【C语言】二维数组

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二维数组的定义和引用

前面的博客介绍了一维数组只有一个下标，称为一维数组，其数组元素也称为单下标变量。我们在实际问题当中很多量是由二维或者是多维的，因此 C 语言允许构造了多维数组。多维数组的元素有多个下标，以标识它的数组中的位置，所以也称为多下标变量。本片文章介绍的是二维数组。

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1、二维数组的定义

二维数组的声明与一维数组相同，一般形式如下：

• 类型说明符 数组名 [常量表达式 1] [常量表达式 2]；

其中 "常量表达式1" 被称之为行下标，"常量表达式2" 被称之为是列下标。二维数组下标的取值范围，如下所示：

• 行下标的取值范围是：0~n-1。
• 列下标的取值范围是：0~m-1。
• 二维数组最大元素下标识：array[n-1][m-1]。

例如：定义一个3行3列的整型数组。

• int array[3][3]

上述代码声明了一个 3 行 3 列的二维数组，其 数组名 是 array，其下标变量的类型为整形。

如下图所示：该数组的下标变量一共有 3x3 个。

在 C语言中，二维数组是按行排列的，即按行顺序存放，先存放 array[0] 行，再存放 arrar[1] 行，接着存放 array[2] 行。每行有 3 个元素，也是其依次存放的。

注意：在C语言中，二维数组是按行排列的。 

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2、二维数组元素的引用

二维数组元素的引用一般形式如下：

• 数组名[下标][下标]；

说明：二维数组的下标可以是 整形常量 或 整形表达式。 

• 例如： a[3][4]；表示 a 数组三行四列的元素。

下标变量和数组说明在形式中有些相似，但这两者具有完全不同的含义。数组说明的方括号中给出的是某一维的长度，即可取下标的最大值；而数组元素中的下标是该元素在数组中的位置标识。前者只能是常量，后者可以是常量，变量或表达式。 

• 注意：不管是 行下标还是 列下标，其中的索引值都是从 0 开始的。
• 注意：和一维数组是一样的，我们都需要注意下标越界的问题。

练习1：一个学习小组有 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。

如下代码所示：

#define
#include <stdio.h>
int main(){
int i, j;     //二维数组下标
int sum = 0;  //当前科目的总成绩
int average;  //总平均分
int v[3];     //各科平均分
int a[3][5];  //用来保存每个同学各科成绩的二维数组,三门学科,五个同学。
printf("请输入各科学生的成绩:\n");
for (i = 0; i < 3; i++)
  {
printf("\n一门学科数入5次成绩\n");
if (i == 0)
printf("数学学科:");
if (i == 1)
printf("语文学科:");
if (i == 2)
printf("英语学科:");
for (j = 0; j < 5; j++)
    {
scanf("%d", &a[i][j]);  //输入每个同学的各科成绩
sum += a[i][j];      //计算当前科目的总成绩(sum)
    }
v[i] = sum / 5;  // 当前科目的平均分,用总的成绩除以5
sum = 0;       // 把当前科目总成绩清0
  }
average = (v[0] + v[1] + v[2]) / 3;
printf("\n数学: %d\n语文: %d\n英语: %d\n", v[0], v[1], v[2]);
printf("平均分: %d\n", average);
return 0;
}

 当上面的代码被编译和执行时，可能它会产生下列结果：

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二维数组的初始化 

二维数组初始化也是在类型说明时给各下标变量赋以初值。二维数组可按行分段赋值， 也可按行连续赋值。下面是一个带有 3 行 4 列的数组：

• 按行分段赋值可写为。

int a[3][4] = {  
 {0, 1, 2, 3} ,   /*  初始化索引号为 0 的行 */
 {4, 5, 6, 7} ,   /*  初始化索引号为 1 的行 */
 {8, 9, 10, 11}   /*  初始化索引号为 2 的行 */

• 按行连续赋值可写为，注意：这个与上面初始化是等同的。

int a[3][4] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};

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访问二维数组的元素 

int val = a[2][3];

练习2：获取每行每列数组元素的值

如下代码所示：

#define
#include<stdio.h>
int main(void){
int i, j;
int arr[3][3] = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 }, { 7, 8, 9 } };
for (i = 0; i < 3; i++)
  {
for (j = 0; j < 3; j++)
    {
printf("arr[%d][%d] = [%d] [%p]\n", i, j, arr[i][j], &arr[i][j]);
    }
printf("\n");
  }
return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果。线性、连续、且递增。

 对二维数组初始化还需注意几点

1.可以只对部分元素赋值，未赋值的元素自动取"0"值。例如：

int arr[3][3] = {{1,2},{2,3},{3,4}};

是对每一行的第一列元素赋值，未赋值的元素的值为 0。赋值后各元素的值为：

1  2  0
2  3  0
3  4  0

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 2.如果对全部元素赋值，那么第一维的长度可以不给出。例如：

int arr[3][3] = {{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5}};

还可以写成为是：

int arr[][3] = {{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5}};

注意：行 是可以进行省略的，但是 列 不能进行省略。

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3. 二维数组可以看作是由一维数组嵌套而成的；如果一个数组的每个元素又是一个数组，那么它就是二维数组。当然，前提是各个元素的类型必须相同。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。

• 例如，二维数组​​a[3][4]​​可分解为三个一维数组，它们的数组名分别为 a[0]、a[1]、a[2]。
• 这三个一维数组可以直接拿来使用。这三个一维数组都有 4 个元素，比如，一维数组 a[0] 的元素为 a[0][0]、a[0][1]、a[0][2]、a[0][3]。