第十讲 (下午)一维数组应用(附加习题讲解)

python一维数组知识及应用给四年级孩子授课Python的一维数组是一种常用的数据结构，可以用来存储一组相同类型的数据。

对于四年级的孩子来说，教授一维数组的知识和应用可以帮助他们更好地理解和处理数据。

一、一维数组的定义和基本操作1.定义一维数组：在Python中，我们可以使用列表（List）来定义一维数组。

例如，可以定义一个包含5个整数的一维数组：nums = [1, 2, 3, 4, 5]。

2.访问数组元素：可以使用索引来访问数组中的元素。

索引从0开始，例如，访问数组中的第一个元素：nums[0]。

3.修改数组元素：可以通过索引来修改数组中的元素。

例如，将数组中的第一个元素修改为10：nums[0] = 10。

4.遍历数组：可以使用循环来依次遍历数组中的所有元素。

例如，使用for循环遍历数组nums中的元素：for num in nums:print(num)二、一维数组的应用示例1.统计成绩：假设有一组学生的语文成绩，我们可以使用一维数组来存储这些成绩，并对成绩进行各种统计操作。

例如，计算平均成绩、最高分和最低分。

2.存储温度：可以使用一维数组来存储一段时间内的温度数据。

可以计算平均温度、最高温度和最低温度，并绘制温度变化折线图。

3.学生名单：假设有一组学生的姓名，我们可以使用一维数组来存储这些姓名，并对学生名单进行操作。

例如，根据姓名查找学生、添加新学生和删除学生等。

4.计算商品总价：可以使用一维数组来存储商品的价格，并计算购物车中商品的总价。

三、应用示例详解以统计成绩为例，详细说明一维数组的应用过程。

1.存储成绩：首先，定义一个空的一维数组scores = []，用来存储学生的成绩。

其次，通过输入函数逐个输入学生的成绩，并添加到数组中，直到输入结束。

最后，输出数组中存储的成绩，确认是否正确存储。

2.统计成绩：定义变量sum_score = 0，用来存储成绩的总和，以及变量max_score和min_score，用来存储最高分和最低分。

一维数组知识点1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下几个方面展开：一维数组是程序设计中常见的一种数据结构，它是一组相同类型的数据元素按顺序组成的数据集合。

所谓一维，即数据元素只有一个维度，也就是只有一个索引值可以唯一标识每个数据元素。

在许多编程语言中，一维数组都是最基本的数据结构之一，它可以存储大量的数据，并且可以方便地对这些数据进行访问和操作。

一维数组通常用来表示线性的、有序的数据集合，比如存储学生成绩、员工工资、商品价格等等。

一维数组与其他数据结构相比具有以下几个特点：1. 一维数组是一个简单的数据结构，它的元素在内存中是连续存储的，这样就可以通过计算索引的偏移量来快速直接地访问到数组中的任意元素。

2. 数组的长度是固定的，一旦定义了数组的大小，就不能再改变数组的长度。

3. 数组的元素类型必须相同，也就是说，数组中存储的所有元素都是同一种数据类型。

4. 数组的索引从0开始，到数组长度减一为止。

通过索引可以精确地定位数组中的每个元素。

了解一维数组的特点对于提高编程效率和编写高质量的程序非常重要。

在接下来的章节中，我们将深入研究一维数组的各个方面，包括其定义、初始化、访问、修改等，以及一维数组在实际开发中的应用。

通过学习一维数组的知识，我们可以更加灵活地处理数据，并实现各种复杂的算法和功能。

文章结构部分的内容可以是以下内容之一：1.2 文章结构本文按照以下结构进行组织：引言部分简要介绍了本文的内容和目的。

正文部分主要包括两个主要方面：一维数组的定义和特点。

在一维数组的定义中，我们将详细介绍什么是一维数组以及它的基本概念和特征。

我们将从数组的定义、元素的访问方式、数组的长度等方面进行说明，帮助读者全面了解一维数组的基本知识。

在一维数组的特点中，我们将介绍一维数组的主要特点，包括元素的顺序性、连续性和元素类型的一致性等。

我们将通过具体的例子和解释，帮助读者更好地理解一维数组的特点和其在实际应用中的意义。

一维数组的定义和使用一维数组是一种存储相同类型数据元素的线性数据结构。

它的定义形式为：```<数据类型> <数组名>[<数组长度>];```其中，数据类型是指数组中存储的元素类型，数组名是指数组的名称，数组长度是指数组中元素的个数。

一维数组的使用包括数组的初始化、元素的访问和修改等操作。

1. 数组的初始化可以分为静态初始化和动态初始化两种方式：- 静态初始化：直接给数组元素赋初值，如`int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5}`；- 动态初始化：先声明数组，再给数组元素赋值，如`int[] arr = new int[5]; arr[0] = 1; arr[1] = 2; ...`。

2. 元素的访问和修改可以通过数组下标来进行操作：- 访问数组元素：使用数组下标来获取数组中的元素值，下标从0开始，如`int value = arr[0]`；- 修改数组元素：使用数组下标来修改数组中的元素值，如`arr[0] = 10`。

