Bài giảng Ngôn ngữ lập trình C: Mảng một chiều, chuỗi - TS. Ngô Hữu Dũng

Bài giảng Ngôn ngữ lập trình C: Mảng một chiều, chuỗi cung cấp cho người học các kiến thức: Dữ liệu kiểu mảng, khai báo biến mảng, số phần tử của mảng, truy xuất đến một phần tử, truyền mảng cho hàm,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Ngôn ngữ lập trình C

Mảng một chiều, chuỗi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Đặt vấn đề

 Chương trình cần lưu trữ 3 số nguyên?

=> Khai báo 3 biến int a1, a2, a3;

 Chương trình cần lưu trữ 100 số nguyên?

=> Khai báo 100 biến kiểu số nguyên!

 Người dùng muốn nhập n số nguyên?

=> Không thực hiện được!

 Kiểu dữ liệu mới cho phép lưu trữ một dãy các số nguyên và dễ dàng truy xuất

Dữ liệu kiểu mảng

 Là một kiểu dữ liệu có cấu trúc do người lập trình định nghĩa.

 Biểu diễn một dãy các biến có cùng kiểu Ví dụ: dãy các số

Khai báo biến mảng (tường minh)

 Bộ nhớ sử dụng = <tổng số phần tử>* sizeof (<kiểu cơ sở>)

 Bộ nhớ sử dụng phải ít hơn 64KB (65535 Bytes)

 Một dãy liên tục có chỉ số từ 0 đến <tổng số phần tử>-1

<kiểu cơ sở> <tên biến mảng> [ <số phần tử> ] ;

<kiểu cơ sở> <tên biến mảng> [ <N1> ][ <N2> ] … [ <Nn> ] ;

0 1 2

Khai báo biến mảng (tường minh)

Khai báo biến mảng (kô tường minh)

<tên kiểu mảng> <tên biến mảng>;

typedef int Mang1Chieu [ 10 ] ;

typedef int Mang2Chieu [ 3 ][ 4 ] ;

Mang1Chieu m1, m2, m3;

Khởi tạo giá trị cho mảng lúc khai báo

 Khởi tạo giá trị cho mọi phần tử của mảng

 Khởi tạo giá trị cho một số phần tử đầu mảng

Khởi tạo giá trị cho mảng lúc khai báo

 Hợp lệ: a[0], a[1], a[2], a[3]

 Không hợp lệ: a[-1], a[4], a[5], …

=> Cho kết thường không như mong muốn!

<tên biến mảng> [ <gt cs1> ][ <gt cs2> ] … [ <gt csn> ]

int a[4];

0 1 2 3

Gán dữ liệu kiểu mảng

 Không được sử dụng phép gán thông thường mà phải gán trực tiếp giữa các phần tử tương ứng

<biến mảng đích> = <biến mảng nguồn>; //sai

<biến mảng đích>[<chỉ số thứ i>] = <giá trị>;

Một số lỗi thường gặp

 Khai báo không chỉ rõ số lượng phần tử

 int a [] ; => int a[100];

 Số lượng phần tử liên quan đến biến hoặc hằng

 int n1 = 10; int a[ n1 ]; => int a[10];

 const int n2 = 10; int a[ n2 ]; => int a[10];

 Khởi tạo cách biệt với khai báo

 Có thể bỏ số lượng phần tử hoặc sử dụng con trỏ.

 Mảng có thể thay đổi nội dung sau khi thực hiện hàm

void SapXepTang( int a[100] );

void SapXepTang( int a[] );

void SapXepTang( int *a );

void SapXepTang(int *a, int n );

void NhapMang(int a[], int &n);

void XuatMang(int a[], int n);

Một số bài toán cơ bản

Thủ tục HoanVi & Hàm LaSNT

1 void HoanVi (int &x, int &y){

2 int tam = x; x = y; y = tam;

Hàm Xuất Mảng

1 void XuatMang (int a[], int n)

2 {

3 printf(“Noi dung cua mang la: ”);

4 for (int i = 0 ; i < n ; i++ )

6 printf(“\n”);

7 }

Tìm kiếm một phần tử trong mảng

 Tìm xem phần tử x có nằm trong mảng a kích thước n hay

không? Nếu có thì nó nằm ở vị trí đầu tiên nào.

 Xét từng phần của mảng a Nếu phần tử đang xét bằng x thì trả

về vị trí đó Nếu kô tìm được thì trả về -1

Kiểm tra tính chất của mảng

 Cho trước mảng a , số lượng phần tử n Mảng a có phải là

mảng toàn các số nguyên tố hay không?

