C++二維數(shù)組講解、二維數(shù)組的聲明和初始化

2020-05-23 14:27:24

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供稿：網(wǎng)友

我們知道，一維空間是一條線，數(shù)學(xué)中用一條數(shù)軸來表達；二維空間是一個平面，數(shù)學(xué)中用平面坐標(biāo)系來表達。那么二維數(shù)組又是什么樣的呢？

線與面

我們用一個下標(biāo)來描述一維數(shù)組中的某個元素，就好像在用數(shù)描述一條線上的點。而所有的數(shù)據(jù)都是存儲在一條線上。如果我們采用兩個下標(biāo)，就能形成一個平面，猶如一張表格，有行有列，所有的數(shù)據(jù)就能夠存放到表格里。

我們把二維數(shù)組的兩個下標(biāo)分別稱為行下標(biāo)和列下標(biāo)，在前面的是行下標(biāo)，在后面的是列下標(biāo)。

那么什么時候要用二維數(shù)組呢？一般有兩種情況，一種是描述一個二維的事物。比如用1表示墻，用0表示通路，我們可以用二維數(shù)組來描述一個迷宮地圖；用1表示有通路，0表示沒有通路，我們可以用二維數(shù)組來描述幾個城市之間的交通情況。還有一種是描述多個具有多項屬性的事物。比如有多個學(xué)生，每個學(xué)生有語文、數(shù)學(xué)和英語三門成績，我們就可以用二維數(shù)組來描述。

對于第二種情況，我們要注意各項屬性應(yīng)該是同一種數(shù)據(jù)類型，比如三種學(xué)科的成績都是整數(shù)。如果出現(xiàn)了姓名（字符串屬性），就不能將他們組合到一個二維數(shù)組里去。所以不要企圖將不同數(shù)據(jù)類型的屬性整合到一個二維數(shù)組中去。

二維數(shù)組的聲明和初始化

二維數(shù)組的聲明和一維數(shù)組是類似的，不同之處只是多了一個下標(biāo)：
數(shù)據(jù)類型數(shù)組名[行數(shù)][列數(shù)]；

要注意，二維數(shù)組的下標(biāo)也都是從0開始的。

二維數(shù)組的初始化分為兩種，一種是順序初始化，一種是按行初始化，我們來看一段程序，就能夠?qū)λ鼈冇兴私饬耍海ǔ绦?.4.1）
#include "iostream.h"
#include "iomanip.h"
int main()
{
int array1[3][2]={4,2,5,6};//順序初始化
int array2[3][2]={{4,2},{5},{6}};//按行初始化
cout <<"array1" <<endl;
for (int i=0;i<3;i++)//輸出數(shù)組array1
{
for (int j=0;j<2;j++)
{
cout <<setw(2) <<array1[i][j];
}
cout <<endl;
}
cout <<"array2" <<endl;
for (int k=0;k<3;k++)//輸出數(shù)組array2
{
for (int l=0;l<2;l++)
{
cout <<setw(2) <<array2[k][l];
}
cout <<endl;
}
return 0;
}

運行結(jié)果：
array1
4 2
5 6
13 4
array2
4 2
5 8
6 8

我們可以看出，所謂按順序初始化就是先從左向右再由上而下地初始化，即第一行所有元素都初始化好以后再對第二行初始化。而按行初始化則是用一對大括號來表示每一行，跳過前一行沒有初始化的元素，在行內(nèi)從左向右地進行初始化。對于沒有初始化的元素，則都是一個不確定的值。

省略第一維的大小

我們在第一節(jié)學(xué)到，一維數(shù)組的大小可以省略?？墒嵌S數(shù)組的元素個數(shù)是行數(shù)和列數(shù)的乘積，如果我們只告訴電腦元素個數(shù)，電腦無法知道究竟這個數(shù)組是幾行幾列。所以，C++規(guī)定，在聲明和初始化一個二維數(shù)組時，只有第一維（行數(shù)）可以省略。比如：

int array[][3]={1,2,3,4,5,6};
相當(dāng)于：
int array[2][3]={1,2,3,4,5,6};

二維數(shù)組在內(nèi)存中的存儲情況

先前已經(jīng)說明，內(nèi)存是依靠地址來確定內(nèi)存中的唯一一個存儲單元的，即只有一個參數(shù)。所以在內(nèi)存中，所有的數(shù)據(jù)都是像一維數(shù)組那樣順序存儲的。那么具有兩個下標(biāo)的二維數(shù)組是怎樣存放到內(nèi)存中的呢？

在內(nèi)存中，先將二維數(shù)組的第一行按順序存儲，接著就是第二行的數(shù)據(jù)，然后是第三行的數(shù)據(jù)……右圖（圖7.4）所示的就是一個二維數(shù)組在內(nèi)存中的存儲情況。

向函數(shù)傳遞二維數(shù)組

我們知道，數(shù)組作為參數(shù)傳遞給函數(shù)的是數(shù)組首元素的地址。對于二維數(shù)組來說亦是如此。不過有兩個問題，一個是我們必須讓函數(shù)知道行數(shù)和列數(shù)，這就像我們要讓函數(shù)知道一維數(shù)組的大小一樣，防止發(fā)生越界訪問。另一個就是我們必須讓電腦知道這個二維數(shù)組是怎樣的一個表格，即必須告知數(shù)組的列數(shù)。這和只能省略二維數(shù)組的行數(shù)道理是一樣的。下面我們就來看一個向函數(shù)傳遞二維數(shù)組的程序：
#include "iostream.h"
#include "iomanip.h"
void disp(int a[][2],int r,int c);//告知數(shù)組的列數(shù)
int main()
{
int array[3][2]={4,2,5,6,3,1};
cout <<"array" <<endl;
disp(array,3,2);
return 0;
}
void disp(int a[][2],int r,int c)
{
for (int i=0;i<r;i++)
{
for (int j=0;j<c;j++)
{
cout <<setw(2) <<a[i][j];
}
cout <<endl;
}
}

運行結(jié)果：
array
4 2
5 6
3 1

二維數(shù)組轉(zhuǎn)化成一維數(shù)組

有些時候，我們覺得用二維數(shù)組來描述一樣事物很方便。比如我們用二維數(shù)組來畫一個迷宮地圖，行下標(biāo)和列下標(biāo)就如同直角坐標(biāo)系一樣?？墒窃谀承┣闆r下，不能使用二維數(shù)組，或者難以制造一個二維數(shù)組。二維數(shù)組在內(nèi)存中的存儲情況和一維數(shù)組是相同的，所以我們只好用一個一維數(shù)組來代替它了。