C语言如何通过for循环遍历数组统计元素出现频率并生成统计表

现有代码存在的核心问题 #

• 数组遍历逻辑完全失配：原代码中for (i = arr[i]; i < arr[-1]; i++)存在两处严重问题：一是i未初始化就直接读取arr[i]的内存值作为循环初值，属于C语言标准定义的未定义行为，运行时随机出错的概率极高；二是arr[-1]是越界访问，取的是数组内存位置前的栈空间随机值，根本没法实现遍历全量数组元素的目标。
• 计数逻辑完全错位：用来存频次的scores数组没有和实际成绩值做索引映射，判断计数时用从未赋值的变量j做判断条件，运行时永远触发不了累加逻辑，最后scores数组里的计数全是0。
• 输出逻辑错误：打印结果时循环上限写死为11，直接取原数组的前11个元素当成绩、拿未初始化的j对应的计数当频次，和实际统计的成绩值、出现次数完全对不上。

正确实现逻辑 #

针对“遍历数组逐个累加同值元素计数、输出频率统计表”的需求，利用测试成绩都是0-100整数的特点，用计数数组的下标直接对应成绩值，下标位置存储的数值即为该成绩的出现次数，不需要额外写嵌套循环做相同值比对，时间复杂度从O(n²)降到O(n)，效率更高：

1. 遍历原始数组，每读取一个元素值，就把计数数组对应下标的数值加1
2. 遍历计数数组，把所有计数不为0的下标和对应计数值打印出来，即可得到完整的频率统计表

修正后可直接运行的完整代码 #

#include <stdio.h>

void show_frequency_chart(int arr[], int n);

int main()
{
   int test_scores[] = { 90,85,100,50,50,85,60,70,55,55,80,95,70,60,95,80,100,75,70,95,90,90,70,95,50,65,85,95,100,65 };
   int n = sizeof(test_scores) / sizeof(int);
   
   show_frequency_chart(test_scores, n);
   return 0;
}

void show_frequency_chart(int arr[], int n)
{
    // 计数数组下标对应成绩值，static修饰默认全0初始化，范围覆盖0-100分
    static int frequency[101] = {0};
    int i;

    // 逐元素遍历原数组，累加对应成绩的出现次数
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        frequency[arr[i]]++;
    }

    printf("score\t\tfrequency\n");
    printf("======\t\t=========\n");
    // 遍历计数数组，输出所有出现过的成绩及对应频次
    for (i = 0; i <= 100; i++)
    {
        if (frequency[i] != 0)
        {
            printf("%3d\t\t%5d\n", i, frequency[i]);
        }
    }
}

运行输出示例 #

score		frequency
======		=========
 50		    3
 55		    2
 60		    2
 65		    2
 70		    4
 75		    1
 80		    2
 85		    3
 90		    3
 95		    5
100		    3

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Josh McCloud