C语言数组之二维数组

C语言

主要内容

• 数组
  • 二维数组

数组

二维数组

定义

• 二维数组本质上是一个行列式的组合，也就是说二维数组由行和列两部分组成，属于多维数组。二维数组数据是通过行列进行解读。
• 二维数组可被视为一个特殊的一维数组，相当于二维数组又是一个一维数组，只不过它的元素是一维数组。（也就是说数组的元素的类型可以是数组类型）

语法：

数据类型 数组名[行数][列数]; // 二维数组外层表示行数，内层表示列数

举例：

int arr[3][3] = {{11,12,13},{21,22,23},{31,32,33}}; // 正确，等价于下面写法
int arr[][3] = {{11,12,13},{21,22,23},{31,32,33}}; // 正确，广义上称之为柔性数组

int arr[3][3] = {{11,12},{21,22,23},{31}}; // 正确，等价于下面写法
int arr[3][3] = {{11,12,0},{21,22,23},{31,0,0}};// 正确

int arr[3][3] = {}; // 正确，所有的元素使用0填充
int arr[3][3] = {{11}}; // 正确，未初始化的元素使用0填充

int arr[][] = {{11,12,13},{21,22,23},{31,32,33}}; // 错误，这种写法，会编译标错，不能省略列数
int arr[3][] = {{11,12,13},{21,22,23},{31,32,33}};// 错误，这种写法，会编译标错，不能省略列数

注意：在C语言中，二维数组在计算机的存储顺序是按行进行的，即第一维的(行)下标变化慢，第二维的(列)下标变化快。

应用场合

主要应用于数据有行列要求的情况。

特殊写法

• 下标可以是整型表达式，如： a[2-1][2*2-1]

• 下标可以是已经有值的变量或数组元素，如： a[2*x-1][b[3][1]]

• 数组元素可以出现在表达式中，如： b[1][2] = a[2][3]/2

注意：使用数组元素的下标应在已定义数组的大小范围内；应注意区别定义数组大小和引用数组元素的区别。

初始化

• 分行给二维数组赋初值

  int arr[3][4] = {{11,12,13,14},{21,22,23,24},{31,32,33,34}};
  

• 可将所有数据写在一个花括号内，按照排列顺序对元素赋值

  int arr[3][4] = {11,12,13,14,21,22,23,24,31,32,33,34};
  

• 可对部分元素赋初值，其余未赋值部分自动填充整型默认值-0 | 字符型默认值-\0 | 浮点型默认值-0.0..

  int arr[3][4] = {{11},{21,22},{31}};
  

• 若对全部元素赋初值，自定义数组时可以省略第1维数组的长度，第2维数组的长度必须指明。

  int a[][4] = {11,12,13,14,21,22,23,24,31,32,33,34};
  

• 在分行赋初值时，也可以省略第1维的长度。

  int arr[][4] = {{11,12,13},{0},{0,10}};
  

二维数组的案例

案例1：

• 需求：二维数组的遍历

• 代码：

  #include <stdio.h>
  
  int main()
  {
      // 创建一个二维数组，经过论证，二维数据组必须指定列的大小，行的大小可以省略
      int arr[][3] = {{11},{21,22},{31,32,33}};
      
      // 获取二维数组的大小
      int r_len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
      
      // 遍历二维数组
      // 外层循环，遍历行元素（行元素是数组类型）
      for (int row = 0; row < r_len; row++)
      {
          // 获取行元素中列元素的个数
          int c_len = sizeof(arr[row]) / sizeof(int);
          // 内层循环，遍历列元素（列元素是单一类型）
          for (int col = 0; col < c_len; col++)
          {
              // 获取元素
              printf("%-3d",arr[row][col]); // 意思是获取数组arr第row行第col列
          }
      }
      
      printf("\n");
      return 0;
  }
  

案例2：

• 需求：矩阵的转置（将一个2行3列的数组转换为3行2列的数组）

• 代码：

  #include <stdio.h>
  
  // 定义行和列
  #define ROW 2
  #define COL 3
  
  int main()
  {
      // 准备2个数组用来存放转置前后的数列
      int arr_before[ROW][COL] = {{11,12,13},{14,15,16}};
      int arr_after[COL][ROW] = {0};
      
      // 计算arr_before的大小
      int r_len = sizeof(arr_before) / sizeof(arr_before[0]);
      // int c_len = sizeof(arr_before[0]) / sizeof(arr_before[0][0])
      
      // 遍历
      for (int i = 0; i < r_len; i++)
      {
          // 计算arr_before中行中的列数
          int c_len = sizeof(arr_before[i]) / sizeof(int);
          for (int j = 0; j < c_len; j++)
          {
              printf("%-4d",arr_before[i][j]);
              // 转置
              arr_after[j][i] = arr_before[i][j];
          }
          printf("\n");
      }
      printf("\n");
      
      // 遍历
      for (int i = 0; i < sizeof(arr_after)/sizeof(arr_after[0]);i++)
      {
          for (int j = 0; j < sizeof(arr_after[i]) / sizeof(int); j++)
          {
              printf("%-4d",arr_after[i][j]);
          }
          printf("\n");
      }
      printf("\n");
      
      return 0;
  }