Chapter 12 배열

2 배열  의미  배열은 연속적인 항목들이 동일한 크기로 메모리에 저장되는 구조로 그 사용이 간편  배열은 동일한 자료 유형이 여러 개 필요한 경우에 이용할 수 있는 자료 구조 일반 변수가 단독주택이라면 배열은 아파트  크기  배열의 선언은 다음과 같은 구문을 이용 주요 요소는 배열 변수명 ( 이름 ), 자료형, 그리고 배열의 크기 배열이름 score 로 정수 int 형의 저장 공간이 메모리에 연속적으로 할당된다.

3 배열의 크기와 첨자  배열 score 에서 10 개의 자료형 int 가 저장되는 항목 각각을 배열 원 소 (array element)  배열 원소는 첨자 (index) 를 사용하여 참조되는데, 유효한 첨자의 범 위는 0 부터 배열크기 -1 배열을 선언하는 경우, 대괄호 사이에 기술되는 수는 배열의 크기를 의미하 지만, 각각의 배열 원소를 참조하는 대괄호 사이의 수는 배열 원소를 표현 하는 첨자  즉 첫 배열 원소는 항상 첨자가 0 이며, 차례로 1 씩 증가 배열 첨자는 유효한 값의 범위를 벗어나는 경우, 문제 발생 항상 배열 첨자의 사용에 주의해야 한다. 첨자 범위 : 0 ~ size-1

4 예제 소스  score.c  10 개의 성적을 배열에 저장하여 이들 값 중에서 가장 높은 성적을 찾 아 출력하는 프로그램  정수 10 개를 저장할 배열 score 를 선언하여 다음 10 개의 성적을 저 장

5 배열의 초기화  값의 초기화  배열을 선언한 후 배열의 각 원소에 값을 저장하려면 첨자를 이용하 여 각 원소에 값을 대입  위의 방법보다 손쉽게 배열을 선언하면서 각 원소의 값을 지정하는 구문을 제공, 이 방법이 배열 초기화 (initialization) 구문  이 구문은 반드시 선언에서만 이용 가능 그러므로 다음 문장은 잘못된 문장 int a[4]; a[0] = 10; a[1] = 30; a[2] = 40; a[3] = 50; int a[4] = {10, 30, 40, 50}; 배열의 초기화는 중괄호를 이용한다. 순서대로 10 은 a[0] 의 저장 값으로 저장된다. int a[4]; a = {10, 30, 40, 50};

6 배열 초기화의 배열 크기  배열의 초기화에서 배열의 크기 4 는 생략 가능 배열의 크기를 생략하는 경우, 초기값을 넣는 개수에 따라 배열의 크기가 결정  또한 배열의 크기를 지정하는 경우, 지정된 배열의 크기가 초기 값 개수보다 크면 나머지 지정되지 않은 원소의 초기 값은 자동으로 모두 0 으로 저장

7 예제 소스  initialize.c  정수 int 형 배열 a, double 형 배열 b, char 형 배열 c 를 선언한 후 아래와 같이 초기값을 저장하여 출력하는 프로그램을 작성  저장된 배열 a 의 각 원소를 출력하는 구문으로 조건연산자를 이용 하여 원소를 모두 출력한 이후에 개행 문자 두 개를 출력하도록 int a[5] = {10, 20, 33, 35, 13}; double b[4] = {1.2, 2.4}; char c[] = {'$', '&', '*'}; for (i=0; i<5; i++) { printf("%d%s", a[i], (i==4) ? "\n\n" : ", "); };

8 소스와 결과

9 이차원 배열  2X4 의 이차원 배열의 선언과 구조  이차원 배열에서 각 원소를 참조하기 위해서는 2 개의 첨자를 이용  이차원 배열을 행과 열로 취급하는 것은 좀 더 이해를 쉽게 하기 위한 방법 실제로 이차원 배열이 메모리에 저장되는 모습은 행과 열의 개념이 아니라 일차원과 같은 연속적인 메모리에 저장  이차원 배열의 행과 열에서 처음 행의 모든 원소가 메모리에 할당된 이후에 계속해서 연속된 메모리에 두 번째 행의 원소가 할당 배열의 이러한 특징을 행 우선 (row major) 개념적인 행과 열의 2 차원 배열은 실제 메모리에서 행 우선으로 연속적인 메모리에 저장공간이 확보된다.

