Введение в массивы и строки

Что такое массив

Массив — это набор переменных одного типа, хранящихся в памяти подряд. Как ящик с пронумерованными отделениями.

int numbers[5];  // Массив из 5 целых чисел
numbers[0] = 10; // Первый элемент (индекс 0)
numbers[1] = 20; // Второй элемент (индекс 1)

Объявление массивов

Основные способы

Объявление размера

#include <stdio.h>

int main() {
    int scores[3];  // Массив из 3 элементов

    // Присваиваем значения по отдельности
    scores[0] = 85;
    scores[1] = 92;
    scores[2] = 78;

    printf("Результаты тестов:\n");
    printf("Тест 1: %d\n", scores[0]);
    printf("Тест 2: %d\n", scores[1]);
    printf("Тест 3: %d\n", scores[2]);

    return 0;
}

Инициализация при объявлении

#include <stdio.h>

int main() {
    int ages[4] = {25, 30, 18, 45};  // Сразу с значениями

    printf("Возрасты сотрудников:\n");
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        printf("Сотрудник %d: %d лет\n", i + 1, ages[i]);
    }

    return 0;
}

Автоматический размер

// Размер определяется автоматически по количеству элементов
int days[] = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
float prices[] = {19.99, 45.50, 12.75};

printf("Дней в январе: %d\n", days[0]);   // 31
printf("Первая цена: %.2f\n", prices[0]); // 19.99

Работа с массивами

Заполнение и обход

#include <stdio.h>

int main() {
    int numbers[5];

    // Заполняем массив
    printf("Заполняем массив:\n");
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        numbers[i] = (i + 1) * 10;  // 10, 20, 30, 40, 50
        printf("numbers[%d] = %d\n", i, numbers[i]);
    }

    // Вычисляем сумму
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        sum += numbers[i];
    }

    printf("Сумма всех элементов: %d\n", sum);  // 150

    return 0;
}

Поиск в массиве

#include <stdio.h>

int main() {
    int studentIds[] = {1001, 1005, 1012, 1008, 1003};
    int size = 5;
    int searchId = 1008;
    int found = 0;
    int position = -1;

    printf("Поиск студента с ID: %d\n", searchId);

    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("Проверяем позицию %d: ID = %d\n", i, studentIds[i]);

        if (studentIds[i] == searchId) {
            found = 1;
            position = i;
            break;  // Нашли - выходим из цикла
        }
    }

    if (found) {
        printf("✅ Студент найден на позиции %d\n", position);
    } else {
        printf("❌ Студент не найден\n");
    }

    return 0;
}

Двумерные массивы

Массив массивов — таблица с строками и столбцами.

Объявление и инициализация

#include <stdio.h>

int main() {
    // Таблица 3×4 (3 строки, 4 столбца)
    int matrix[3][4] = {
        {1,  2,  3,  4},
        {5,  6,  7,  8},
        {9, 10, 11, 12}
    };

    printf("Матрица 3×4:\n");

    for (int row = 0; row < 3; row++) {
        for (int col = 0; col < 4; col++) {
            printf("%3d ", matrix[row][col]);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

Введение в строки

Строка — это массив символов, заканчивающийся нулевым символом '\0'.

Объявление строк

Массив символов

#include <stdio.h>

int main() {
    // Способ 1: массив символов
    char name[6] = {'А', 'н', 'н', 'а', '\0'};

    // Способ 2: строковый литерал
    char city[10] = "Москва";

    // Способ 3: автоматический размер
    char country[] = "Россия";

    printf("Имя: %s\n", name);
    printf("Город: %s\n", city);
    printf("Страна: %s\n", country);

    return 0;
}

Структура строки

char word[] = "Привет";

// Как это хранится в памяти:
// [0]='П', [1]='р', [2]='и', [3]='в', [4]='е', [5]='т', [6]='\0'

printf("Символы строки:\n");
for (int i = 0; word[i] != '\0'; i++) {
    printf("word[%d] = '%c'\n", i, word[i]);
}

Основные операции со строками

#include <stdio.h>

int main() {
    char message[] = "Программирование";
    int length = 0;

    // Подсчет длины строки
    while (message[length] != '\0') {
        length++;
    }

    printf("Строка: %s\n", message);
    printf("Длина: %d символов\n", length);

    // Вывод символов по одному
    printf("По символам: ");
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        printf("'%c' ", message[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

Практические примеры

Анализ оценок класса

#include <stdio.h>

int main() {
    int grades[10] = {85, 92, 78, 95, 88, 76, 94, 82, 90, 87};
    int students = 10;

    int sum = 0;
    int excellent = 0;  // Оценки >= 90
    int good = 0;       // Оценки 80-89
    int satisfactory = 0; // Оценки 70-79

    printf("Анализ успеваемости класса:\n");

    for (int i = 0; i < students; i++) {
        int grade = grades[i];
        sum += grade;

        printf("Студент %2d: %d баллов - ", i + 1, grade);

        if (grade >= 90) {
            printf("Отлично\n");
            excellent++;
        } else if (grade >= 80) {
            printf("Хорошо\n");
            good++;
        } else if (grade >= 70) {
            printf("Удовлетворительно\n");
            satisfactory++;
        } else {
            printf("Неудовлетворительно\n");
        }
    }

    float average = (float)sum / students;

    printf("\n=== СТАТИСТИКА ===\n");
    printf("Средний балл: %.1f\n", average);
    printf("Отличников: %d\n", excellent);
    printf("Хорошистов: %d\n", good);
    printf("Троечников: %d\n", satisfactory);

    return 0;
}

Работа с именами

#include <stdio.h>

int main() {
    char names[3][20] = {
        "Александр",
        "Екатерина",
        "Михаил"
    };

    int ages[3] = {25, 30, 28};

    printf("=== СПИСОК СОТРУДНИКОВ ===\n");

    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        printf("%d. %s - %d лет\n", i + 1, names[i], ages[i]);
    }

    // Поиск самого молодого
    int youngestIndex = 0;
    for (int i = 1; i < 3; i++) {
        if (ages[i] < ages[youngestIndex]) {
            youngestIndex = i;
        }
    }

    printf("\nСамый молодой сотрудник: %s (%d лет)\n",
           names[youngestIndex], ages[youngestIndex]);

    return 0;
}

Простые алгоритмы

Сортировка пузырьком (упрощенно)

#include <stdio.h>

int main() {
    int numbers[] = {64, 34, 25, 12, 22};
    int size = 5;

    printf("Исходный массив: ");
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", numbers[i]);
    }
    printf("\n");

    // Простая сортировка
    for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < size - 1 - i; j++) {
            if (numbers[j] > numbers[j + 1]) {
                // Меняем местами
                int temp = numbers[j];
                numbers[j] = numbers[j + 1];
                numbers[j + 1] = temp;
            }
        }
    }

    printf("Отсортированный: ");
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", numbers[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

Подсчет символов в строке

Подсчет букв и цифр

#include <stdio.h>

int main() {
    char text[] = "Hello World 2025!";
    int letters = 0, digits = 0, spaces = 0, others = 0;

    printf("Анализируем: \"%s\"\n", text);

    for (int i = 0; text[i] != '\0'; i++) {
        char ch = text[i];

        if ((ch >= 'A' && ch <= 'Z') || (ch >= 'a' && ch <= 'z')) {
            letters++;
        } else if (ch >= '0' && ch <= '9') {
            digits++;
        } else if (ch == ' ') {
            spaces++;
        } else {
            others++;
        }
    }

    printf("📊 Статистика:\n");
    printf("Букв: %d\n", letters);
    printf("Цифр: %d\n", digits);
    printf("Пробелов: %d\n", spaces);
    printf("Других символов: %d\n", others);

    return 0;
}

Подсчет гласных

char sentence[] = "Программирование на языке Си";
char vowels[] = "аеёиоуыэюяАЕЁИОУЫЭЮЯ";
int vowelCount = 0;

printf("Текст: %s\n", sentence);

for (int i = 0; sentence[i] != '\0'; i++) {
    char currentChar = sentence[i];

    // Проверяем, является ли символ гласным
    for (int j = 0; vowels[j] != '\0'; j++) {
        if (currentChar == vowels[j]) {
            vowelCount++;
            break;
        }
    }
}

printf("Количество гласных: %d\n", vowelCount);

Размер массива

Определение размера

#include <stdio.h>

int main() {
    int temperatures[] = {18, 22, 25, 19, 16};

    // Вычисляем размер массива
    int size = sizeof(temperatures) / sizeof(temperatures[0]);

    printf("Размер массива: %d элементов\n", size);
    printf("Температуры:\n");

    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("День %d: %d°C\n", i + 1, temperatures[i]);
    }

    return 0;
}

Практические задачи с массивами

Статистика продаж

#include <stdio.h>

int main() {
    int sales[7] = {150, 200, 180, 220, 175, 300, 250};  // Продажи по дням
    char days[][12] = {"Понедельник", "Вторник", "Среда", "Четверг",
                       "Пятница", "Суббота", "Воскресенье"};

    int total = 0;
    int maxSales = sales[0];
    int maxDay = 0;

    printf("=== ОТЧЕТ О ПРОДАЖАХ ===\n");

    for (int i = 0; i < 7; i++) {
        printf("%s: %d продаж\n", days[i], sales[i]);

        total += sales[i];

        if (sales[i] > maxSales) {
            maxSales = sales[i];
            maxDay = i;
        }
    }

    float average = (float)total / 7;

    printf("\n=== ИТОГИ ===\n");
    printf("Общие продажи: %d\n", total);
    printf("Среднее за день: %.1f\n", average);
    printf("Лучший день: %s (%d продаж)\n", days[maxDay], maxSales);

    return 0;
}

Поиск и сортировка

Линейный поиск

#include <stdio.h>

int main() {
    int products[] = {101, 205, 308, 412, 506, 609};
    int size = 6;
    int searchCode = 308;

    printf("Поиск товара с кодом: %d\n", searchCode);

