二維數(shù)組可以理解為數(shù)組的數(shù)組。二維數(shù)組組織為矩陣，可以表示為行和列的集合。
但是，創(chuàng)建二維數(shù)組以實現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫外觀相似的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它提供了一次容納大量數(shù)據(jù)的便利性，可以在任何需要的地方傳遞給任意數(shù)量的功能。
1. 如何聲明二維數(shù)組
聲明二維數(shù)組的語法與一維數(shù)組的語法非常相似，如下所示 -
int arr[max_rows][max_columns];
它產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下所示 -
上圖顯示了二維數(shù)組，元素以行和列的形式組織。 第一行的第一個元素由[0][0]表示，其中第一個索引中顯示的數(shù)字是行的數(shù)字，而第二個索引顯示的數(shù)字是列的數(shù)字。
2.如何訪問二維數(shù)組的數(shù)據(jù)
由于二維數(shù)組的元素可以隨機訪問。這與一維數(shù)組類似，可以使用單元格的索引訪問二維數(shù)組中的各個單元格。將兩個索引值附加到特定單元格，一個是行號，另一個是列號。
使用以下語法將存儲在二維數(shù)組的任何特定單元格中的值存儲到某個變量x。
int x = a[i][j];
其中i和j分別是單元格的行號和列號。使用以下代碼將二維數(shù)組的每個單元格分配0值：
for ( int i=0; i<n ;i++)
{
for (int j=0; j<n; j++)
{
a[i][j] = 0;
}
}
3.初始化二維數(shù)組
當(dāng)同時在C語言編程中聲明和初始化一維數(shù)組時，不需要指定數(shù)組的大小。 但是這不適用于二維數(shù)組。必須至少定義數(shù)組的第二個維度。
聲明和初始化二維數(shù)組的語法如下 -
int arr[2][2] = {0,1,2,3};
二維數(shù)組的元素數(shù)量總是等于：行數(shù) * 列數(shù) 。
示例： 將用戶數(shù)據(jù)存儲到二維數(shù)組并打印。
C語言的實現(xiàn)
#include <stdio.h>
void main()
{
int arr[3][3], i, j;
for (i = 0;i < 3;i++)
{
for (j = 0;j < 3;j++)
{
printf("Enter a[%d][%d]: ", i, j);
scanf("%d", &arr[i][j]);
}
}
printf("\n printing the elements ....\n");
for (i = 0;i < 3;i++)
{
printf("\n");
for (j = 0;j < 3;j++)
{
printf("%d\t", arr[i][j]);
}
}
}
Java語言的實現(xiàn)
import java.util.Scanner;
public class TwoDArray {
public static void main(String[] args) {
int[][] arr = newint[3][3];
Scanner sc = new Scanner(System.in);
for (inti =0;i<3;i++)
{
for(intj=0;j<3;j++)
{
System.out.print("Enter Element");
arr[i][j]=sc.nextInt();
System.out.println();
}
}
System.out.println("Printing Elements...");
for(inti=0;i<3;i++)
{
System.out.println();
for(intj=0;j<3;j++)
{
System.out.print(arr[i][j]+"\t");
}
}
}
}
C#語言的實現(xiàn)
using System;
public class Program
{
public static void Main()
{
int[,] arr = new int[3,3];
for (int i=0;i<3;i++)
{
for (int j=0;j<3;j++)
{
Console.WriteLine("Enter Element");
arr[i,j]= Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
}
}
Console.WriteLine("Printing Elements...");
for (int i=0;i<3;i++)
{
Console.WriteLine();
for (int j=0;j<3;j++)
{
Console.Write(arr[i,j]+" ");
}
}
}
}
4.將二維數(shù)組映射到一維數(shù)組
在映射二維數(shù)組時，大多數(shù)人可能會問為什么需要這種映射。創(chuàng)建二維數(shù)組和實現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫表看起來有相似的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在計算機存儲器中，二維數(shù)組存儲技術(shù)類似于一維數(shù)組的存儲技術(shù)。
二維數(shù)組的大小等于行數(shù)和數(shù)組中存在的列數(shù)的乘積。 確實需要將二維數(shù)組映射到一維數(shù)組，以便將它們存儲在內(nèi)存中。
一個3 X 3的二維數(shù)組如下圖所示。 但是，需要將此數(shù)組映射到一維數(shù)組，以便將其存儲到內(nèi)存中。
將二維數(shù)組元素存儲到存儲器中有兩種主要技術(shù) -
4.1.行主順序
在行主排序中，二維數(shù)組的所有行連續(xù)地存儲在存儲器中。 考慮一下上圖中所示數(shù)組，它按行主順序的存儲器分配如下所示 -
首先，數(shù)組的第一行完全存儲到存儲器中，然后數(shù)組的第二行完全存儲到存儲器中，直到最后一行也完全存儲到存儲器中。
4.2.列主順序
根據(jù)列主排序，二維數(shù)組的所有列都連續(xù)地存儲在存儲器中。 上面圖像中所示數(shù)組的存儲器分配給出如下 -
首先，數(shù)組的第一列完全存儲到存儲器中，然后數(shù)組的第二行完全存儲到存儲器中，直到數(shù)組的最后一列。
5.計算二維數(shù)組隨機元素的地址
由于存在兩種不同的將二維數(shù)組存儲到存儲器中的技術(shù)，因此也有兩種不同的公式來計算二維數(shù)組的隨機元素的地址。
5.1. 按行主順序
如果數(shù)組由a[m][n]聲明，其中m是行數(shù)，而n是列數(shù)，則以行主順序存儲的數(shù)組的元素a[i][j]的地址計算為，
Address(a[i][j]) = B. A. + (i * n + j) * size
其中，B. A.是基數(shù)地址或數(shù)組a[0][0]的第一個元素的地址。
示例：
a[10...30, 55...75], 基地址 array (BA) = 0 , 一個元素的大小 = 4 字節(jié) 。
計算 a[15][68] 的地址為 -
Address(a[15][68]) = 0 +
((15 ? 10) x (68 ? 55 + 1) + (68 ? 55)) x 4
= (5 x 14 + 13) x 4
= 83 x 4
= 332
5.2. 按列主順序
如果數(shù)組由a[m][n]聲明，其中m是行數(shù)，而n是列數(shù)，則以列主順序存儲的數(shù)組的元素a[i][j]的地址計算為，
Address(a[i][j]) = ((j*m)+i)*Size + BA
其中，BA是數(shù)組的基地址。
示例
A [-5 ... +20][20 ... 70], BA = 1020, 元素的大小為 = 8 字節(jié)。計算 a[0][30] 的位置是 -
地址 [A[0][30]) = ((30-20) x 24 + 5) x 8 + 1020 = 245 x 8 + 1020 = 2980 字節(jié)