10 초기화 주의  이차원 배열을 선언하는 경우, 초기화를 하지 않고 선언만 한다면 배 열의 크기는 행과 열, 두 개 모두 반드시 지정되어야 한다.  그러나 이차원 배열인 경우, 선언을 하면서 초기 값을 저장하면 첫 번 째 크기는 지정하지 않을 수 있다.  중괄호 하나를 이용한 방법도 가능하고, 중괄호를 중첩하여 이차원 구조표현도 가능  배열의 초기화 구문에서는 지정하지 않은 원소의 값은 0 이 저장되므 로 다음 구문도 위와 동일한 구문

11 삼차원 배열  이차원 배열을 확장하면 3 차원 배열  2X2X2 의 3 차원 배열의 선언과 구조  3 차원 배열의 각 원소를 참조하기 위해 3 개의 첨자를 이용  다음과 같은 초기값을 저장한 경우, 각 원소의 값은 다음과 같다. int a[2][2][2]; int a[2][2][2] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};

12 예제 소스  dimension.c  이차원 2 X 5 배열에 초기 값을 저장하여 출력하는 프로그램  이차원 배열 grade[][5] 에서 열은 5 로 지정되고, 행은 지정되지 않으나, 초 기 값을 보고 행은 2 로 결정  중복된 for 반복문을 이용하여 이차원 배열의 각 원소를 출력

13 문자열 처리  문자열  프로그램 언어에서 자주 다루는 계속된 일련의 문자를 문자열 (string)  문자열은 일련의 문자를 앞 뒤로 인용부호 “” 로 둘러싸서 표기 이러한 상수를 문자열 상수  문자열 자료형은 없고  문자열을 저장하기 위해서는 1 차원 문자 배열을 이용  C 언어에서는 문자열을 지원하는 자료형이 따로 없고  문자열을 저장하는 배열의 크기는 반드시 저장되는 문자의 갯수보다 1 이 커야 함 “ c language ” char s[] = “C Language!”; char s[12] = “C Language!”;

14 문자열 저장  문자열은 널 (null) 문자 (\0) 가 문자 배열의 마지막에 저장  문자열을 저장하는 배열의 크기는 반드시 저장되는 문자의 갯수보다 1 이 커야 함  항상 널 문자가 문자열의 마지막에 있어야 함 만일 널 문자가 없는 경우는 문제가 발생 ( 문자열로 취급하지 않음 )  위 문장은 아래 문장과 같이 문자 하나 하나를 배열에 저장하여 문자열을 표현 가능 이러한 경우, 반드시 프로그래머가 알아서 널 문자를 문자열의 마지막에 \0 저장 char c[4] = {‘a’, ‘b’, ‘c’, ‘\0’};

15 문자열 출력  문자열이 저장된 배열 이름을 이용하여 printf() 문을 이용 배열 이름이 문자열 자체를 나타낸다고 생각  문자열을 출력하는 또 다른 방법은 다음과 같이 문자열을 구성하는 각 각의 문자를 출력하는 방법 출력의 제한을 널 (\0) 문자로 검사하면 편리 char s[] = “C Language!”; printf(“%s”, s);

16 예제 소스  string.c  문자열 “C Language!”, “ABC”, “java” 를 여러 방법 으로 저장한 후, 출력하는 프로그램

17 배열의 합  배열 합 모듈  정수나 실수의 자료형 배열인 경우, 모든 원소의 합을 구하는 방법  배열을 함수 인자로  배열의 모든 원소의 합을 구하는 함수를 만든다면 함수의 인자로 배열 을 이용 융통성 있는 함수를 만들자면 배열의 크기도 하나의 인자로 사용

