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C语言从零开始(十五)-二维数组

C语言从零开始(十五)-二维数组

作者: 天花板 | 来源:发表于2015-12-01 21:52 被阅读2235次

    定义

    二维数组定义的一般形式是:

    类型说明符 数组名[常量1][常量2]
    
    • 常量1:第一维下标的长度

    • 常量2:第二维下标的长度

      int a[3][4];
      

    这个二维数组表示一个三行四列的整形变量集合,数组名为a,下标变量的类型为整型。该数组的下标变量共有3×4个,即:

    a[0][0],  a[0][1],  a[0][2],  a[0][3]
    a[1][0],  a[1][1],  a[1][2],  a[1][3]
    a[2][0],  a[2][1],  a[2][2],  a[2][3]
    

    仔细看这个二维数组,我们可以把它理解为一个二维坐标系的位置。这个二维坐标系的原点在左上角,x轴向右递增,y轴向下递增。(在计算机UI设计中,这种二维坐标系经常被使用)

    如图所示:

    二维数组看做一个坐标系

    存储形式

    在内存中,二维数组被保存成一段连续的内存空间。就如同一个一维数组,二维数组也是按一维线性排列的。

    具体的存储方式有两种:

    • 按行排列

    放完一行之后顺次放入第二行。

    • 按列排列

    放完一列之后再顺次放入第二列。

    我们再回头看一下这个二维数组:

     int a[3][4];
    

    其实,在内存中它的存储方式相当于:

     int  b[12];
    

    只不过,计算机把它分成了三个部分。

    a[0][0] 对应于 b[0]
    a[1][0] 对应于 b[4]
    a[3][0] 对应于 b[8]

    二维数组元素的引用

    二维数组的元素也称为双下标变量,其表示的形式为:

    数组名[下标][下标]
    

    其中下标应为整型常量或整型表达式。例如:

    a[0][2]
    

    表示数组a第一行第三列的元素。

    在讲一维数组时,很多人反馈说无法区分数组定义和引用时方括号中的内容,今天我们来说一下这两处用法的区别:

    • 数组声明的方括号中的是某一维的长度,即数组下标最大值 + 1
    • 数组引用中的下标是该元素在数组中的位置标识
    • 前者只能是常量,而后者可以是常量,变量或表达式。

    下面我们通过一个具体的例子来讲解。

    一个学习小组有5个人(A, B, C, D, E),三次考试每个人的成绩如下。请编程实现计算这个小组所有人三次考试的平均成绩。

    考试成绩

    我们用一个二维数组a[5][3]存放五个人三次考试的成绩。再用一个一维数组v[3]存放所求得每次考试的平均成绩,最后求出v中三个成绩的平均值。代码如下:

    int main(void)
    {
        int i, j, s = 0;
        int average;
        int v[3];
        int a[5][3];
    
        printf("input score:\n");
    
        for(i = 0; i < 3; i++)
        {
            for(j = 0; j < 5; j++)
            {
                scanf("%d", &a[j][i]);
                s += a[j][i];
            }
            v[i] = s / 5;
            s = 0;
        }
    
        average = (v[0] + v[1] + v[2]) / 3;
    
        printf("First:%d\nSecond:%d\nThird:%d\n", v[0], v[1], v[2]);
        printf("Final Average:%d\n", average );
    
        return 0;
    }
    

    执行结果如下:

    执行结果

    大家应该都注意到了,我们通过scanf函数从键盘一个个录入每个成绩保存在二维数组中,这种方法太繁琐。每次调试都需要输入这15个数字,肯定没人愿意。接下来我们看看有没有其他的方法。

    二维数组初始化

    二维数组初始化也是在类型说明时给各下标变量赋以初值。主要有两种方式:

    • 按行分段赋值
    • 按行连续赋值

    这两种方式如下:

    int a[5][3] = {{80, 75, 92}, {61, 65, 71}, {59, 63, 70}, {85, 87, 90}, {76, 77, 85}};
    int a[5][3] = {80, 75, 92, 61, 65, 71, 59, 63, 70, 85, 87, 90, 76, 77, 85};
    

    这两种赋初值的结果是完全相同的。

    于是,上面的代码可以改写成这样。

    int main(void)
    {
    int i, j, s = 0;
    int average;
    int v[3];
    
    int a[5][3]={{80, 75, 92}, {61, 65, 71}, {59, 63, 70}, {85, 87, 90}, {76, 77, 85}};
    
    for(i = 0; i < 3; i++){
        for(j = 0; j < 5; j++){
            s += a[j][i];
        }
        v[i] = s / 5;
        s = 0;
    }
    
    average = (v[0] + v[1] + v[2]) / 3;
    
    printf("First:%d\nSecond:%d\nThird:%d\n",v[0],v[1],v[2]);
    printf("Final Average:%d\n", average );
    
    return 0;
    }
    

    执行结果完全相同,只不过不需要输入。

    在对二维数组赋初值时,我们还要注意几点:

    • 可以只对部分元素赋初值,未赋初值的元素自动取0值。

      int a[3][3] = {{1}, {2}, {3}};
      int a[3][3] = {{0, 1}, {0, 0, 2}, {3}};

    这句话可以得到下面这两个数组:

    1  0  0
    2  0  0
    3  0  0 
    
    0  1  0
    0  0  2
    3  0  0
    
    • 如对全部元素赋初值,第一维的长度可以不给出。

    例如:

    int a[3][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    

    可以写为:

    int a[][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    
    • 数组是一种构造类型的数据

    二维数组可以看作是由一维数组的嵌套而构成的。因此,一个二维数组也可以分解为多个一维数组。

    如二维数组a[3][4],可分解为三个一维数组,其数组名分别为:

    a[0]
    a[1]
    a[2]
    

    这三个一维数组都有4个元素,例如:一维数组a[0]的元素为a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3]。

    为什么是这么奇怪的数组名呢,其实是这样,a[0]中保存的是a[0][0]的地址,那么其实就是a[0][0]~a[0][3]这4个元素组成的一维数组的第一块空间的地址,那么它就是这个一维数组的数组名。

    注意,a[0],a[1],a[2]不能当作下标变量使用,它们是数组名,不是一个单纯的下标变量。

    我是天花板,让我们一起在软件开发中自我迭代。
    如有任何问题,欢迎与我联系。


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