2D масив

Двуизмерен (2D) масив е масив от едномерни (1D) масиви. Размерите на 1D масива са равни. 2D масивът се нарича още матрица с редове и колони.

Нека да видим следния пример:

Тези 3 1D масиви могат да бъдат представени като 2D масив, както следва:

Нека да видим друг пример:

Тези 3 1D масиви не могат да бъдат представени като 2D масив, тъй като размерите на масивите са различни.

Декларация за 2D масив

тип данни име на масив[РЕД] [COL]

Тип данни е типът данни на елементите на масива.
Array-name е името на масива.
Два индекса представляват броя на редовете и колоните на масива. Общият брой елементи на масива ще бъде ROW * COL.

int a [2] [3];

Използвайки горния C код, можем да декларираме цяло число масив, а на размер 2 * 3 (2 реда и 3 колони).

char b [3] [2];

Използвайки горния C код, можем да декларираме a характер масив, б на размер 2 * 3 (3 реда и 2 колони).

Инициализация на 2D масив

Можем да инициализираме по време на декларацията по следните начини:

int a [3] [2] = 1,2,3,4,5,6;
int a [] [2] = 1,2,3,4,5,6;
int a [3] [2] = 1, 2, 3, 4, 5, 6;
int a [] [2] = 1, 2, 3, 4, 5, 6;

Имайте предвид, че в 2 и 4 не сме споменали 1^ул индекс. Компилаторът C автоматично изчислява броя на редовете от броя на елементите. Но 2^nd индексът трябва да бъде посочен. Следните инициализации са невалидни:

int a [3] [] = 1,2,3,4,5,6;
int a [] [] = 1,2,3,4,5,6;

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

// Пример1.° С
#include
#define ROW 3
#define COL 2
int main ()

int i, j;
int a [ROW] [COL] =
1,2,
3,4,
5,6
;
printf ("Елементи на редицата a са: \ n");
за (i = 0; i
printf ("Ред% d:", i);
за (j = 0; j
printf ("% d", a [i] [j]);

printf ("\ n");

printf ("\ n \ nЕлементи на колона a са: \ n");
за (i = 0; i
printf ("Колона% d:", i);
за (j = 0; j
printf ("% d", a [j] [i]);

printf ("\ n");

връщане 0;

В Пример1.c, декларирахме цяло число масив с размер 3 * 2 и инициализиран. За достъп до елементи на масив използваме две за цикъл.

За достъп до ред, външният цикъл е за редове, а вътрешният цикъл е за колони.

За достъп до колони външният цикъл е за колони, а вътрешният цикъл е за редове.

Имайте предвид, че когато декларираме 2D масив, използваме [2] [3], което означава 2 реда и 3 колони. Индексирането на масива започва от 0. За достъп до 2^nd ред и 3^rd колона, трябва да използваме обозначението a [1] [2].

Картографиране на паметта на 2D масив

Логическият изглед на масив a [3] [2] може да бъде както следва:

Компютърната памет е 1D последователност от байтове. На език C, 2D масив се съхранява в паметта в ред-основен ред. Някои други езици за програмиране (напр.ж., FORTRAN), той съхранява в колона-основен ред в паметта.

Аритметика на показалеца на 2D масив

За да разберете аритметиката на показалеца на 2D масива, първо разгледайте 1D масива.

Помислете за 1D масив:

В 1D масив, а е константа и нейната стойност е адресът на 0^ти местоположение на масива a [5]. Стойност на a + 1 е адресът на 1^ул местоположение на масива a [5]. a + i е адресът на i^ти местоположение на масива.

Ако увеличим а с 1, той се увеличава с размера на типа данни.