18 배열 합 함수 원형  배열의 합을 구하여 반환하는 함수 원형을 기술하면 다음과 같다. 함수 원형에서 변수 이름은 생략 가능, 그러나 함수 정의 부분에서는 생략 할 수 없음  함수의 인자로서 정수 int 형 배열을 기술하는 경우, 일반적으로 배열의 크기를 지정하지 않음 배열의 크기에 관계없이 배열 원소의 합을 구할 수 있는 함수

19 배열 합 구현  함수  함수 sum() 은 함수 내부에서 선언한 변수 total 에 모든 원소의 합을 구하여 반환 하는 함수  함수 호출 (call) 문장  함수 sum() 을 기술하고 필요한 인자 2 개를 기술하는데, 첫 번째 인자인 배열은 배열 이름인 grade 로, 두 번째 인자는 이 배열의 크기인 7 로 기 술하여 호출 반드시 배열의 이름으로 호출해야 한다. grade[] 는 컴파일 에러가 발생 함수 sum() 의 반환 값을 출력하므로 정수의 변환명세인 %d 를 기술 int sum(int g[], int n) { int i = 0, total = 0; for (i = 0; i < n; i++) { total += g[i]; }; return total; } printf(" 함수에서 구한 합은 %d 이다. \n", sum(grade, 7));

20 예제 소스  Arraysum.c  정수 int 형 배열을 구성하 는 모든 원소의 합을 구하 는 프로그램  배열을 인자로 갖는 함수 를 정의하고 호출

21 이차원 배열  성적 처리, 이차원 배열 이용 프로그램  주어진 4 명에 대한 중간, 기말 성적을 가지고 개인 성적의 합과 중간, 기말고사 각각 모든 학생의 합을 구하는 프로그램  주어진 성적 점수와 프로그램에서 구할 합을 저장할 공간으로 배열 grade 를 이용  이차원 배열이름 grade 로 선언한 후, 초기 값으로 각 학생의 점수를 입 력 중간고사기말고사합 1020 행합 3335 행합 1379 행합 6045 행합 열합 int grade[][3] = { {10, 20}, {33, 35}, {13, 79}, {60, 45}, {0, 0 } }; 배열 grade 는 옆 테이블의 값을 저장하는 변수로 열의 크기는 중간, 기말, 합의 저 장인 3 으로 지정한다. 배열의 크기는 [ 학생수 +1][3] 이 면 가능하다.

22 합을 구하는 함수  이차원 배열에서 행과 열의 합을 구하는 모듈을 함수  함수 이름을 calcgrade() 로 하고 인자는 이차원 배열  다차원 배열을 인자로 이용하는 경우, 배열의 첫 번째 크기를 제외한 다른 모든 크기는 반드 시 기술되어야 함  이차원 배열의 행 내부에서 열을 차례로 참조하여 행의 합을 구하고,  행을 참조할 때 마다 중간고사와 기말고사의 합을 계속 합해 나가면서 행과 열의 합을 구한 다. void calcgrade(int g[][3]);

23 구현 함수와 헤더 파일  성적처리가 끝난 배열을 적당히 출력하는 모듈도 함수로 구현 위의 성적처리 함수를 참고로 다음과 같은 출력이 되도록 함수를 작성  프로그램에서 배열의 크기 및 각 첨자를 쉽게 처리하기 위하여 다음과 같이 전처리 지시자 #define 을 이용하여 상수기호를 정의 void printgrade(int g[][3]); #define NUM_STUDENT 4 // 학생 수 #define MID_INDEX 0 // 배열에서 개인의 중간고사가 저장되는 첨자 #define FINAL_INDEX 1 // 배열에서 개인의 기말고사가 저장되는 첨자 #define SUM_INDEX 2 // 배열에서 개인의 합이 저장되는 첨자

24 예제 소스  Arraygrade.c  함수 main() 에서는 이차원 배열 grade[][] 를 선언하면서 초기 값을 저장하자. 그리고 함수 calcgrade() 와 printgrade() 를 호출