    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("Проверяем позицию %d: код %d\n", i, products[i]);

        if (products[i] == searchCode) {
            printf("✅ Товар найден на позиции %d\n", i);
            printf("📦 Код товара: %d\n", products[i]);
            break;
        }
    }

    return 0;
}

Поиск минимума и максимума

int prices[] = {1200, 850, 1500, 670, 2100, 950};
int count = 6;

int minPrice = prices[0];
int maxPrice = prices[0];
int minIndex = 0, maxIndex = 0;

for (int i = 1; i < count; i++) {
    if (prices[i] < minPrice) {
        minPrice = prices[i];
        minIndex = i;
    }

    if (prices[i] > maxPrice) {
        maxPrice = prices[i];
        maxIndex = i;
    }
}

printf("Самый дешевый товар #%d: %d руб.\n", minIndex + 1, minPrice);
printf("Самый дорогой товар #%d: %d руб.\n", maxIndex + 1, maxPrice);

Основы работы со строками

Создание и вывод строк

#include <stdio.h>

int main() {
    char greeting[] = "Добро пожаловать!";
    char username[50] = "Пользователь";

    printf("%s, %s\n", greeting, username);

    // Изменение строки посимвольно
    username[0] = 'п';  // Строчная буква
    printf("Измененное: %s\n", username);  // пользователь

    return 0;
}

Длина строки

#include <stdio.h>

int stringLength(char str[]) {
    int length = 0;
    while (str[length] != '\0') {
        length++;
    }
    return length;
}

int main() {
    char message[] = "Изучаем строки";

    int len = stringLength(message);

    printf("Строка: \"%s\"\n", message);
    printf("Длина: %d символов\n", len);

    // Обход строки
    printf("Символы: ");
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("'%c' ", message[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

Копирование строк

#include <stdio.h>

void copyString(char destination[], char source[]) {
    int i = 0;
    while (source[i] != '\0') {
        destination[i] = source[i];
        i++;
    }
    destination[i] = '\0';  // Не забываем нулевой символ!
}

int main() {
    char original[] = "Исходная строка";
    char copy[50];  // Достаточно места для копии

    copyString(copy, original);

    printf("Оригинал: %s\n", original);
    printf("Копия: %s\n", copy);

    return 0;
}

Частые ошибки

Типичные проблемы

// ❌ Выход за границы массива
int arr[5];
arr[5] = 100;  // Индекс 5 не существует! (есть только 0-4)

// ❌ Забыть нулевой символ в строке
char name[5] = {'А', 'н', 'н', 'а'};  // Нет '\0'!
printf("%s\n", name);  // Непредсказуемый вывод

// ❌ Недостаточный размер для строки
char short_str[5] = "Длинная строка";  // Не поместится!

// ❌ Неинициализированный массив
int numbers[5];
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("%d ", numbers[i]);  // Случайные значения!
}

Важные правила

• Индексы массивов начинаются с 0
• Максимальный индекс = размер - 1
• Строки всегда заканчиваются символом '\0'
• При создании строки размер должен учитывать нулевой символ

Полезные приемы

Инициализация массива значением

#include <stdio.h>

int main() {
    int scores[10];

    // Заполняем все элементы нулями
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        scores[i] = 0;
    }

    // Проверяем результат
    printf("Инициализированный массив: ");
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        printf("%d ", scores[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

Обращение массива

#include <stdio.h>

int main() {
    int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int size = 5;

    printf("Исходный массив: ");
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", numbers[i]);
    }
    printf("\n");

    // Обращаем массив
    for (int i = 0; i < size / 2; i++) {
        int temp = numbers[i];
        numbers[i] = numbers[size - 1 - i];
        numbers[size - 1 - i] = temp;
    }

    printf("Обращенный массив: ");
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", numbers[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

Лучшие практики

• Всегда инициализируйте массивы перед использованием
• Проверяйте границы при работе с индексами
• Для строк резервируйте место под нулевой символ
• Используйте константы для размеров массивов
• При копировании строк убедитесь в достаточном размере приемника

Массивы и строки — фундаментальные структуры данных для хранения и обработки наборов информации.