Esc 键*/
{
c=getch();
printf("%c\n", c);
}
if(c==27)
break; /*判断若按 Esc 键则退出循环*/
i++;
printf("The No. is %d\n", i);
}
printf("The end");
}
注意:
1) break 语句对 if-else 的条件语句不起作用。
2) 在多层循环中, 一个 break 语句只向外跳一层。
6.8.2 continue 语句
continue 语句的作用是跳过循环本中剩余的语句而强行执行下一次循环。continue 语
句只用在 for、while、do-while 等循环体中,常与 if 条件语句一起使用,用来加速循环。其
执行过程可用下图表示。
1) while(表达式 1)
{ ……
if(表达式 2)break;
……
}
2) while(表达式 1)
{ ……
if(表达式 2)continue;
……
}
【例 6.9】
main()
{
char c;
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while(c!=13) /*不是回车符则循环*/
{
c=getch();
if(c==0X1B)
continue; /*若按 Esc 键不输出便进行下次循环*/
printf("%c\n", c);
}
}
6.9 程序举例
π
1
1
1
【例 6.10】用 4
= 1 ? + ? +
3 5 7
...
公式求π。
N-S 流程图:
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#include<math.h>
main()
{
int s;
float n,t,pi;
t=1,pi=0;n=1.0;s=1;
while(fabs(t)>1e-6)
{pi=pi+t;
n=n+2;
s=-s;
t=s/n;
}
pi=pi*4;
printf("pi=%10.6f\n",pi);
}
【例 6.11】判断 m 是否素数。
N-S 流程图:
#include<math.h>
main()
{
int m,i,k;
scanf(“%d”,&m);
k=sqrt(m);
for(i=2;i<=k;i++)
if(m%i==0)break;
if(i>=k+1)
printf(“%d is a prcom number\n”,m);
else
printf(“%d is not a prcom number\n”,m);
}
【例 6.12】求 100 至 200 间的全部素数。
#include<math.h>
main()
{
int m,i,k,n=0;
for(m=101;m<=200;m=m+2)
{
k=sqrt(m);
for(i=2;i<=k;i++)
if(m%i==0)break;
if(i>=k+1)
{printf(“%d”,m);
n=n+1;}
if(n%n==0)printf(“\n”);
}
printf(“\n”);
}
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
7 数组
在程序设计中,为了处理方便,把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。这
些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。在C语言中,数组属于构造数据类型。一个数
组可以分解为多个数组元素,这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组
元素的类型不同,数组又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。本
章介绍数值数组和字符数组,其余的在以后各章陆续介绍。
7.1 一维数组的定义和引用
7.1.1 一维数组的定义方式
在C语言中使用数组必须先进行定义。
一维数组的定义方式为:
类型说明符 数组名 [常量表达式];
其中:
类型说明符是任一种基本数据类型或构造数据类型。
数组名是用户定义的数组标识符。
方括号中的常量表达式表示数据元素的个数,也称为数组的长度。
例如:
int a[10]; 说明整型数组 a,有 10 个元素。
float b[10],c[20]; 说明实型数组 b,有 10 个元素,实型数组 c,有 20 个元素。
char ch[20]; 说明字符数组 ch,有 20 个元素。
对于数组类型说明应注意以下几点:
1) 数组的类型实际上是指数组元素的取值类型。对于同一个数组,其所有元素的数据类型
都是相同的。
2) 数组名的书写规则应符合标识符的书写规定。
3) 数组名不能与其它变量名相同。
例如:
main()
{
int a;
float a[10];
……
}
是错误的。
4) 方括号中常量表达式表示数组元素的个数,如 a[5]表示数组 a 有 5 个元素。但是其下
标从 0 开始计算。因此 5 个元素分别为 a[0],a[1],a[2],a[3],a[4]。
5) 不能在方括号中用变量来表示元素的个数, 但是可以是符号常数或常量表达式。
例如:
#define FD 5
main()
{
int a[3+2],b[7+FD];
……
}
是合法的。
但是下述说明方式是错误的。
main()
{
int n=5;
int a[n];
……
}
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6) 允许在同一个类型说明中,说明多个数组和多个变量。
