Багатовимірні масиви в С++ / Уроки по С++ / aCode

Елементи масиву можуть бути будь-якого типу даних, навіть масиву!

Зміст:

Багатовимірні масиви
Ініціалізація двовимірних масивів
Доступ до елементів у двовимірному масиві
Багатовимірні масиви більше двох вимірів
Приклад двовимірного масиву

Багатовимірні масиви

Масив масивів називається багатовимірним масивом:

int array[2][4]; // 2-елементний масив з 4-елементних масивів

1	int array[2][4]; // 2-елементний масив з 4-елементних масивів

Оскільки у нас є 2 індекси, то це двовимірний масив.

У двовимірному масиві перший (лівий) індекс прийнято читати як кількість рядків, а другий (правий) — як кількість стовпців. Масив вище можна представити наступним чином:

[0][0] [0][1] [0][2] [0][3] // рядок №0 [1][0] [1][1] [1][2] [1][3] // рядок №1

Щоб отримати доступ до елементів двовимірного масиву, просто використовуйте 2 індекси:

array[1][3] = 7; // без приставки int (типу даних)

1	array[1][3] = 7; // без приставки int (типу даних)

Ініціалізація двовимірних масивів

Для ініціалізації двовимірного масиву найпростіше використовувати вкладені фігурні дужки, де кожен набір значень відповідає певному рядку:

int array[3][5] =
{
{ 1, 2, 3, 4, 5 }, // рядок №0
{ 6, 7, 8, 9, 10 }, // рядок №1
{ 11, 12, 13, 14, 15 } // рядок №2
};

int array[3][5] =

{

{ 1, 2, 3, 4, 5 }, // рядок №0

{ 6, 7, 8, 9, 10 }, // рядок №1

{ 11, 12, 13, 14, 15 } // рядок №2

};

Хоча деякі компілятори можуть дозволити вам пропустити внутрішні фігурні дужки, все ж рекомендується вказувати їх у будь-якому випадку — поліпшується читабельність:

int array[3][5] =
{
{ 2, 4  }, // рядок №0 = 2, 4, 0, 0, 0
{ 1, 3, 7 }, // рядок №1 = 1, 3, 7, 0, 0
{ 8, 9, 11, 12 } // рядок №2 = 8, 9, 11, 12, 0
};

int array[3][5] =

{

{ 2, 4 }, // рядок №0 = 2, 4, 0, 0, 0

{ 1, 3, 7 }, // рядок №1 = 1, 3, 7, 0, 0

{ 8, 9, 11, 12 } // рядок №2 = 8, 9, 11, 12, 0

};

У двовимірному масиві зі списком ініціалізаторів можна не вказувати тільки лівий індекс (довжину масиву):

int array[][5] =
{
{ 1, 2, 3, 4, 5 },
{ 6, 7, 8, 9, 10 },
{ 11, 12, 13, 14, 15 }
};

int array[][5] =

{

{ 1, 2, 3, 4, 5 },

{ 6, 7, 8, 9, 10 },

{ 11, 12, 13, 14, 15 }

};

Компілятор може сам обчислити кількість рядків в масиві. Однак не вказувати два індекси — це вже помилка:

int array[][] = 
{
{ 3, 4, 7, 8 },
{ 1, 2, 6, 9 }
};

int array[][] =

{

{ 3, 4, 7, 8 },

{ 1, 2, 6, 9 }

};

Подібно звичайним масивам, багатовимірні масиви можна ініціалізувати значенням 0 наступним чином:

int array[3][5] = { 0 };

1	int array[3][5] = { 0 };

Зверніть увагу, що це працює тільки в тому випадку, якщо ви явно оголошуєте довжину масиву (вказуєте лівий індекс)! В протилежному випадку, ви отримаєте двовимірний масив з 1 рядком.

Доступ до елементів у двовимірному масиві

Для доступу до всіх елементів двовимірного масиву потрібно два цикли: один для рядків і один для стовпців. Оскільки доступ до двовимірних масивів зазвичай виконується по рядках, то лівий індекс використовується в якості зовнішнього циклу:

for (int row = 0; row < numRows; ++row) // доступ по рядкам
    for (int col = 0; col < numCols; ++col) // доступ до кожного елементу в рядку
        std::cout << array[row][col];

for (int row = 0; row < numRows; ++row) // доступ по рядкам

for (int col = 0; col < numCols; ++col) // доступ до кожного елементу в рядку

std::cout << array[row][col];

Багатовимірні масиви більше двох вимірів

Багатовимірні масиви можуть бути більше двох вимірів. Наприклад, оголошення тривимірного масиву:

int array[4][3][2];

1	int array[4][3][2];

Тривимірні масиви важко ініціалізувати будь-яким інтуїтивним способом з використанням списку ініціалізаторів, тому краще ініціалізувати весь масив значенням 0 і явно присвоювати значення за допомогою вкладених циклів.

Доступ до елементів тривимірного масиву здійснюється так само, як і до елементів двовимірного масиву:

std::cout << array[3][2][1];

1	std::cout << array[3][2][1];

Приклад двовимірного масиву

Розглянемо приклад використання двовимірного масиву:

#include <iostream>
 
int main()
{
    // Оголошуємо масив 10x10 
    const int numRows = 10;
    const int numCols = 10;
    int product[numRows][numCols] = { 0 };
 
    // Створюємо таблицю множення
    for (int row = 0; row < numRows; ++row)
        for (int col = 0; col < numCols; ++col)
            product[row][col] = row * col;
 
    // Виводимо таблицю множення
    for (int row = 1; row < numRows; ++row)
    {
        for (int col = 1; col < numCols; ++col)
            std::cout << product[row][col] << "\t";
 
        std::cout << '\n';
    }
 
    return 0;
}

#include <iostream>

int main()

{

// Оголошуємо масив 10x10

const int numRows = 10;

const int numCols = 10;

int product[numRows][numCols] = { 0 };

// Створюємо таблицю множення

for (int row = 0; row < numRows; ++row)

for (int col = 0; col < numCols; ++col)

product[row][col] = row * col;

// Виводимо таблицю множення

for (int row = 1; row < numRows; ++row)

{

for (int col = 1; col < numCols; ++col)

std::cout << product[row][col] << "\t";

std::cout << '\n';

}

return 0;

}

Ця програма обчислює і виводить таблицю множення від 1 до 9 (включно). Зверніть увагу, при виведенні таблиці в циклі for ми починаємо з 1 замість 0. Це робиться з метою запобігання виведенню нульового рядка з нульовими стовпцями, щоб в результаті у нас не було рядка з одними нулями!

Результат виконання програми:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 4 6 8 10 12 14 16 18 3 6 9 12 15 18 21 24 27 4 8 12 16 20 24 28 32 36 5 10 15 20 25 30 35 40 45 6 12 18 24 30 36 42 48 54 7 14 21 28 35 42 49 56 63 8 16 24 32 40 48 56 64 72 9 18 27 36 45 54 63 72 81

Двовимірні масиви зазвичай використовуються в іграх типу tile-based, де кожен елемент масиву представляє собою один фрагмент/плитку. Вони також використовуються в комп’ютерній 3D-графіці (у вигляді матриць) для обертання, масштабування і відображення фігур.

Оцінити статтю: