阅读:0

二维数组的定义、初始化和输出,C语言二维数组详解

本节学习二维数组。二维数组与一维数组相似,但是用法上要比一维数组复杂一点。后面的编程中,二维数组用得很少,因为二维数组的本质就是一维数组,只不过形式上是二维的。能用二维数组解决的问题用一维数组也能解决。但是在某些情况下,比如矩阵,对于程序员来说使用二维数组会更形象直观,但对于计算机而言与一维数组是一样的。

二维数组的定义

二维数组定义的一般形式为:

类型说明符 数组名[ 常量表达式][ 常量表达式];

比如:
int a[3][4];
表示定义了一个 3×4,即 3 行 4 列总共有 12 个元素的数组 a。这 12 个元素的名字依次是: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]。

与一维数组一样,行序号和列序号的下标都是从 0 开始的。元素 a[i][j] 表示第 i+1 行、第 j+1 列的元素。数组 int a[m][n] 最大范围处的元素是 a[m–1][n–1]。所以在引用数组元素时应该注意,下标值应在定义的数组大小的范围内。

此外,与一维数组一样,定义数组时用到的“数组名[常量表达式][常量表达式]”和引用数组元素时用到的“数组名[下标][下标]”是有区别的。前者是定义一个数组,以及该数组的维数和各维的大小。而后者仅仅是元素的下标,像坐标一样,对应一个具体的元素。

C 语言对二维数组采用这样的定义方式,使得二维数组可被看作一种特殊的一维数组,即它的元素为一维数组。比如“int a[3][4];”可以看作有三个元素,每个元素都为一个长度为 4 的一维数组。而且 a[0]、a[2]、a[3] 分别是这三个一维数组的数组名。下面来验证一下看看是不是这么回事儿:
# include <stdio.h>
int main(void)
{
    int a[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};
    printf("%dn", sizeof(a[0]));
    return 0;
}
输出结果是:
16

可见 a[0] 确实是第一行一维数组的数组名,其他同理。

在 C 语言中,二维数组中元素排列的顺序是按行存放的,即在内存中先顺序存放第一行的元素,再存放第二行的元素,这样依次存放。

二维数组的初始化

可以用下面的方法对二维数组进行初始化。

1) 分行给二维数组赋初值,比如上面程序的赋值方法:
int a[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};
这种赋初值的方法比较直观,将第一个花括号内的数据赋给第一行的元素、第二个花括号内的数据赋给第二行的元素……即每行看作一个元素,按行赋初值。

2) 也可以将所有数据写在一个花括号内,按数组排列的顺序对各元素赋初值。比如:
int a[3][4] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};
效果与第 1 种是一样的。但第1种方法更好,一行对一行,界限清楚。第 2 种方法如果数据多,写成一大片,容易遗漏,也不易检查。

3) 也可以只对部分元素赋初值。比如:
int a[3][4] = {{1, 2}, {5}, {9}};
它的作用是对第一行的前两个元素赋值、第二行和第三行的第一个元素赋值。其余元素自动为 0。初始化后数组各元素为:


 
4) 如果在定义数组时就对全部元素赋初值,即完全初始化,则第一维的长度可以不指定,但第二维的长度不能省。比如:
int a[3][4] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};
等价于:
int a[][4] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};
系统会根据数据总数和第二维的长度算出第一维的长度。但这种省略的写法几乎不用,因为可读性差。

5) int a[3][4]={0};

二维数组“清零”,里面每一个元素都是零。

二维数组如何输出

二维数组有行和列,那么如何输出里面的元素呢?在讲述一维数组的时候说过,“数组的元素只能一个一个输出”,二维数组也不例外。在一维数组中是用一个 for 循环进行输出,而二维数组元素的输出要使用两个 for 循环嵌套。
# include <stdio.h>
int main(void)
{
    int a[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};
    int i;  //行循环变量
    int j;  //列循环变量
    for (i=0; i<3; ++i)
    {
        for (j=0; j<4; ++j)
        {
            printf("%-2dx20", a[i][j]);
        }
        printf("n");
    }
    return 0;
}
输出结果是:
1  2  3  4
5  6  7  8
9  10 11 12

提示:“printf("%-2dx20",a[i][j]);”中的“%-2d”,其中“-”表示左对齐,如果不写“-”则默认表示右对齐;“2”表示这个元素输出时占两个空格的空间,所以连同后面的 x20 则每个元素输出时都占三个空格的空间。