例如:
int a,b,c,d,k1[10],k2[20];
7.1.2 一维数组元素的引用
数组元素是组成数组的基本单元。数组元素也是一种变量, 其标识方法为数组名后跟
一个下标。下标表示了元素在数组中的顺序号。
数组元素的一般形式为:
数组名[下标]
其中下标只能为整型常量或整型表达式。如为小数时,C 编译将自动取整。
例如:
a[5]
a[i+j]
a[i++]
都是合法的数组元素。
数组元素通常也称为下标变量。必须先定义数组, 才能使用下标变量。在C语言中只
能逐个地使用下标变量,而不能一次引用整个数组。
例如,输出有 10 个元素的数组必须使用循环语句逐个输出各下标变量:
for(i=0; i<10; i++)
printf("%d",a[i]);
而不能用一个语句输出整个数组。
下面的写法是错误的:
printf("%d",a);
【例 7.1】
main()
{
int i,a[10];
for(i=0;i<=9;i++)
a[i]=i;
for(i=9;i>=0;i--)
printf("%d ",a[i]);
}
【例 7.2】
main()
{
int i,a[10];
for(i=0;i<10;)
a[i++]=i;
for(i=9;i>=0;i--)
printf("%d",a[i]);
}
【例 7.3】
main()
{
int i,a[10];
for(i=0;i<10;)
a[i++]=2*i+1;
for(i=0;i<=9;i++)
printf("%d ",a[i]);
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printf("\n%d %d\n",a[5.2],a[5.8]);
}
本例中用一个循环语句给 a 数组各元素送入奇数值,然后用第二个循环语句输出各个奇
数。在第一个 for 语句中,表达式 3 省略了。在下标变量中使用了表达式 i++,用以修改循
环变量。当然第二个 for 语句也可以这样作,C语言允许用表达式表示下标。 程序中最后
一个 printf 语句输出了两次 a[5]的值,可以看出当下标不为整数时将自动取整。
7.1.3 一维数组的初始化
给数组赋值的方法除了用赋值语句对数组元素逐个赋值外, 还可采用初始化赋值和动
态赋值的方法。
数组初始化赋值是指在数组定义时给数组元素赋予初值。数组初始化是在编译阶段进行
的。这样将减少运行时间,提高效率。
初始化赋值的一般形式为:
类型说明符 数组名[常量表达式]={值,值……值};
其中在{ }中的各数据值即为各元素的初值,各值之间用逗号间隔。
例如:
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int a[10]={ 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
相当于 a[0]=0;a[1]=1...a[9]=9;
C语言对数组的初始化赋值还有以下几点规定:
1) 可以只给部分元素赋初值。
当{ }中值的个数少于元素个数时,只 给前面部分元素赋值。
例如:
int a[10]={0,1,2,3,4};
表示只给 a[0]~a[4]5 个元素赋值,而后 5 个元素自动赋 0 值。
2) 只能给元素逐个赋值,不能给数组整体赋值。
例如给十个元素全部赋 1 值,只能写为:
int a[10]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};
而不能写为:
int a[10]=1;
3) 如给全部元素赋值,则在数组说明中, 可以不给出数组元素的个数。
例如:
int a[5]={1,2,3,4,5};
可写为:
int a[]={1,2,3,4,5};
7.1.4 一维数组程序举例
可以在程序执行过程中,对数组作动态赋值。这时可用循环语句配合 scanf 函数逐个对
数组元素赋值。
【例 7.4】
main()
{
int i,max,a[10];
printf("input 10 numbers:\n");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
max=a[0];
for(i=1;i<10;i++)
if(a[i]>max) max=a[i];
printf("maxmum=%d\n",max);
}
本例程序中第一个 for 语句逐个输入 10 个数到数组 a 中。 然后把 a[0]送入 max 中。
在第二个 for 语句中,从 a[1]到 a[9]逐个与 max 中的内容比较,若比 max 的值大,则把该
下标变量送入 max 中,因此 max 总是在已比较过的下标变量中为最大者。比较结束,输出
max 的值。
【例 7.5】
main()
{
int i,j,p,q,s,a[10];
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printf("\n input 10 numbers:\n");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
for(i=0;i<10;i++){
p=i;q=a[i];
for(j=i+1;j<10;j++)
if(q<a[j]) { p=j;q=a[j]; }
if(i!=p)
{s=a[i];
a[i]=a[p];
a[
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i++;
}
对于 for 循环中语句的一般形式,就是如下的 while 循环形式:
