2D-массив

Двумерный (2D) массив - это массив одномерных (1D) массивов. Размеры одномерных массивов равны. 2D-массив также называется матрицей со строками и столбцами.

Посмотрим на следующий пример:

Эти 3 одномерных массива можно представить как двухмерный массив следующим образом:

Давайте посмотрим на другой пример:

Эти 3 одномерных массива нельзя представить как двумерный массив, потому что размеры массивов различаются.

Объявление 2D-массива

тип данных имя-массива[СТРОКА] [COL]

Тип данных это тип данных элементов массива.
Имя-массива - это имя массива.
Два нижних индекса представляют количество строк и столбцов массива. Общее количество элементов массива будет ROW * COL.

int a [2] [3];

Используя приведенный выше код C, мы можем объявить целое число множество, а размера 2 * 3 (2 ряда и 3 столбца).

char b [3] [2];

Используя приведенный выше код C, мы можем объявить персонаж множество, б размера 2 * 3 (3 ряда и 2 столбца).

Инициализация 2D-массива

Мы можем инициализировать во время объявления следующими способами:

int a [3] [2] = 1,2,3,4,5,6;
int a [] [2] = 1,2,3,4,5,6;
int a [3] [2] = 1, 2, 3, 4, 5, 6;
int a [] [2] = 1, 2, 3, 4, 5, 6;

Обратите внимание, что во 2 и 4 мы не упомянули 1^ул нижний индекс. Компилятор C автоматически вычисляет количество строк из количества элементов. Но 2^nd должен быть указан подстрочный индекс. Следующие инициализации недействительны:

int a [3] [] = 1,2,3,4,5,6;
int a [] [] = 1,2,3,4,5,6;

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21 год
22
23
24
25
26 год
27
28 год
29
30
31 год
32
33
34
35 год
36
37
38
39
40

// Пример1.c
#включать
#define ROW 3
#define COL 2
int main ()

int i, j;
int a [ROW] [COL] =
1,2,
3,4,
5,6
;
printf ("Построчными элементами массива a являются: \ n");
для (i = 0; i
printf ("Строка% d:", i);
для (j = 0; j
printf ("% d", a [i] [j]);

printf ("\ п");

printf ("\ n \ nКолоночные элементы массива a: \ n");
для (i = 0; i
printf ("Столбец% d:", i);
для (j = 0; j
printf ("% d", a [j] [i]);

printf ("\ п");

возврат 0;

В Example1.c, мы объявили целочисленный массив размером 3 * 2 и инициализировали. Для доступа к элементам массива мы используем два цикла for.

Для доступа по строкам внешний цикл предназначен для строк, а внутренний цикл - для столбцов.

Для доступа к столбцам внешний цикл предназначен для столбцов, а внутренний цикл - для строк.

Обратите внимание, что когда мы объявляем 2D-массив, мы используем [2] [3], что означает 2 строки и 3 столбца. Индексация массива начинается с 0. Чтобы получить доступ к 2^nd ряд и 3^rd столбец, мы должны использовать обозначение a [1] [2].

Отображение памяти 2D-массива

Логическое представление массива а [3] [2] может быть следующим:

Компьютерная память - это одномерная последовательность байтов. На языке C двумерный массив хранится в памяти в рядовой порядок. Некоторые другие языки программирования (e.грамм., FORTRAN), он хранится в порядковый номер столбца в памяти.

Указатель арифметики двумерного массива

Чтобы понять арифметику указателей в 2D-массиве, сначала взгляните на 1D-массив.

Рассмотрим одномерный массив:

В 1D массиве, а - константа, а ее значение - адрес 0^th расположение массива а [5]. Значение а + 1 это адрес 1^ул расположение массива а [5]. а + я это адрес я^th расположение массива.

Если мы увеличим а на 1 он увеличивается на размер типа данных.