Tách các phần tử thỏa điều kiện

 Cách 1: viết 1 hàm tách các số nguyên tố từ mảng a sang

mảng b và 1 hàm tách các số không phải nguyên tố từ mảng

a sang mảng c.

 Cách 2: Duyệt từ phần tử của mảng a, nếu đó là số nguyên tố thì đưa vào mảng b , ngược lại đưa vào mảng c

Hàm Tách 2 Mảng

1 void TachSNT2 (int a[], int na,

2 int b[], int &nb, int c[], int &nc)

Gộp 2 mảng thành một mảng

 Cho trước mảng a , số lượng phần tử na và mảng b số lượng phần tử nb Gộp 2 mảng trên theo tứ tự đó thành mảng c , số lượng phần tử nc

Hàm Gộp Mảng

1 void GopMang (int a[], int na, int b[], int nb,

 Giả sử giá trị max hiện tại là giá trị phần tử đầu tiên a[0]

 Lần lượt kiểm tra các phần tử còn lại để cập nhật max

Hàm tìm Max

1 int TimMax (int a[], int n)

2 {

3 int max = a[0];

4 for (int i = 1; i < n; i++)

8 }

Thêm một phần tử vào mảng

 Thêm phần tử x vào mảng a kích thước n tại vị trí vt

 “Đẩy” các phần tử bắt đầu tại vị trí vt sang phải 1 vị trí

 Đưa x vào vị trí vt trong mảng.

 Tăng n lên 1 đơn vị

Xóa một phần tử trong mảng

 Xóa một phần tử trong mảng a kích thước n tại vị trí vt

 “Kéo” các phần tử bên phải vị trí vt sang trái 1 vị trí

 Giảm n xuống 1 đơn vị

a. Vị trí cuối cùng của phần tử x trong mảng

b. Vị trí số nguyên tố đầu tiên trong mảng nếu có

c. Tìm số nhỏ nhất trong mảng

d. Tìm số dương nhỏ nhất trong mảng

Bài tập thực hành

a. Tách các số nguyên tố có trong mảng a đưa vào mảng b.

b. Tách mảng a thành 2 mảng b (chứa các số nguyên dương) và

c (chứa các số còn lại)

c. Sắp xếp mảng giảm dần

d. Sắp xếp mảng sao cho các số dương đứng đầu mảng giảm

dần, kế đến là các số âm tăng dần, cuối cùng là các số 0.

Bài tập thực hành

a. Sửa các số nguyên tố có trong mảng thành số 0

b. Chèn số 0 đằng sau các số nguyên tố trong mảng

c. Xóa tất cả số nguyên tố có trong mảng

Ngôn ngữ lập trình C

Chuỗi ký tự

Khái niệm Chuỗi

 Mảng kiểu ký tự

 char word [] = { 'H' , 'e' , 'l' , 'l' , 'o' , '!' };

 Chuỗi ký tự

 char word [] = { 'H' , 'e' , 'l' , 'l' , 'o' , '!' , '\0' };

 char word [] = "Hello!" ;

 Chuỗi ký tự bao gồm một ký tự đặc biệt nằm cuối chuỗi

 Báo hiệu kết thúc chuỗi

 Được hiểu là ký tự NULL, có thể viết là '\0'

 Một chuỗi, ví dụ "Hello!" , đã bao hàm ký tự kết thúc, tức char[7]

 Kiểu liệt kê, ví dụ { 'H' , 'e' , 'l' , 'l' , 'o' , '!' , '\0' }, tức char[7]

 <Số ký tự> có thể lớn hơn chiều dài của <Chuỗi>

 <Chuỗi> bao gồm các ký tự và ký tự NULL (\0)

 Nếu không khai báo <Số ký tự> (để trống)

 Cần khởi tạo chuỗi ban đầu cho biến

 Kích cỡ của biến chính là chiều dài của chuỗi (gồm ký tự NULL)

 <Chuỗi> khởi tạo hợp lệ?

 nằm giữa dấu hai nháy “”

 liệt kê {} các ký tự bao gồm ký tự NULL, ‘\0’, ở cuối cùng

Ví dụ khai báo

1 char hello[] = "Hello!" ; // char[7]

2 char hi[] = { 'H' , 'i' , '!' , '\0' }; // char[4]

8 char country[] = { 'V' , 'N' }; // Array, not string!

