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📜  数据结构-二维数组

📅  最后修改于: 2020-10-15 00:42:12             🧑  作者: Mango

2D阵列

二维数组可以定义为数组的数组。 2D数组以矩阵形式组织，可以表示为行和列的集合。

但是，将创建2D数组以实现类似数据库的数据结构。它使一次性保存大量数据变得容易，可以将其传递给任何需要的功能。

如何声明二维数组

声明二维数组的语法与一维数组的语法非常相似，如下所示。

int arr[max_rows][max_columns];

但是，它产生如下数据结构。

上图显示了二维数组，元素以行和列的形式组织。第一行的第一个元素由a [0] [0]表示，其中第一个索引中显示的数字是该行的编号，而第二个索引中显示的数字是该列的编号。

我们如何访问2D数组中的数据

由于2D数组的元素可以被随机访问。类似于一维数组，我们可以使用单元格的索引来访问2D数组中的各个单元格。特定单元格有两个索引，一个是其行号，另一个是其列号。

但是，我们可以使用以下语法将2D数组的任何特定单元格中存储的值存储到某个变量x中。

int x = a[i][j];

其中i和j分别是单元格的行号和列号。

我们可以使用以下代码将2D数组的每个像元分配为0：

for ( int i=0; i

初始化2D阵列

我们知道，当我们在C编程中同时声明和初始化一维数组时，我们不需要指定数组的大小。但是，这不适用于2D阵列。我们将必须至少定义数组的第二维。

声明和初始化2D数组的语法如下。

int arr[2][2] = {0,1,2,3};

2D数组中可以存在的元素数将始终等于(行数*列数)。

示例：将用户的数据存储到2D阵列中并进行打印。

C示例：

#include 
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示例

import java.util.Scanner;
publicclass TwoDArray {
publicstaticvoid 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＃示例

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]+" ");
}
}
}
}

将2D数组映射到1D数组

当映射二维数组时，我们大多数人可能会想到为什么需要这种映射。但是，从用户角度来看，存在2 D数组。创建2D数组以实现类似于数据库的关系数据库表数据结构，在计算机内存中，2D数组的存储技术类似于一维数组。

二维数组的大小等于数组中存在的行数和列数的乘积。为了将它们存储在内存中，我们确实需要将二维数组映射到一维数组。

下图显示了一个3 X 3的二维数组。但是，此数组需要映射到一维数组以将其存储到内存中。

将2D数组元素存储到内存中的主要技术有两种

1.行主要排序

在行主要排序中，二维数组的所有行都连续存储到内存中。考虑到上图中显示的数组，其根据行主要顺序的内存分配如下所示。

首先，将数组的第一行完全存储到内存中，然后将数组的第二行完全存储到内存中，依此类推，直到最后一行。

2.列主要订购

根据列主要顺序，将2D数组的所有列连续存储到内存中。上图中显示的数组的内存分配如下。

首先，将数组的第一列完全存储到内存中，然后将数组的第二行完全存储到内存中，依此类推，直到数组的最后一列。

计算二维数组的随机元素的地址

由于存在将二维数组存储到内存中的两种不同技术，因此有两个不同的公式来计算2D数组的随机元素的地址。

按行主要订单

如果数组由a [m] [n]声明，其中m是行数，而n是列数，则按行主顺序存储的数组元素a [i] [j]的地址计算如下： ，

Address(a[i][j]) = B. A. + (i * n + j) * size

其中，BA是基地址或数组a [0] [0]的第一个元素的地址。

范例：

a[10...30, 55...75], base address of the array (BA) = 0, size of an element = 4 bytes . 
Find the location of a[15][68]. 

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 answer

按列主要顺序

如果数组由a [m] [n]声明，其中m是行数，而n是列数，则按行主顺序存储的数组元素a [i] [j]的地址计算如下： ，

Address(a[i][j]) = ((j*m)+i)*Size + BA

其中BA是阵列的基地址。

例：

A [-5 ... +20][20 ... 70], BA = 1020, Size of element = 8 bytes. Find the location of a[0][30]. 

Address [A[0][30]) = ((30-20) x 24 + 5)  x 8 + 1020   =  245 x 8 + 1020 = 2980 bytes