一維數組是若干個同一類型有序變量的集合,由一個數組名來描述。但在實際問題中有很多量(如二維表格等)數據是二維的或多維的,因此C語言允許構造多維數組。多維數組元素有多個下標,以標識它在數組中的位置,所以也稱為多下標變量。與一維數組不同,雖然一維數組能表示所有的數據,但不能表示出數據之間的分組關系,而二維數組可以表示數據間的二維表的關系。
1.二維數組的定義
二位數組通常用于存放矩陣形式的數據,如二維表格等數據。
定義二維數組的形式如下:
類型說明符數組名[常量表達式1][常量表達式2]
其中常量表達式1表示第一位下標的長度,常量表達式2標識第二維下表的長度。
例如:
int a[3][4]; /*3×4的矩陣,共12個元素*/
float f[5][10];
以上和一維數組相似,定義了一組變量,只不過這些變量有行和列的排列。
如int a[3][4]的排列如下:
a[0][0] a[O][1] a[0][2] a[0][3]
a[1][0] a[l][1] a[1][2] a[1][3]
a[2][0] a[2][1] a[2][2] a[2][3]
以上是便于理解和引用的邏輯排列結構,在計算機的內存中,其物理存儲結構會因為不同系統而不同。
在C語言中,二維數組是按行排列的。即在內存中按順序存放a[0]行,再存放a[1]行,最后存放a[2]行。每行中的元素也是依次存放。如第一行最后一個元素a[0][N-1]緊鄰第二行第一個元素a[1][0]。
2.引用二維數組的元素
二維數組的元素表示的形式為:
數組名[下標][下標]
【例5-6】學生成績處理
假設第一小組5個學生3門課的成績,如下表5-1所示,求全組平均成績以及各門課的平均成績。
表5-1 學生成績表
學生 英語 數學 C語言
Stu1 80 77 76
Stu2 61 35 67
Stu3 56 75 70
Stu4 89 90 85
Stu5 85 67 73
分析:設定數組a,5行3列,用來存放學生的成績,設定一維數組v,長度為3,用來存放每門課的總成績。
程序的算法流程圖如圖5-6所示。
圖5-6 例5-6算法流程圖
根據流程圖寫出的程序如下:
#include <stdio.h>
int main()
{
int i,j,s=0,average,v[3],a[5][3];
printf("input score:\n");
for(i=0;i<3;i++)
{
for(j=0;j<5;j++)
{
scanf("%d",&a[j][i]); /*輸入學生的成績*/
s=s+a[j][i];/*累加求出每一列上的所有元素之和*/
}
v[i]=s/5; /*每門課的平均成績*/
s=0;
}
average=(v[0]+v[1]+v[2])/3; /*數組v中所有元素的平均值賦值給average*/
printf("English languag:%d\nMath:%d\nc languag:%d\n",v[0],v[1],v[2]);
printf("total:%d\n", average );
return 0;
}
程序運行結果:
input score:
56 78 92 23 89↙
59 78 98 68 45↙
75 80 78 90 67↙
English languag:67
Math:69
c languag:78
total:71
3.二維數組的初始化
二維數組的初始化形式可以有:
int a[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12); /*完全初始化*/
int a[][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1 1,12); /*省略行的完全初始化*/
int a[3][4]={{1,2,3,4),{5,6,7,8),{9,10,11,12));
/*分行完全初始化,可讀性較好*/
int a[3][4]={{1},{2},{3}};
/*部分初始化,可以只對部分元素賦初值,未賦初值的元素自動取0值,數組a中各元素的值為:*/
1 0 0 0
2 0 0 0
3 0 0 0
【例5-7】打印楊輝三角
存儲并打印楊輝三角的前10行。楊輝三角的具體形式為:
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
分析: 楊輝三角的特點為:
(1)第0列好對角線上的元素都為1;
(2)除第0列和對角線上的元素以外,其他元素的值均為前一行上的同列元素和前一列元素之和。
#include <stdio.h>
int main()
{
int s[10][10];
int i,j,k;
for(i=0;i<10;i++)/*為數組中的對角線和第0列元素賦值*/
{
s[i][i]=1;
s[i][0]=1;
}
for(i=2;i<10;i++)/*為其它元素賦值*/
for(j=1;j<i;j++)
s[i][j]=s[i-1][j-1]+s[i-1][j];
for(i=0;i<10;i++)
{
for(k=i;k<10;k++)/*控制輸出每行的空格*/
printf("");
for(j=0;j<=i;j++)
printf("%4d",s[i][j]);
printf("\n");
}
return 0;
}
程序運行結果:
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1
1 7 21 35 35 21 7 1
1 8 28 56 70 56 28 8 1
1 9 36 84 126 126 84 36 9 1
【例5-8】找出二維數組元素最值,有一個3 4的矩陣,求出每行最小值及每列的最小值。
分析:設定數組a,3行4列,由于共有3行,共有3個行最小值,可以設定一個長度為3的一維數組來保存每一行的最小值。同理,可以設定一個長度為4的一維數組來保存每一列的最小值。
#include <stdio.h>
int main()
{
int a[3][4],b[3],c[4],i,j;
for(i=0;i<3;i++)
for(j=0;j<4;j++)
scanf("%d",&a[i][j]);/*向數組a中輸入數據*/
for(i=0;i<3;i++) /*判斷行,求出每行最小值,存在數組b中*/
{
b[i]=a[i][0];
for(j=1;j<4;j++)
if(a[i][j]<b[i])
b[i]=a[i][j];
}
for(j=0;j<4;j++) /*判斷列,求出每列最小值,存在數組c中*/
{
c[j]=a[0][j];
for(i=1;i<3;i++)
if(a[i][j]<c[j])
c[j]=a[i][j];
}
for(i=0;i<3;i++)
printf("%5d",b[i]);
printf("\n");
for(j=0;j<4;j++)
printf("%5d",c[j]);
printf("\n");
return 0;
}
程序運行結果:
56 67 98 23↙
67 89 90 12↙
78 90 23 67↙
56 67 23 12