а [1] эквивалентно * (а + 1)

а [2] эквивалентно * (а + 2)

а [я] эквивалентно * (а + я)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21 год

// Пример2.c
#включать
#define ROW 3
#define COL 2
int main ()

int a [5] = 10,20,30,40,50;
printf ("sizeof (int):% ld \ n \ n", sizeof (int));
printf ("a:% p \ n", a);
printf ("а + 1:% р \ п", а + 1);
printf ("a + 2:% p \ n \ n", a + 2);
printf ("a [1]:% d, * (a + 1):% d \ n", a [1], * (a + 1));
printf ("a [2]:% d, * (a + 2):% d \ n", a [1], * (a + 1));
printf ("a [3]:% d, * (a + 3):% d \ n", a [1], * (a + 1));
возврат 0;

В Example2.c, адрес памяти отображается в шестнадцатеричном формате. Разница между a и a + 1 равна 4, что является размером целого числа в байтах.

Теперь рассмотрим 2D-массив:

б указатель типа: int [] [4] или же int (*) [4]

int [] [4] это строка из 4 целых чисел. Если мы увеличиваем b на 1, он увеличивается на размер строки.

б это адрес 0^th строка.

б + 1 это адрес 1^ул строка.

б + я это адрес я^th строка.

Размер строки: (Число столбцов * sizeof (тип данных)) байт

Размер строки целочисленного массива b [3] [4] составляет: 4 * sizeof (int) = 4 * 4 = 16 байт

Строку двумерного массива можно рассматривать как одномерный массив. б это адрес 0^th строка. Итак, получаем следующее

* б + 1 это адрес 1^ул элемент 0^th
* b + j это адрес j^th элемент 0^th
* (b + i) это адрес 0^th элемент я^th
* (b + i) + j это адрес j^th элемент я^th
b [0] [0] эквивалентно ** b
b [0] [1] эквивалентно * (* b + 1)
b [1] [0] эквивалентно * (* (b + 1))
b [1] [1] эквивалентно * (* (b + 1) +1)
b [i] [j] эквивалентно * (* (b + i) + j)

Адрес b [i] [j]: b + sizeof (тип данных) * (Номер столбца * i + j)

Рассмотрим 2D-массив: int b [3] [4]

Адрес b [2] [1]: : b + sizeof (число) * (4 * 2 + 1)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21 год
22
23
24
25
26 год
27
28 год
29
30

// Example3.c
#включать
#define ROW 3
#define COL 4
int main ()

int i, j;
int b [ROW] [COL] =
10,20,30,40,
50,60,70,80,
90,100,110,120
;
printf ("sizeof (int):% ld \ n", sizeof (int));
printf ("Размер строки:% ld \ n", COL * sizeof (int));
printf ("b:% p \ n", b);
printf ("b + 1:% p \ n", b + 1);
printf ("b + 2:% p \ n", b + 2);
printf ("* b:% p \ n", * b);
printf ("* b + 1:% p \ n", * b + 1);
printf ("* b + 2:% p \ n", * b + 2);
printf ("b [0] [0]:% d ** b:% d \ n", b [0] [0], ** b);
printf ("b [0] [1]:% d * (* b + 1):% d \ n", b [0] [1], * (* b + 1));
printf ("b [0] [2]:% d * (* b + 2):% d \ n", b [0] [2], * (* b + 2));
printf ("b [1] [0]:% d * (* (b + 1)):% d \ n", b [1] [0], * (* (b + 1)));
printf ("b [1] [1]:% d * (* (b + 1) +1):% d \ n", b [1] [1], * (* (b + 1) +1) );
возврат 0;

В Example3.c, мы видели, что размер строки равен 16 в десятичной системе счисления. Разница между b + 1 и b равна 10 в шестнадцатеричной системе счисления. 10 в шестнадцатеричной системе счисления эквивалентно 16 в десятичной системе счисления.

Заключение

Итак, в этой статье мы узнали о

Объявление 2D-массива
Инициализация 2D-массива
Отображение памяти 2D-массива
Указатель арифметики двумерного массива

Теперь мы можем использовать 2D-массив в нашей программе на C без всяких сомнений,

Рекомендации

Авторы некоторых идей в этой работе вдохновили курс «Указатели и двумерные массивы», подготовленный Палашем Дей, Департамент компьютерных наук и Англии. Индийский технологический институт Харагпур