下面是一个示例代码，演示了一维数组的定义和使用：```javapublic class ArrayExample {public static void main(String[] args) {// 静态初始化int[] arr1 = {1, 2, 3, 4, 5};// 动态初始化int[] arr2 = new int[5];arr2[0] = 10;arr2[1] = 20;arr2[2] = 30;arr2[3] = 40;arr2[4] = 50;// 访问数组元素System.out.println("arr1[0] = " + arr1[0]); System.out.println("arr2[2] = " + arr2[2]); // 修改数组元素arr1[0] = 100;arr2[2] = 300;System.out.println("arr1[0] = " + arr1[0]);System.out.println("arr2[2] = " + arr2[2]); }}```输出结果：```arr1[0] = 1arr2[2] = 30arr1[0] = 100arr2[2] = 300。

例1：用筛法求100以内的素数（质数）。

分析：素数是除了1和它本身以外没有其它约数的数。

用筛法求素数的方法是：用质数筛去合数：从第一个素数2开始，把它的倍数去掉；这样2以后的第一个非0数就一定也是素数，把它的倍数也删了……重复这个删数过程，直到在所找到的素数后再也找不到一个非0数。

把所有非0数输出。

用筛法求素数的过程示意如下（图中用下划线作删去标志）：① 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15…98 99 100 {筛去被2整除的数 }②2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15…98 99 100 {筛去被3整除的数 }……………………………③2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15…98 99 100 {筛去被i整除的数}program p3;vara:array [1..100] of integer;i,j,k:integer;beginfor i:=1 to 100 do a[i]:=i;a[1]:=0;i:=2;while i<=100 dobegink:=i;while k<=100 do {将所有a[i]的倍数清0}begink:=k+i;a[k]:=0;end;i:=i+1;while a[i]=0 do i:=i+1; {查找接下来的第一个非0数}end;for i:=1 to 100 do if a[i]<>0 then write(a[i],' ');end.例2 折半查找。

对于一个已经排好序的数列来说，这是一种效率高的查找方法,算法简单,即逐步缩小查找范围.如：1 5 8 12 12 13 15 16 17 90 15输入:[15] FOUND:71 2 3 4 5 6 7 8 9 10 23输入:[15] NOT FOUND.program binsearch;const max=10;var num:array[1..max] of integer;i,n:integer;procedure search(x,a,b:integer);var mid:integer;beginif a=b thenif x=num[a] then writeln('Found:',a) else writeln('Number not found')else beginmid:=(a+b) div 2;if x>num[mid] then search(x,mid+1,b);if x<num[mid] then search(x,a,mid-1);if x=num[mid] then writeln('Found:',mid);end;end;beginwrite('Please input 10 numbers in order:');for i:=1 to max do read(num[i]);write('Please input the number to search:');readln(n);search(n,1,max);end.例3、编程，从数组中找出最大的一个元素，并指出它是哪一个元素。

实验⼗——⼀维数组的定义及引⽤
1本次课学习到的知识点：
(1)定义数组后，就可以使⽤它了。

c语⾔规定，只能引⽤单个的数组元素，⽽不能⼀次引⽤整个数组。

(2)定义数组时，⽅括号内是常量表达式，代表数组长度，它可以包括常量和符号常量，但不能包含变量。

2. 实验过程中遇到的问题及解决⽅法：
书上基本都有相应的例题，不会的在书上查找答案。

按照书上的例题完成作业。

3. 实验⼼得体会及本章学习总结：
（1）数组的下标从0开始，下标不能越界。

（2）数组元素的使⽤⽅法与同类型的变量完全相同。

（3）和简单变量的初始化⼀样，在定义数组时，也可以对数组元素赋初值。

其⼀般形式：类型名数组名［数组长度］＝｛初值表｝；4⼆维数组的定义形式为：类型名数组名［⾏长度］［列长度］；
引⽤⼆维数组的元素要指定两个下标，即⾏下标和列下标，形式为：数组名［⾏下标］［列下标］
分⾏赋初值，⼀般形式：类型名数组名［⾏长度］［列长度］＝｛｛初值表0｝，...,{初值k｝，...};。

一维数组的相关应用1．数组的定义：定义格式：数据类型数组名[数组的长度]其中：数据类型就是前面讲到的int、float、long、double、char等基本类型，当然也可以是我们后面还要介绍的其他类型(此处暂不考虑)。

数组名与普通变量的起名规则是一样的。

但不能与同一函数中的其他任何变量起一样的名字。

数组的长度定义是数组的长度只能是常量或常量表达式，否则就会出现编译错误。

例如：我们要定义一个整型数组，它里面能够存放10个元素，则应该定义成如下形式：int a[10];其他类型的数组与此类似，如：float f1[5], f2[10];long long1[10], long2[50];char ch1[30], ch2[10];也可以采用常量表达式来定义：如#define N 100main() {float num[N]; //定义了具有N个浮点型数据元素的数组，其中N为常量…}以下列举一些关于数组的应用，记住一点，数组的操作跟循环是息息相关的。

