二维数组

一时失言乱红尘 2022-06-01 10:30 297阅读 0赞

上节讲解的数组可以看作是一行连续的数据，只有一个下标，称为 一维数组 。在实际问题中有很多数据是二维的或多维的，因此C语言允许构造多维数组。多维数组元素有多个下标，以确定它在数组中的位置。本节只介绍二维数组，多维数组可由二维数组类推而得到。

### 二维数组的定义 ###

二维数组定义的一般形式是：

dataType arrayName[length1][length2];

其中，dataType 为数据类型，arrayName 为数组名，length1 为第一维下标的长度，length2 为第二维下标的长度。例如：

int a[3][4];

定义了一个3行4列的数组，共有3×4=12个元素，数组名为a，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\[2\]\[3\]  
  
在二维数组中，要定位一个元素，必须给出一维下标和二维下标，就像在一个平面中确定一个点，要知道x坐标和y坐标。例如，a\[3\]\[4\] 表示a数组第3行第4列的元素。  
  
二维数组在概念上是二维的，但在内存中地址是连续的，也就是说各个元素是相互挨着的。那么，如何在线性内存中存放二维数组呢？有两种方式：一种是按行排列， 即放完一行之后再放入第二行。另一种是按列排列， 即放完一列之后再放入第二列。  
  
在C语言中，二维数组是按行排列的。也就是先存放a\[0\]行，再存放a\[1\]行，最后存放a\[2\]行；每行中的四个元素也是依次存放。数组a为int类型，每个元素占用4个字节，整个数组共占用4×(3×4)=48个字节。  
  
【示例】一个学习小组有5个人，每个人有三门课的考试成绩。求全组分科的平均成绩和各科总平均成绩。

<table style="margin:auto; color:rgb(51,51,51); font-family:微软雅黑,&quot;Microsoft Yahei&quot;,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:14px; background-color:rgb(238,238,238)"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">--</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">Math</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">C</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">English</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">张</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">80</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">75</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">92</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">王</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">61</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">65</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">71</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">李</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">59</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">63</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">70</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">赵</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">85</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">87</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">90</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">周</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">76</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">77</td> 
   <td style="padding:5px; border-color:rgb(204,204,204)">85</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

可设一个二维数组a\[5\]\[3\]存放五个人三门课的成绩。再设一个一维数组v\[3\]存放所求得各分科平均成绩，设变量average 为全组各科总平均成绩。编程如下：

#include <stdio.h> 
           int main(){
             
               int i, j;  //二维数组下标 
               int sum=0;  //当前科目的总成绩 
               int average;  //总平均分 
               int v[3];  //各科平均分 
               int a[5][3];  //用来保存每个同学各科成绩的二维数组 
               printf("Input score:\n"); 
               for(i=0; i<3; i++){
             
                   for(j=0; j<5; j++){
             
                       scanf("%d", &a[j][i]);  //输入每个同学的各科成绩 
                       sum+=a[j][i];  //计算当前科目的总成绩 
                   } 
                   v[i]=sum/5;  // 当前科目的平均分 
                   sum=0; 
               } 
               average =(v[0]+v[1]+v[2])/3; 
               printf("Math: %d\nC Languag: %d\nEnglish: %d\n", v[0], v[1], v[2]); 
               printf("Total:%d\n", average); 
               return 0; 
           }

运行结果：  
Input score:  
80 61 59 85 76 75 65 63 87 77 92 71 70 90 85↙  
Math: 72  
C Languag: 73  
English: 81  
Total:75  
  
程序使用了一个嵌套循环。在内循环中依次读入某一门课程的各个学生的成绩，并把这些成绩累加起来，退出内循环后再把该累加成绩除以5送入v\[i\]之中，这就是该门课程的平均成绩。外循环共循环三次，分别求出三门课各自的平均成绩并存放在v数组之中。退出外循环之后，把v\[0\]、v\[1\]、v\[2\]相加除以3即得到各科总平均成绩。最后按题意输出各个成绩。

## 二维数组的初始化 ##

二维数组的初始化可以按行分段赋值，也可按行连续赋值。  
  
例如对数组a\[5\]\[3\]，按行分段赋值可写为：

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

按行连续赋值可写为：

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。  
  
【示例】求各科平均分和总成绩平均分。

#include <stdio.h> 
           int main(){
             
               int i, j;  //二维数组下标 
               int sum=0;  //当前科目的总成绩 
               int average;  //总平均分 
               int v[3];  //各科平均分 
               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++){
             
                       sum+=a[j][i];  //计算当前科目的总成绩 
                   } 
                   v[i]=sum/5;  // 当前科目的平均分 
                   sum=0; 
               } 
           
               average =(v[0]+v[1]+v[2])/3; 
               printf("Math: %d\nC Languag: %d\nEnglish: %d\n", v[0], v[1], v[2]); 
               printf("Total:%d\n", average); 
           
               return 0; 
           }

运行结果：  
Math: 72  
C Languag: 73  
English: 81  
Total:75

#### 对于二维数组初始化赋值还有以下说明 ####

1) 可以只对部分元素赋初值，未赋初值的元素自动取0值。例如：

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

是对每一行的第一列元素赋值，未赋值的元素取0值。 赋值后各元素的值为：  
1 0 0  
2 0 0  
3 0 0

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

赋值后的元素值为：  
0 1 0  
0 0 2  
3 0 0  
  
2) 如对全部元素赋初值，则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};

3) 二维数组可以看作是由一维数组嵌套而成的，把一维数组的每个元素看作一个数组，就组成了二维数组。当然，前提是各元素类型必须相同。根据这样的分析，一个二维数组也可以分解为多个一维数组，C语言允许这种分解。  
  
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\[2\]。  
  
对这三个一维数组不需另作说明即可使用。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\[0\]\[3\]。必须强调的是，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。