а [1] е еквивалентно на * (a + 1)

a [2] е еквивалентно на * (a + 2)

a [i] е еквивалентно на * (a + i)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

// Пример2.° С
#include
#define ROW 3
#define COL 2
int main ()

int a [5] = 10,20,30,40,50;
printf ("sizeof (int):% ld \ n \ n", sizeof (int));
printf ("a:% p \ n", a);
printf ("a + 1:% p \ n", a + 1);
printf ("a + 2:% p \ n \ n", a + 2);
printf ("a [1]:% d, * (a + 1):% d \ n", a [1], * (a + 1));
printf ("a [2]:% d, * (a + 2):% d \ n", a [1], * (a + 1));
printf ("a [3]:% d, * (a + 3):% d \ n", a [1], * (a + 1));
връщане 0;

В Пример2.c, адресът на паметта се показва в шестнадесетичен знак. Разликата между a и a + 1 е 4, което е размерът на цяло число в байтове.

Сега помислете за 2D масив:

б е указател от тип: int [] [4] или int (*) [4]

int [] [4] е ред от 4 цели числа. Ако увеличим b с 1, той се увеличава с размера на реда.

б е адресът на 0^ти ред.

b + 1 е адресът на 1^ул ред.

b + i е адресът на i^ти ред.

Размерът на реда е: (Брой колони * sizeof (тип данни)) байта

Размерът на ред на цяло число масив b [3] [4] е: 4 * sizeof (int) = 4 * 4 = 16 байта

Ред от 2D масив може да се разглежда като 1D масив. б е адресът на 0^ти ред. И така, получаваме следното

* b + 1 е адресът на 1^ул елемент на 0^ти
* b + j е адресът на j^ти елемент на 0^ти
* (b + i) е адресът на 0^ти елемент на i^ти
* (b + i) + j е адресът на j^ти елемент на i^ти
b [0] [0] е еквивалентно на ** b
b [0] [1] е еквивалентно на * (* b + 1)
b [1] [0] е еквивалентно на * (* (b + 1))
b [1] [1] е еквивалентно на * (* (b + 1) +1)
b [i] [j] е еквивалентно на * (* (b + i) + j)

Адрес на b [i] [j]: b + sizeof (тип данни) * (Номер на колона * i + j)

Помислете за 2D масив: int b [3] [4]

Адресът на b [2] [1] е : b + sizeof (int) * (4 * 2 + 1)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

// Пример3.° С
#include
#define ROW 3
#define COL 4
int main ()

int i, j;
int b [ROW] [COL] =
10,20,30,40,
50,60,70,80,
90 100 110 110
;
printf ("sizeof (int):% ld \ n", sizeof (int));
printf ("Размер на ред:% ld \ n", COL * sizeof (int));
printf ("b:% p \ n", b);
printf ("b + 1:% p \ n", b + 1);
printf ("b + 2:% p \ n", b + 2);
printf ("* b:% p \ n", * b);
printf ("* b + 1:% p \ n", * b + 1);
printf ("* b + 2:% p \ n", * b + 2);
printf ("b [0] [0]:% d ** b:% d \ n", b [0] [0], ** b);
printf ("b [0] [1]:% d * (* b + 1):% d \ n", b [0] [1], * (* b + 1));
printf ("b [0] [2]:% d * (* b + 2):% d \ n", b [0] [2], * (* b + 2));
printf ("b [1] [0]:% d * (* (b + 1)):% d \ n", b [1] [0], * (* (b + 1)));
printf ("b [1] [1]:% d * (* (b + 1) +1):% d \ n", b [1] [1], * (* (b + 1) +1) );
връщане 0;

В Пример3.c, видяхме, че размерът на ред е 16 в десетична нотация. Разликата между b + 1 и b е 10 в шестнадесетична. 10 в шестнадесетичен знак е еквивалентно на 16 в десетична запетая.

Заключение

И така, в тази статия научихме за

Декларация за 2D масив
Инициализация на 2D масив
Картографиране на паметта на 2D масив
Аритметика на показалеца на 2D масив

Сега можем да използваме 2D масив в нашата програма C без никакво съмнение,

Препратки

Кредитът за някои идеи в тази работа е вдъхновен от курса, указатели и 2-D масиви, от Palash Dey Department of Computer Science & Engg. Индийски технологичен институт Харагпур