一维数组对应单重循环，后面要讲的二维数组对应的是二重循环。

2．给一维数组元素赋值：程序如下#include <stdio.h>main() { myfunc( ); }myfunc( ) {int a[10], i;printf(“input ten int number:\n”);/*下面的for循环将给数组a的每个元素赋值(从键盘上输入的)*/for (i=0; i<10; i++)scanf(“%d”, &a[i]);}3．一维数组元素的输出：程序如下#include <stdio.h>main() { myfunc( ); }myfunc( ){int a[10], i;printf(“input ten int number:\n”);/*下面的for循环将给数组a的每个元素赋值(从键盘上输入的)*/ for (i=0; i<10; i++)scanf(“%d”, &a[i]);/*下面的代码，将已经赋值的数组各元素输出到屏幕上*/for (i=0; i<10; i++)printf(“%d “, a[i]);}4．对一维数组元素进行相应处理后再输出。

总结一维数组知识点1. 数组的声明和初始化在大多数编程语言中，声明和初始化数组的方法类似，需要指定数组的类型和大小。

在C语言中，可以使用以下方式声明和初始化一个整型数组：int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};在Java语言中，可以使用以下方式声明和初始化一个整型数组：int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};在Python语言中，可以使用以下方式声明和初始化一个整型数组：arr = [1, 2, 3, 4, 5]无论使用何种语言，声明和初始化数组都是一个基本的操作，程序员需要根据具体的需求选择合适的方式来完成数组的声明和初始化。

2. 数组的访问和操作一维数组中的元素可以通过索引来进行访问和操作。

在大多数编程语言中，数组的索引都是从0开始的，即第一个元素的索引为0，第二个元素的索引为1，依此类推。

可以使用以下方式来访问和操作数组中的元素：int x = arr[2]; // 访问数组中索引为2的元素arr[3] = 10; // 修改数组中索引为3的元素的值为10可以使用循环结构来遍历数组中的所有元素：for (int i = 0; i < arr.length; i++) {System.out.println(arr[i]);}程序员需要熟练掌握数组的访问和操作方法，并能够灵活运用在实际的编程中。

3. 数组的排序和搜索在实际的程序中，经常需要对数组进行排序和搜索操作。

排序可以让数组中的元素按照一定的规则进行排列，从而方便后续的操作。

常见的排序算法有冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等。

程序员需要根据具体的情况选择合适的排序算法来对数组进行排序。

搜索则是查找数组中是否包含某个元素或者查找某个元素的位置。

常见的搜索算法有线性搜索、二分搜索、哈希搜索等。

程序员需要了解不同的搜索算法的工作原理和适用场景，灵活运用到实际的程序中。

4. 数组的内存分配和优化数组是在内存中连续储存的数据结构，因此在使用数组时需要注意内存分配和优化的问题。

一维数组应用实验过程中遇到的问题及解决哎呀，今天我们来聊聊一维数组这个东西。

你知道吗，一维数组就像是我们生活中的购物车，可以装很多东西，但是只能在一个方向上移动。

那么，一维数组在我们的日常生活中有哪些应用呢？其实很广泛，比如我们在超市购物时，收银员用扫描枪扫一下商品的条形码，就会得到一个数字，这个数字就相当于是一个一维数组，表示商品的价格和数量。

再比如，我们在玩游戏时，需要控制角色在屏幕上移动，这时候就需要用到一维数组来存储角色的位置信息。

那么，在使用一维数组的过程中，我们可能会遇到哪些问题呢？别着急，我给大家一一道来。

我们来说说最简单的问题：如何创建一个一维数组？这可是个技术活儿，不过没关系，咱们一步一步来。

我们需要确定数组的大小，也就是说，我们需要知道数组可以容纳多少个元素。

然后，我们可以使用一些特殊的符号来表示数组的开始和结束。

比如，在C语言中，我们可以用大括号{}来表示数组的范围；在Python中，我们可以用方括号[]来表示数组的范围。

下面是一个C语言的例子：```c#include <stdio.h>int main() {int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 创建一个可以容纳5个整数的一维数组for (int i = 0; i < 5; i++) {printf("%d ", arr[i]); // 输出数组中的元素}return 0;}```接下来，我们来说说如何给一维数组赋值。

这个问题可不能小看，因为如果给错了值，程序可能会出现错误。

给一维数组赋值的方法有很多种，这里我给大家介绍一种比较常用的方法：通过循环给数组的每个元素赋值。

下面是一个Python的例子：```pythonarr = [0] * 5 # 创建一个可以容纳5个整数的一维数组，并将所有元素初始化为0 for i in range(5):arr[i] = i + 1 # 将数组中的每个元素赋值为其下标加1print(arr) # 输出数组中的元素```除了这些基本操作之外，我们在使用一维数组的时候还可能会遇到一些其他的问题。