[已解决]指针与二维数组-课后题

努力学C的阿通

题目要求不限制正方形矩阵的尺寸，要求程序自动计算用户输入的字符，并以最大的正方形矩阵输出。代码如下
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>

#define MAX 1024

int main()
{
        int length, aver;
        int i, j;
        char str[MAX];

        scanf("%s", str);

        length = strlen(str);
        aver = sqrt(length);

        for (i = 0; i < aver; i++)
        {
                for (j = 0; j < aver; j++)
                {
                        printf("%c ", str[i * aver + j]);
                }
                printf("\n");
        }

        return 0;
}

前面的我都可以理解，后面这个理解不了 printf("%c ", str[i * aver + j]);请问为什么是 str[i * aver + j]？
               

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学习编程中的Ben

2023-8-21 20:52:09

努力学C的阿通 发表于 2023-8-21 20:46
请问您能具体解释下 i*aver 为什么表示当前行的起始索引吗？因为在我看来它太抽象了。就好像是i乘以aver ...

当你处理一个一维数组来表示一个二维矩阵时，需要找到一种方法来映射一维索引到对应的二维矩阵中的行和列。这是为了让你能够以行和列的方式操作矩阵元素，就像你在处理一个真正的二维数组一样。

让我们以一个简单的示例来说明这个过程，假设你有一个二维矩阵：

1. matrix[row][col]:
   
2. 1  2  3
   
3. 4  5  6
   
4. 7  8  9

复制代码

现在，如果你将这个矩阵展开成一个一维数组，它会变成：

1. 1  2  3  4  5  6  7  8  9

复制代码

考虑一下，当你想要访问矩阵中的第 row 行、第 col 列元素时，你可以使用以下方式计算在一维数组中的索引：

index = row * numCols + col
在这里，numCols 是矩阵的列数，它告诉你每一行有多少列。这样，你可以通过将 row 乘以 numCols 来得到该行在一维数组中的起始索引，然后加上 col 得到具体的元素索引。

回到你的代码中，你使用 str 数组来表示字符序列，而 aver 是字符序列的平方根取整。当你在循环中使用 i 迭代行，并且使用 j 迭代列时，i * aver 就是当前行的起始索引。这是因为 i * aver 表示在一维数组中，从当前行的起始位置开始的索引。然后，通过加上 j，你移动到该行中的具体列。因此，i * aver + j 就是该行的起始索引加上相对于起始索引的列偏移量，从而让你能够访问字符序列中的每个元素。

希望这个解释能够更具体地帮助你理解 i * aver 和 i * aver + j 表示在这个上下文中的含义。

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isdkz

str[i * aver + j] 是用来访问二维数组中的元素的表达式。在这个程序中，字符数组 str 被视为一个二维数组，其中每行有 aver 个元素。

在嵌套的 for 循环中，变量 i 控制行数，变量 j 控制列数。通过计算 i * aver + j，可以得出当前元素在一维数组 str 中的索引。

假设 aver = 3，那么二维数组的形式如下：

str[0][0]  str[0][1]  str[0][2]
str[1][0]  str[1][1]  str[1][2]
str[2][0]  str[2][1]  str[2][2]

对应的一维数组 str 的索引如下：

str[0]  str[1]  str[2]  str[3]  str[4]  str[5]  str[6]  str[7]  str[8]

所以，str[i * aver + j] 可以获取二维数组中的元素，并通过 printf("%c ", ...) 打印出来。

学习编程中的Ben

问题解答：

在给定的代码中，str 是一个字符数组，其中存储了用户输入的字符串。代码中使用变量 aver 来表示矩阵的边长，通过对输入字符串长度进行平方根运算得到。

下面我们来解释为什么在输出矩阵时使用 str[i * aver + j]：

- 在一个正方形矩阵中，每一行的元素个数都是相同的，等于矩阵的边长 aver。
- 要在第 i 行第 j 列的位置输出字符串中的字符，可以利用索引计算的方式来确定字符在 str 中的位置。由于每一行有 aver 个元素，所以当前字符在 str 中的位置可以通过 i * aver + j 计算得到。
- 假设边长 aver 为 3，那么矩阵中的元素位置关系如下图所示：

1. 0    1    2
   
2. 3    4    5
   
3. 6    7    8

复制代码

对应到 str 中的索引位置为：

1. str[0]  str[1]  str[2]
   
2. str[3]  str[4]  str[5]
   
3. str[6]  str[7]  str[8]

复制代码

因此，通过 str[i * aver + j] 的方式可以正确地访问 str 字符串中的元素并输出。

修改后的完整代码如下所示：

1. #include <stdio.h>
   
2. #include <string.h>
   
3. #include <math.h>
   
4. 
   