表达式 1;
while(表达式 2)
{语句
表达式 3;
}
注意:
1) for 循环中的“表达式 1(循环变量赋初值)”、“表达式 2(循环条件)”和“表达式 3(循
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
环变量增量)”都是选择项, 即可以缺省,但“;”不能缺省。
2) 省略了“表达式 1(循环变量赋初值)”, 表示不对循环控制变量赋初值。
3) 省略了“表达式 2(循环条件)”, 则不做其它处理时便成为死循环。
例如:
for(i=1;;i++)sum=sum+i;
相当于:
i=1;
while(1)
{sum=sum+i;
i++;}
4) 省略了“表达式 3(循环变量增量)”, 则不对循环控制变量进行cāo作,这时可在语句体中
加入修改循环控制变量的语句。
例如:
for(i=1;i<=100;)
{sum=sum+i;
i++;}
5) 省略了“表达式 1(循环变量赋初值)”和“表达式 3(循环变量增量)”。
例如:
for(;i<=100;)
{sum=sum+i;
i++;}
相当于:
while(i<=100)
{sum=sum+i;
i++;}
6) 3 个表达式都可以省略。
例如:
for(;;)语句
相当于:
while(1)语句
7) 表达式 1 可以是设置循环变量的初值的赋值表达式,也可以是其他表达式。
例如:
for(sum=0;i<=100;i++)sum=sum+i;
8) 表达式 1 和表达式 3 可以是一个简单表达式也可以是逗号表达式。
for(sum=0,i=1;i<=100;i++)sum=sum+i;
或:
for(i=0,j=100;i<=100;i++,j--)k=i+j;
9) 表达式 2 一般是关系表达式或逻辑表达式,但也可是数值表达式或字符表达式,只要其
值非零,就执行循环体。
例如:
for(i=0;(c=getchar())!=’\n’;i+=c);
又如:
for(;(c=getchar())!=’\n’;)
printf(“%c”,c);
6.6 循环的嵌套
【例 6.7】
main()
{
int i, j, k;
printf("i j k\n");
for (i=0; i<2; i++)
for(j=0; j<2; j++)
for(k=0; k<2; k++)
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printf(“%d %d %d\n", i, j, k);
}
6.7 几种循环的比较
1) 四种循环都可以用来处理同一个问题,一般可以互相代替。但一般不提倡用 goto 型循
环。
2) while 和 do-while 循环,循环体中应包括使循环趋于结束的语句。for 语句功能最强。
3) 用 while 和 do-while 循环时,循环变量初始化的cāo作应在 while 和 do-while 语句之前完
成,而 for 语句可以在表达式 1 中实现循环变量的初始化。
6.8 break 和 continue 语句
6.8.1 break 语句
break 语句通常用在循环语句和开关语句中。当 break 用于开关语句 switch 中时,可使
程序跳出 switch 而执行 switch 以后的语句;如果没有 break 语句,则将成为一个死循环而
无法退出。break 在 switch 中的用法已在前面介绍开关语句时的例子中碰到,这里不再举
例。
当 break 语句用于 do-while、for、while 循环语句中时,可使程序终止循环而执行循环
后面的语句, 通常 break 语句总是与 if 语句联在一起。即满足条件时便跳出循环。
【例 6.8】
main()
{
int i=0;
char c;
while(1) /*设置循环*/
{
c='\0'; /*变量赋初值*/
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while(c!=13&&c!=27) /*键盘接收字符直到按回车或 Esc 键*/
{
c=getch();
printf("%c\n", c);
}
if(c==27)
break; /*判断若按 Esc 键则退出循环*/
i++;
printf("The No. is %d\n", i);
}
printf("The end");
}
注意:
1) break 语句对 if-else 的条件语句不起作用。
2) 在多层循环中, 一个 break 语句只向外跳一层。
6.8.2 continue 语句
continue 语句的作用是跳过循环本中剩余的语句而强行执行下一次循环。continue 语
句只用在 for、while、do-while 等循环体中,常与 if 条件语句一起使用,用来加速循环。其
执行过程可用下图表示。
1) while(表达式 1)
{ ……
if(表达式 2)break;
……
}
2) while(表达式 1)
{ ……
if(表达式 2)continue;
……
}
【例 6.9】
main()
{
char c;
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while(c!=13) /*不是回车符则循环*/
{
c=getch();
if(c==0X1B)
continue; /*若按 Esc 键不输出便进行下次循环*/
printf("%c\n", c);
}
}
6.9 程序举例
π
1
1
1
【例 6.10】用 4
= 1 ? + ? +
3 5 7
...
公式求π。
N-S 流程图:
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
#include<math.h>
main()
{
int s;
float n,t,pi;
t=1,pi=0;n=1.0;s=1;
while(fabs(t)>1e-6)
{pi=pi+t;
n=n+2;
s=-s;
t=s/n;
}
pi=pi*4;
printf("pi=%10.6f\n",pi);
}
【例 6.11】判断 m 是否素数。
N-S 流程图:
#include<math.h>
main()
{
int m,i,k;
scanf(“%d”,&m);
k=sqrt(m);
for(i=2;i<=k;i++)
if(m%i==0)break;
if(i>=k+1)
printf(“%d is a prcom number\n”,m);
else
printf(“%d is not a prcom number\n”,m);
}
【例 6.12】求 100 至 200 间的全部素数。
#include<math.h>
main()
{
int m,i,k,n=0;
for(m=101;m<=200;m=m+2)
{
k=sqrt(m);
for(i=2;i<=k;i++)
if(m%i==0)break;
if(i>=k+1)
{printf(“%d”,m);
n=n+1;}
if(n%n==0)printf(“\n”);
}
printf(“\n”);
}
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7 数组
在程序设计中,为了处理方便,把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。这
些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。在C语言中,数组属于构造数据类型。一个数
组可以分解为多个数组元素,这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组
元素的类型不同,数组又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。本
章介绍数值数组和字符数组,其余的在以后各章陆续介绍。
7.1 一维数组的定义和引用
7.1.1 一维数组的定义方式
在C语言中使用数组必须先进行定义。
一维数组的定义方式为:
类型说明符 数组名 [常量表达式];
其中:
类型说明符是任一种基本数据类型或构造数据类型。
数组名是用户定义的数组标识符。
方括号中的常量表达式表示数据元素的个数,也称为数组的长度。
例如:
int a[10]; 说明整型数组 a,有 10 个元素。
float b[10],c[20]; 说明实型数组 b,有 10 个元素,实型数组 c,有 20 个元素。
char ch[20]; 说明字符数组 ch,有 20 个元素。
对于数组类型说明应注意以下几点:
1) 数组的类型实际上是指数组元素的取值类型。对于同一个数组,其所有元素的数据类型
都是相同的。
2) 数组名的书写规则应符合标识符的书写规定。
3) 数组名不能与其它变量名相同。
例如:
main()
{
int a;
float a[10];
……
}
是错误的。
4) 方括号中常量表达式表示数组元素的个数,如 a[5]表示数组 a 有 5 个元素。但是其下
标从 0 开始计算。因此 5 个元素分别为 a[0],a[1],a[2],a[3],a[4]。
5) 不能在方括号中用变量来表示元素的个数, 但是可以是符号常数或常量表达式。
例如:
#define FD 5
main()
{
int a[3+2],b[7+FD];
……
}
是合法的。
但是下述说明方式是错误的。
main()
{
int n=5;
int a[n];
……
}
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
6) 允许在同一个类型说明中,说明多个数组和多个变量。
例如:
int a,b,c,d,k1[10],k2[20];
7.1.2 一维数组元素的引用
数组元素是组成数组的基本单元。数组元素也是一种变量, 其标识方法为数组名后跟
一个下标。下标表示了元素在数组中的顺序号。
数组元素的一般形式为:
数组名[下标]
其中下标只能为整型常量或整型表达式。如为小数时,C 编译将自动取整。
例如:
a[5]
a[i+j]
a[i++]
都是合法的数组元素。
数组元素通常也称为下标变量。必须先定义数组, 才能使用下标变量。在C语言中只
能逐个地使用下标变量,而不能一次引用整个数组。
例如,输出有 10 个元素的数组必须使用循环语句逐个输出各下标变量:
for(i=0; i<10; i++)