9 char gender[2] = "male" ; // Error!? Overflow

10 char classroom = "V10.4" ; // Error!? Char vs string

11 char university[] = 'IUH' ; // Error!? Char vs string

Khởi tạo giá trị

 Một khởi tạo giá trị: char hello[] = "Hello!" ;

 char hello[] = { 'H' , 'e' , 'l' , 'l' , 'o' , '!' , '\0' };

 char hello[7] = { 'H' , 'e' , 'l' , 'l' , 'o' , '!' , '\0' };

 char hello[7] = "Hello!" ;

 Một khởi tạo giá trị: char empty[] = "" ;

 char empty[] = { '\0' };

 char empty[1] = { '\0' };

 char empty[1] = "" ;

Khởi tạo giá trị (2)

 Một khởi tạo giá trị:

 char hi[7] = "Hi!" ;

 char hi[7] = { 'H' , 'i' , '!' , '\0' };

 Khởi tạo một chuỗi rất dài, dùng dấu \ để xuống dòng

 char longstring[] = "Toi la sinh vien Cong nghe Thong

\

 tin\nTruong Dai hoc Cong Nghiep TP HCM.\n\

 Than chao cac ban!" ;

 char longstring[] = "Toi la sinh vien Cong nghe Thong

"

 "tin\nTruong Dai hoc Cong Nghiep TP HCM.\n"

 "Than chao cac ban!" ;

'H' 'i' '!' '\0'

Phép gán

 Các phép gán trực tiếp cho chuỗi bị hạn chế

 Bởi trình biên dịch xử lý với chuỗi như mảng

 Một khai báo

 char name[10];

 name = "Quang" ; // Error!

 const char[6] không gán được cho char[10]

 name = hello; // Error!

 char[7] không gán được cho char[10]

 Làm thế nào để thay đổi giá trị của chuỗi?

 Dùng các hàm xử lý chuỗi như scanf, gets

 Thay đổi từng phần tử

 Các hàm trong thư viện string.h

 Tự viết hàm xử lý chuỗi ký tự

 Nhập "My name is C", name = "My name is C"

 scanf tự động thêm ký tự NULL vào sau chuỗi nhận được từ bàn phím

 Dùng hàm gets trong thư viện stdio.h

 gets(name);

 Hàm gets tự động chấp nhận chuỗi có khoảng trắng

Phần tử của chuỗi

 Phép khởi tạo char hello[] = "Hello!" ;

 hello[0] = 'H', hello[1] = 'e', hello[2] = 'l',… hello[6] = '\0'

 Phép gán sau đó hello = "Hi!" ; sẽ bị báo lỗi!

 Xuất chuỗi: printf( "%s" , hello);

 printf( "%s" , "e" ); // "e"= { ' e ', ' \0 ' }

 Xuất ký tự: printf( "%c" , hello[1]);

 printf( "%c" , ' e ' );

hello[0] hello[1] hello[2] hello[3] hello[4] hello[5] hello[6] 'H' 'e' 'l' 'l' 'o' '!' '\0'

Thư viện string.h

 size_t strlen(const char * str)

 Trả về chiều dài của chuỗi ký tự str

 strlen(“hello”) = 5, strlen(hello) = 6

 size_t: Unsigned integral type

 const char: Bởi hàm không thay đổi giá trị của str

 char * strcpy(char * destination, const char * source)

 Chép nội dung chuỗi source sang chuỗi destination bao gồm ký tự

NULL

 Chuỗi destination phải đủ chứa chuỗi source (bao gồm ký tự NULL)

 Bản thân hàm trả về destination

 strcpy(hello, “Hi!”) trả về chuỗi “Hi!” và hello = “Hi!”

 char * destination: Hàm thay đổi giá trị của destination

 const char * source: Hàm không thay đổi giá trị của source

Thư viện string.h (2)

 int strcmp( const char * str1, const char * str2 )

 So sánh chuỗi str1 với chuỗi str2, so sánh từng ký tự từ đầu đến

khi phát hiện điểm khác nhau hoặc đến cuối chuỗi (‘\0’)

 Giá trị trả về >0: str1 > str2

 Giá trị trả về =0: str1 = str2

 Giá trị trả về <0: str1 < str2

 char * strcat( char * destination, const char * source )

 Nối chuỗi source vào cuối chuỗi destination

 destination phải đủ chứa chuỗi kết quả (bao gồm ký tự NULL)

 char name[10]; strcpy(name, hello); strcat(name, hi); // name =

“Hello!Hi!”

Thư viện string.h (6)

 char * strtok( char * str, const char * delimiters): Chia chuỗi

 void * memset( void * ptr, int value, size_t num): Điền giá trị

value vào num bytes ô nhớ đầu tiên của biến ptr

 memset(hello,'2',2); // hello = “22llo!”

 void * memcpy( void * destination, const void * source, size_t

num ): Chép num ô nhớ đầu tiên của biến source vào biến

destination

 memcpy(hello,hi,3);// hello = “Hi!lo!”