5. #define MAX 1024
   
6. 
   
7. int main()
   
8. {
   
9.     int length, aver;
   
10.     int i, j;
    
11.     char str[MAX];
    
12. 
    
13.     scanf("%s", str);
    
14. 
    
15.     length = strlen(str);
    
16.     aver = sqrt(length);
    
17. 
    
18.     for (i = 0; i < aver; i++)
    
19.     {
    
20.         for (j = 0; j < aver; j++)
    
21.         {
    
22.             printf("%c ", str[i * aver + j]);
    
23.         }
    
24.         printf("\n");
    
25.     }
    
26. 
    
27.     return 0;
    
28. }
    

复制代码

如果回答对你有帮助，请给我一个最佳答案！

陶远航

在这段代码中，str[i * aver + j]是用来计算在一维字符数组str中需要输出的字符的索引位置。

首先，根据用户输入的字符串，我们计算出了正方形矩阵的边长aver，通过对字符串长度求平方根。

在双重循环中，i和j分别表示矩阵中的行和列。为了得到每个字符在一维字符数组中的索引位置，我们使用了以下公式：

1. index = i * aver + j
   

复制代码

其中i * aver表示当前行的起始索引，j表示当前列相对于起始索引的偏移量。将两者相加即可得到字符在一维字符数组中的索引位置。

通过str[i * aver + j]可以访问到str数组中对应索引位置的字符，并将其打印出来。这样就实现了按照最大正方形矩阵输出字符串的功能。

希望能够帮助你理解这段代码！如果还有其他问题，请随时提问。
如果问题已经解决，请设置最佳答案

努力学C的阿通

陶远航 发表于 2023-8-16 21:25
在这段代码中，str是用来计算在一维字符数组str中需要输出的字符的索引位置。

首先，根据用户输入的字符 ...

请问您能具体解释下 i*aver 为什么表示当前行的起始索引吗？因为在我看来它太抽象了。就好像是i乘以aver一样。同理希望能具体解释一下 i*aver+j 为什么表示当前列相对于起始索引的偏移量。谢谢

努力学C的阿通

学习编程中的Ben 发表于 2023-8-16 21:25
问题解答：

在给定的代码中，str 是一个字符数组，其中存储了用户输入的字符串。代码中使用变量 aver 来 ...

请问您能具体解释下 i*aver 为什么表示当前行的起始索引吗？因为在我看来它太抽象了。就好像是i乘以aver一样。同理希望能具体解释一下 i*aver+j 为什么表示当前列相对于起始索引的偏移量。谢谢

学习编程中的Ben

努力学C的阿通 发表于 2023-8-21 20:46
请问您能具体解释下 i*aver 为什么表示当前行的起始索引吗？因为在我看来它太抽象了。就好像是i乘以aver ...

当你处理一个一维数组来表示一个二维矩阵时，需要找到一种方法来映射一维索引到对应的二维矩阵中的行和列。这是为了让你能够以行和列的方式操作矩阵元素，就像你在处理一个真正的二维数组一样。

让我们以一个简单的示例来说明这个过程，假设你有一个二维矩阵：

1. matrix[row][col]:
   
2. 1  2  3
   
3. 4  5  6
   
4. 7  8  9

复制代码

现在，如果你将这个矩阵展开成一个一维数组，它会变成：

1. 1  2  3  4  5  6  7  8  9

复制代码

考虑一下，当你想要访问矩阵中的第 row 行、第 col 列元素时，你可以使用以下方式计算在一维数组中的索引：

index = row * numCols + col
在这里，numCols 是矩阵的列数，它告诉你每一行有多少列。这样，你可以通过将 row 乘以 numCols 来得到该行在一维数组中的起始索引，然后加上 col 得到具体的元素索引。

回到你的代码中，你使用 str 数组来表示字符序列，而 aver 是字符序列的平方根取整。当你在循环中使用 i 迭代行，并且使用 j 迭代列时，i * aver 就是当前行的起始索引。这是因为 i * aver 表示在一维数组中，从当前行的起始位置开始的索引。然后，通过加上 j，你移动到该行中的具体列。因此，i * aver + j 就是该行的起始索引加上相对于起始索引的列偏移量，从而让你能够访问字符序列中的每个元素。

希望这个解释能够更具体地帮助你理解 i * aver 和 i * aver + j 表示在这个上下文中的含义。