25 문자열의 입력  함수 scanf  표준입력으로 문자열을 입력 받으려면 문자 배열의 변수에 입력된 문 자열을 저장  함수 scanf() 를 이용하여 공백 ( 스페이스 ) 이 없는 문자열을 표준입력으 로 받아 문자 배열에 저장  아래의 예에서 이름을 “ 홍 길동 ” 으로 입력하면 배열 name 에는 “ 홍 ” 만 이 저장되는 문제가 발생  함수 scanf() 에서 %s 의 변환 명세로 입력 받는 문자열은 문자가 시작 되고 공백이 나오기 이전까지의 문자열 한글을 입력하려면 2 바이트가 필요하므로 충분한 저장공간을 확보

26 한 줄의 입출력  함수 gets, puts  한 줄에 입력되는 모든 문자열을 입력하고 출력하기 위한 함수가 gets() 와 puts()  함수를 이용하려면 헤더 파일 stdio.h 파일을 포함  함수 gets() 는 입력 받은 한 줄을 인자로 기술하는 문자 배열에 저장하 는 함수 그러므로 인자 배열의 크기는 표준입력 한 줄의 문자가 모두 입력되고 마지 막에 널 문자가 입력되도록 충분히 커야 한다. char line[81]; gets(line); puts(line);

27 예제 소스  Inputstring.c  함수 gets() 를 이용하여 표 준입력 한 줄을 입력 받고, 함수 scanf() 를 이용하여 공 백이 없는 하나의 문자열을 입력 받은 후, 각각 이들 문 자열을 출력하는 프로그램

28 프로그램 연습  프로그램 목적  이 단원에서 배운 배열을 이용하 여 배열 원소의 총합과 평균, 그리 고 원소의 출현 빈도수를 계산하 는 프로그램  0 에서부터 9 까지의 60 개의 수를 배열에 저장, 이 배열을 적당히 출 력  배열 원소 60 개 수의 평균을 구 하여 출력  배열 원소 60 개에서 각 수가 저 장된 빈도 수를 세어서 이를 다음 결과 그림과 같이 막대 그래프 형 식으로 출력  가장 빈도 수가 많은 수와 빈도 횟 수를 출력  함수는 main() 과 함수 printArray(), mean(), mode() 로 구성

29 구현  함수 구성  이 프로그램은 함수 main() 과 printArray(), mean(), mode() 로 구성  배열의 출력을 위한 함수 printArray() 와 배열의 총합과 평균을 구하는 함수 mean(), 그리고 분포를 조사하여 히스토그램을 그리는 함수 mode() 를 구현  이용 배열  함수 main() 에서 배열 변수 frequency[] 와 response[] 를 선언 int frequency[10] = { 0 }; int response[SIZE] = { 5, 6, 7, 2, 5, 3, 9, 4, 6, 4, 4, 8, 0, 6, 3, 7, 0, 2, 0, 8, 7, 8, 0, 5, 8, 7, 3, 9, 7, 8, 3, 5, 2, 9, 7, 5, 3, 8, 7, 2, 7, 4, 7, 2, 5, 3, 8, 7, 5, 6, 4, 7, 6, 1, 6, 5, 7, 7, 7, 6 };

30 구현  함수 main() 에서 함수 세 개를 호출하면 프로그램은 완성  함수 mean() 은 인자로 받은 배열에서 원소를 모두 더해 출력하는 함수 void mean(int answer[]) { int j, total = 0; … for (j = 0; j < SIZE; j++) total += answer[j]; … } mean(response); mode(frequency, response); void mean(int answer[])

31 구현  0 에서 9 의 분포를 히스토그램을 그리는 함수 mode() 이 함수에서는 인자 answer[] 에 저장된 여러 정수를 조사하여 인자 freq[] 에 그 결과를 저장  변수 modevalue 에는 빈도 수가 가장 많은 수가 저장되며, 변수 largest 에는 그 때의 빈도 수가 저장 void mode(int freq[], int answer[]) { int rating, j, h, largest = 0, modeValue = 0; … for ( j=0; j <= SIZE - 1; j++ ) ++freq[answer[j]]; … for (rating = 0; rating <= 9; rating++) { printf("%10d%10d%8s", rating, freq[rating], " "); if (freq[rating] > largest) { largest = freq[ rating ]; modeValue = rating; } for (h = 1; h <= freq[rating]; h++) printf( "*" ); printf( "\n" ); } … }

32 소스와 결과