Chuyển đổi giữa chuỗi và số

 Thư viện <stdlib.h> chứa các hàm chuyển đổi giữa chuỗi và số

 int atoi (const char * str)

 Chuyển chuỗi str sang số nguyên và trả về giá trị số nguyên

 atoi("34.5 53") = 34

 double atof (const char* str)

 Chuyển đổi một chuỗi sang kiểu số thực và trả về số thực

 atof("34.5 53") = 34.5

 long int atol ( const char * str )

 Chuyển đổi chuỗi sang kiểu long int (4 bytes)

 long long int atoll ( const char * str )

 Chuyển đổi chuỗi sang kiểu long long int (8 bytes)

Chiều dài của chuỗi

 Chiều dài của chuỗi được xác định dựa vào ký tự NULL, kết thúc chuỗi

 Viết hàm tính chiều dài của chuỗi

 Hàm có kiểu nguyên, trả về chiều dài của chuỗi (output)

 Đối số của hàm là một chuỗi (input)

 Mã giả:

 Khai báo một biến đếm và khởi tạo giá trị 0

 Duyệt và đếm các phần tử của chuỗi

 Dừng đếm khi gặp ký tự ‘\0’

 Trả về chiều dài của chuỗi dựa vào giá trị của biến đếm

 Tương tự hàm strlen của thư viện string.h

Ví dụ tham khảo hàm tính chiều dài của chuỗi

1. int stringLength( const char str[])

Chép chuỗi

 Viết hàm chép nội dung của một chuỗi nguồn vào một chuỗi đích

 Chuỗi đích sẽ mang giá trị của chuỗi nguồn (output)

 Đối số của hàm là hai chuỗi, nguồn và đích (input)

 Mã giả

 Khai báo một biến chạy và khởi gán giá trị ban đầu

 Duyệt từng phần tử của chuỗi nguồn

 Gán giá trị của từng phần tử ở chuỗi nguồn sang chuỗi đích

 Dừng sao chép khi gặp ký tự ‘\0’

 Gán ký tự ‘\0’ vào cuối chuỗi đích

 Tương tự lệnh strcpy của thư viện string.h

 Hàm có kiểu trả về là void

 Bạn có thể trả về chuỗi đích cho hàm nếu biết dùng con trỏ, pointer (sẽ học sau)

Ví dụ tham khảo hàm chép chuỗi

1 void stringCopy( char str1[], const char str2[])

Nối chuỗi

 Viết hàm nối một chuỗi nguồn vào cuối một chuỗi đích

 Chuỗi đích sẽ mang giá trị là kết quả của việc nối hai chuỗi

 Đối số của hàm gồm hai chuỗi

 Mã giả

 Khai báo hai biến chạy và khởi gán giá trị ban đầu

 Biến chạy cho chuỗi nguồn, bắt đầu từ đầu chuỗi nguồn

 Biến chạy cho chuỗi đích, bắt đầu từ cuối chuỗi đích

 Duyệt từng phần tử của chuỗi nguồn

 Gán giá trị của các phần tử của chuỗi nguồn vào chuỗi đích

 Dừng sao chép khi gặp ký tự NULL của chuỗi nguồn

 Gán ký tự NULL vào chuỗi đích

 Hàm tương tự như hàm strcpy trong thư viện string.h

Ví dụ tham khảo hàm nối chuỗi

1 void stringAppend( char dest[], const char src[])

 Khai báo và khởi tạo cho một biến chạy

 Duyệt các phần tử cho đến khi

 Gặp phần tử khác nhau

 Hoặc kết thúc một trong hai chuỗi

 So sánh phần tử cuối cùng và trả về giá trị so sánh tương ứng

Ví dụ tham khảo về hàm so sánh chuỗi

1. int stringCompare(const char str1[], const char

str2[])

2. {

3. int i = 0;

4. while(str1[i]==str2[i]&&str1[i]!= '\0' &&str2[i]!= '\0 ' )

Tìm kiếm

 Viết hàm tìm kiếm vị trí của một chuỗi nguồn trong chuỗi đích

 Hàm trả về số nguyên là vị trí đầu tiên tìm thấy

 Hàm trả về số âm nếu không tìm thấy

 Đối số của hàm là hai chuỗi

Ví dụ tham khảo về tìm kiếm chuỗi

 Khái niệm chuỗi

 Khai báo, khởi tạo

 Phần tử của chuỗi

 Thư viện string.h

 Thư viện stdlib.h

 Một vài bài toán về

chuỗi

 Bài tập về nhà

 Nhập vào họ và tên, đếm số ký tự alphabet

 Ví dụ: Nhập “Tran Van An ”, xuất ra có 9 ký tự

 Nhập vào một số, xuất ra chữ viết của số đó

 Ví dụ: Nhập 456, xuất ra: Bon tram nam muoi sau