(C/C++學習)7.數組及其訪問方式

說明：數組的數據類型是一種構造類型,而存儲數組的內存是一段連續的存儲區域。數組的數據類型決定了連續內存的訪問方式,它包括數組的三要素：起始地址、步長以及元素個數。

 

一.一維數組

1.形式：type 數組名[N],type為該一維數組中元素的類型(即步長),N表示該數組中的元素個數,而數組名則是數組元素的起始地址,例如：int arr[10];

2.數組的大小：sizeof(數組名)=元素類型所含字節數*元素個數;

3.初始化：

    int arr1[10] = {1,2,3};
    //部分初始化(前三個元素)
    int arr3[10] = {0};
    //數組清零

 

4.訪問：數組名是數組的唯一標識符,數組名具有兩重含義。

   a.就作為數組名時,表示一種構造類型,此時可以用來打印數組的大小(包含的字節數),例如：

printf("%d",sizeof(數組名));

 

   b.數組名用來訪問成員時,它表示的是首元素的地址,而對數組名取地址的時候,它表示的是整個數組的首地址,因此,以下代碼的輸出結果是不一樣的,這個非常重要！

    int arr[8] = {1,2,3};
    printf("%p\t%p\n",arr,arr+1);
    printf("%p\t%p\n",&arr,&arr+1);

程序輸出結果：

 

 

二.二維數組

1.形式：type name[M][N],二維數組其實也可以看成是一個一維數組(任何多維數組都可以看成是一個一維數組),只是數據成員的的類型由基本類型(如：int、char等)變成了構造類型：一維數組(多維數組)。例如int arr[3][4]可以看成是int[4] arr[3],這是一個一維數組,數組名為arr,數組成員的類型為int[4](一維數組),數組中的元素個數為3,其它多維數組也可按此方式理解。

2.二維數組在邏輯和內存上的理解：二維數組在邏輯上可以理解為二維的,例如int arr[3][4],可以想成其含有3行4列,共3*4個元素,當然也可按上述方式去理解,則理解為該二維數組中含有3個一維數組,其中每個一維數組中又含有四個int類型的元素,這兩種方式其實是一致的。但是計算機的內存是線性的,這意味着內存對數據的存儲方式都是一維線性的,因此,二維數組的訪問方式可以有以下兩種：

    //方式一
    for(int i = 0;i<3;i++)
    {
        for(int j = 0;j<4;j++)
            printf("%d  ",arr[i][j]);
    }
    //方式二
    int *p = (int*)arr;
    for(int i = 0;i<sizeof(arr)/sizeof(int);i++)
        printf("%d ",*p++);

3.就像是一維數組一樣,二維數組名也代表其第一個元素的地址,只不過這里的第一個元素的類型變成了一個一維數組,如int arr[3][4],執行arr+1實際上相當於是在二維數組的行間跳轉,因為arr代表的是第一個元素(一維數組),因此執行加一操作時,加的是該一維數組的大小。而執行&arr+1時,就像上面提到的一樣,加的是整個數組的大小,因為&arr+1代表的是整個數組的起始地址。

    int arr[3][4];
    printf("%p  %p\n",arr,arr+1);
    printf("%p  %p\n",&arr,&arr+1);

程序運行結果：

 

 

 

4.二維數組的訪問方式,如對於int arr[3][4],arr[i][j]表示二維數組第i行第j列的元素(第i個一維數組里面的第j個元素),也可以這樣來訪問：*(*(arr+i)+j),同樣表示第i行第j列的元素。對於第二種方式,可以這樣理解：首先,arr是一個二維數組,arr+i表示指向二維數組的第i行,對其*一次則從arr這個二維數組的二維數組模式降到了這個二維數組的第i行(即降維,從二維降到了第i個一維數組),同樣的道理,對該一維數組加j再*,則又從一維數組模式降維到了單個元素模式,這就取出了該二維數組的第i行第j列的元素。二維數組的兩種訪問方式如下：

    //方式1
    for(int i = 0;i<3;i++)
    {
        for(int j = 0;j<4;j++)
            printf("%d  ",arr[i][j]);
    }
    //方式2
    for(int i = 0;i<3;i++)
    {
        for(int j = 0;j<4;j++)
            printf("%d  ",*(*(arr+i)+j));
    }

 

 

三.多維數組

1.形式：type name[x][y][z],同樣的道理,也可以理解為是這樣一個一維數組：type [y][z] name[x],這里不再贅述。

 

 

四.拓展：申請一個堆上的動態二維數組,數組的行列采用輸入方式確定,並且將數組初始化為0

1.C++模式(輸入行和列以空格或回車鍵分隔)

#include <iostream>
using namespace std;

int **getDoubleArray(int row,int col)
{
    int **p = new int*[row];
    for(int i = 0;i<row;i++)
        p[i] = new int[col];
    return p;
    //返回堆上的二維空間
}

int main()
{
    int i = 0,j = 0;
    int row ,col;
    cin>>row>>col;
    int **arr = getDoubleArray(row,col);
    for(i = 0;i<row;i++)
        for(j = 0;j < col;j++)
            arr[i][j] = 0;

    //這里可完成對二維數組的初始化的操作

    //釋放申請的空間
    for(i = 0;i<row;i++)
        delete [] arr[i];
    delete [] arr;
    return 0;
}

2.c語言模式(輸入行和列以空格或回車鍵分隔)

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int **getarray(int rowl, int col)
{
    int **p = (int**)malloc(rowl * sizeof(int*));
    for (int i = 0; i < rowl; i++)
        p[i] = (int*)malloc(col*sizeof(int));
    return  p;
}

int main()
{
    int a, b;
    scanf("%d %d",&a,&b);
    int **p = getarray(a, b);
    for (int i = 0; i < a; i++)
    {
        for (int j = 0; j < b; j++)
            p[i][j] = 0;
    }
    for (int i = 0; i < a; i++)
    {
        for (int j = 0; j < b; j++)
            printf("%d ",p[i][j]) ;
    }
    for(int i = 0;i<a;i++)
        free (p[i]);
    free (p);
    return 0;
}

注意：返回堆上的二維空間還有其它方式,這里暫時以以上兩種為例。