C++数组介绍(三维数组)

1. 定义三维数组

在 C++ 中，三维数组可以看作是一个由多个二维数组组成的集合。其基本语法如下：

 

                  

数据类型 数组名[维度1大小][维度2大小][维度3大小];

 

                

 

              

例如，定义一个 3x4x5 的整型三维数组：

 

                  

int array3D[3][4][5];

 

                

 

              

这表示该数组具有三个维度，其中第一维有 3 个元素，第二维有 4 个元素，第三维有 5 个元素1。

 

2. 初始化三维数组

初始化三维数组可以通过大括号 {} 来完成。以下是几种常见的方式：

 

方式 1：完全初始化

通过嵌套的大括号指定每一层的数据。

 

                  

int array3D[2][3][4] = {

    { // 第一层

        {1, 2, 3, 4}, // 第二层的第一个子数组

        {5, 6, 7, 8},

        {9, 10, 11, 12}

    },

    { // 第二层

        {13, 14, 15, 16},

        {17, 18, 19, 20},

        {21, 22, 23, 24}

    }

};

 

                

 

              

方式 2：部分初始化

如果只提供部分初始值，则未赋值的部分会被自动设置为默认值（对于整数来说是 0）。

 

                  

int array3D[2][3][4] = {

    {{1, 2}, {5, 6}},

    {}

};

// 上述代码中，array3D 的其他位置均为 0。

 

                

 

              

3. 遍历三维数组

通常使用嵌套的 for 循环来访问三维数组中的每一个元素。以下是一个完整的例子：

#include <iostream>

using namespace std;

 

int main() {

    int array3D[2][3][4] = {

        {

            {1, 2, 3, 4},

            {5, 6, 7, 8},

            {9, 10, 11, 12}

        },

        {

            {13, 14, 15, 16},

            {17, 18, 19, 20},

            {21, 22, 23, 24}

        }

    };

 

    for (int i = 0; i < 2; ++i) { // 外层循环控制第一维

        for (int j = 0; j < 3; ++j) { // 中间层循环控制第二维

            for (int k = 0; k < 4; ++k) { // 内层循环控制第三维

                cout << "array3D[" << i << "][" << j << "][" << k << "] = "

                     << array3D[i][j][k] << endl;

            }

        }

    }

 

    return 0;

}

 

                

 

              

上述程序会逐一遍历并打印出三维数组中的所有元素及其索引3。

 

4. 特性分析

存储方式：C++ 中的多维数组是以行优先顺序（Row-Major Order）存储在内存中的。这意味着在一维连续的空间里，先填充最右边的一维，再依次向左扩展。

 

内存分配：当声明一个固定大小的三维数组时，编译器会在栈上为其分配一块连续的内存区域。因此，在运行期间无法动态改变其尺寸。如果需要动态调整大小，应考虑使用指针或者标准库容器如 std::vector<std::vector<std::vector<int>>>2。

 

性能优化：由于多维数组涉及多次偏移计算，频繁操作可能会影响效率。建议尽可能减少不必要的复杂度，并合理设计算法逻辑以提升执行速度。