C语言二维数组

2018/03/09 11:50
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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。

-- Math C English
80 75 92
61 65 71
59 63 70
85 87 90
76 77 85


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:

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. int i, j; //二维数组下标
  4. int sum=0; //当前科目的总成绩
  5. int average; //总平均分
  6. int v[3]; //各科平均分
  7. int a[5][3]; //用来保存每个同学各科成绩的二维数组
  8. printf("Input score:\n");
  9. for(i=0; i<3; i++){
  10. for(j=0; j<5; j++){
  11. scanf("%d", &a[j][i]); //输入每个同学的各科成绩
  12. sum+=a[j][i]; //计算当前科目的总成绩
  13. }
  14. v[i]=sum/5; // 当前科目的平均分
  15. sum=0;
  16. }
  17. average =(v[0]+v[1]+v[2])/3;
  18. printf("Math: %d\nC Languag: %d\nEnglish: %d\n", v[0], v[1], v[2]);
  19. printf("Total:%d\n", average);
  20. return 0;
  21. }

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。

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. int i, j; //二维数组下标
  4. int sum=0; //当前科目的总成绩
  5. int average; //总平均分
  6. int v[3]; //各科平均分
  7. int a[5][3]={ {80,75,92}, {61,65,71}, {59,63,70}, {85,87,90}, {76,77,85} };
  8. for(i=0; i<3; i++){
  9. for(j=0; j<5; j++){
  10. sum+=a[j][i]; //计算当前科目的总成绩
  11. }
  12. v[i]=sum/5; // 当前科目的平均分
  13. sum=0;
  14. }
  15. average =(v[0]+v[1]+v[2])/3;
  16. printf("Math: %d\nC Languag: %d\nEnglish: %d\n", v[0], v[1], v[2]);
  17. printf("Total:%d\n", average);
  18. return 0;
  19. }

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。

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