printf("%d",a[i]);
而不能用一个语句输出整个数组。
下面的写法是错误的:
printf("%d",a);
【例 7.1】
main()
{
int i,a[10];
for(i=0;i<=9;i++)
a[i]=i;
for(i=9;i>=0;i--)
printf("%d ",a[i]);
}
【例 7.2】
main()
{
int i,a[10];
for(i=0;i<10;)
a[i++]=i;
for(i=9;i>=0;i--)
printf("%d",a[i]);
}
【例 7.3】
main()
{
int i,a[10];
for(i=0;i<10;)
a[i++]=2*i+1;
for(i=0;i<=9;i++)
printf("%d ",a[i]);
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
printf("\n%d %d\n",a[5.2],a[5.8]);
}
本例中用一个循环语句给 a 数组各元素送入奇数值,然后用第二个循环语句输出各个奇
数。在第一个 for 语句中,表达式 3 省略了。在下标变量中使用了表达式 i++,用以修改循
环变量。当然第二个 for 语句也可以这样作,C语言允许用表达式表示下标。 程序中最后
一个 printf 语句输出了两次 a[5]的值,可以看出当下标不为整数时将自动取整。
7.1.3 一维数组的初始化
给数组赋值的方法除了用赋值语句对数组元素逐个赋值外, 还可采用初始化赋值和动
态赋值的方法。
数组初始化赋值是指在数组定义时给数组元素赋予初值。数组初始化是在编译阶段进行
的。这样将减少运行时间,提高效率。
初始化赋值的一般形式为:
类型说明符 数组名[常量表达式]={值,值……值};
其中在{ }中的各数据值即为各元素的初值,各值之间用逗号间隔。
例如:
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
int a[10]={ 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
相当于 a[0]=0;a[1]=1...a[9]=9;
C语言对数组的初始化赋值还有以下几点规定:
1) 可以只给部分元素赋初值。
当{ }中值的个数少于元素个数时,只 给前面部分元素赋值。
例如:
int a[10]={0,1,2,3,4};
表示只给 a[0]~a[4]5 个元素赋值,而后 5 个元素自动赋 0 值。
2) 只能给元素逐个赋值,不能给数组整体赋值。
例如给十个元素全部赋 1 值,只能写为:
int a[10]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};
而不能写为:
int a[10]=1;
3) 如给全部元素赋值,则在数组说明中, 可以不给出数组元素的个数。
例如:
int a[5]={1,2,3,4,5};
可写为:
int a[]={1,2,3,4,5};
7.1.4 一维数组程序举例
可以在程序执行过程中,对数组作动态赋值。这时可用循环语句配合 scanf 函数逐个对
数组元素赋值。
【例 7.4】
main()
{
int i,max,a[10];
printf("input 10 numbers:\n");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
max=a[0];
for(i=1;i<10;i++)
if(a[i]>max) max=a[i];
printf("maxmum=%d\n",max);
}
本例程序中第一个 for 语句逐个输入 10 个数到数组 a 中。 然后把 a[0]送入 max 中。
在第二个 for 语句中,从 a[1]到 a[9]逐个与 max 中的内容比较,若比 max 的值大,则把该
下标变量送入 max 中,因此 max 总是在已比较过的下标变量中为最大者。比较结束,输出
max 的值。
【例 7.5】
main()
{
int i,j,p,q,s,a[10];
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
printf("\n input 10 numbers:\n");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
for(i=0;i<10;i++){
p=i;q=a[i];
for(j=i+1;j<10;j++)
if(q<a[j]) { p=j;q=a[j]; }
if(i!=p)
{s=a[i];
a[i]=a[p];
a[
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