理解/澄清c中代码的逻辑

Question

以下是来自 www.tutorialspoint.com 的代码，我在这里学习算法和数据结构的基础知识。本教程代码给出了一个 ex。对数组的插入操作。

    #include <stdio.h>
    main() {
       int LA[] = {1,3,5,7,8};
       int item = 10, k = 3, n = 5;
       int i = 0, j = n;

       printf("The original array elements are :\n");

       for(i = 0; i<n; i++) {
          printf("LA[%d] = %d \n", i, LA[i]);
       }

       n = n + 1;

       while( j >= k){
          LA[j+1] = LA[j];
          j = j - 1;
       }

       LA[k] = item;

       printf("The array elements after insertion :\n");

       for(i = 0; i<n; i++) {
          printf("LA[%d] = %d \n", i, LA[i]);
       }
    }

我理解它在给定 k 值作为数组索引添加新项目的代码。并且在编译和运行时运行良好，没有任何错误。让我困惑的是 while 循环中 LA[j+1] = LA[j] 行的逻辑。

我的理解是在 c 中你必须声明数组的大小。但在前。代码 int LA[] = {1,3,5,7,8}; 括号 [ ] 为空。所以我不确定它是固定大小还是可以将更多元素添加到数组中。

现在j 被赋予n 的值，即5（数组长度）。数组声明有5个元素，数组索引为0到4。

（在while循环的第一次迭代中）所以LA[j + 1]是LA[5 + 1]是LA[6]。现在数组只有 5 个索引为 0 到 4 的元素。所以根据我的说法，即使在假设可以将更多元素添加到数组之后，它如何将 LA[j] 的值分配给 LA[j + 1]。它说 LA[6] = LA[5] 但索引 5 处没有任何内容，因为最后一个索引是 4。

我曾尝试在 google 上搜索，但除了代码或部分代码外，我不确定要搜索什么。而且用代码搜索也没有用。

请帮助我理解。谢谢。

Answer 1

int LA[] = {1,3,5,7,8};

相当于：

int LA[5] = {1,3,5,7,8};

空括号只是告诉编译器自动将元素的数量设置为数组的大小。

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是的，你是对的，L[6] 是越界访问，因为L 的大小为 5。所以，正如你所说的，索引在 [0, 4] 中，所以 L[5] 也是越界！

这段代码错了！

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阅读更多关于未定义行为：Undefined, unspecified and implementation-defined behavior

Answer 2

首先，这是一个非常糟糕的代码，由非常弱的程序员编写并且具有未定义的行为。

例如数组LA

int LA[] = {1,3,5,7,8};

只有 5 个元素。

但是在这些循环中

   while( j >= k){
      LA[j+1] = LA[j];
      ^^^^^^^
      j = j - 1;
   }

和

   for(i = 0; i<n; i++) {
              ^^^^ n is already set to 6
      printf("LA[%d] = %d \n", i, LA[i]);
   }

尝试写入数组以外的内存。 还有一些神奇的值，例如n = 5。至少写出来会好很多

n = sizeof( LA ) / sizeof( *LA )

考虑到 C 中没有参数的函数 main 应该像这样声明

int main( void )

该程序可以看起来例如以下方式

#include <stdio.h>

int main( void ) 
{
    int a[] = { 1, 3, 5, 7, 9 };
    const size_t N = sizeof( a ) / sizeof( *a );

    while ( 1 )
    {
        printf( "The original array elements are:" );
        for ( size_t i = 0; i < N; i++ ) printf( " %d", a[i] );
        printf( "\n" );

        printf( "\nEnter a number to insert in the array (0 - exit): " );
        int value;

        if ( scanf( "%d", &value ) != 1 || value == 0 ) break;

        printf( "Enter a position in the array where to insert: " );
        size_t pos;

        if ( scanf( "%zu", &pos ) != 1 ) break;

        size_t j = N;

        if ( pos < N )
        {
            while ( --j != pos ) a[j] = a[j-1];
            a[j] = value;
        }           

        printf( "\nThe array elements after insertion:");

        for ( size_t i = 0; i < N; i++ ) printf( " %d", a[i] );
        printf( "\n\n" );
    }

    return 0;
}

它的输出可能看起来像

The original array elements are: 1 3 5 7 9

Enter a number to insert in the array (0 - exit): 2
Enter a position in the array where to insert: 1

The array elements after insertion: 1 2 3 5 7

The original array elements are: 1 2 3 5 7

Enter a number to insert in the array (0 - exit): 6
Enter a position in the array where to insert: 4

The array elements after insertion: 1 2 3 5 6

The original array elements are: 1 2 3 5 6

Enter a number to insert in the array (0 - exit): 0

算法背后的逻辑很简单。如果您有一个包含 N 个元素的数组，并且想要在位置 pos 中插入一个小于 N 的值，那么您需要从位置 pos 开始向右移动所有元素并将新值写入索引为pos 的元素。原始数组最右边的元素将丢失，因为它将被前面的元素覆盖。程序输出显示了这个结果。

正如您正确指出的那样，在程序中定义为具有5 元素的数组的有效索引范围是[0, 4]。

当一个数组被声明时没有它的维度，如本例所示

int a[] = { 1, 3, 5, 7, 9 };

然后编译器根据初始值设定项的数量确定其维度。因此上述声明等价于

int a[5] = { 1, 3, 5, 7, 9 };