C++中的双重数组|极客笔记

C++中的双重数组

在C++语言中，数组是一种存储相同类型数据的集合方式。双重数组即二维数组，是一种数组的组合，用于存储表格数据或者矩阵等二维结构的数据。在本文中，我们将详细介绍C++中的双重数组的定义、初始化、访问元素以及常见操作等内容。

定义双重数组

在C++中，通常通过以下语法来定义双重数组：

datatype arrayName[rowSize][colSize];

其中，datatype表示数组存储的数据类型，arrayName为数组的名称，rowSize和colSize分别表示数组的行数和列数。例如，定义一个3行4列的整数类型的双重数组可以如下所示：

int arr[3][4];

初始化双重数组

双重数组的初始化可以分为静态初始化和动态初始化两种方式。

静态初始化

静态初始化是指在定义数组的同时初始化数组元素的值，在C++中可以通过以下方式进行静态初始化：

int arr[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};

上述代码定义了一个2行3列的整数类型的双重数组，并初始化了数组元素的值。

动态初始化

动态初始化是指在定义数组后，通过循环等方式给数组元素赋值。例如，我们可以通过嵌套循环来为双重数组赋初值：

int arr[3][4];
for(int i = 0; i < 3; i++){
    for(int j = 0; j < 4; j++){
        arr[i][j] = i*4 + j + 1;
    }
}

访问双重数组元素

访问双重数组元素的方式与一维数组类似，通过下标的方式可以访问数组中的元素。例如，访问一个3行4列的双重数组中的第2行第3列的元素可以使用以下代码：

int value = arr[1][2];

遍历双重数组

遍历双重数组可以使用嵌套循环的方式，分别遍历每一行和每一列，访问数组中的每一个元素。例如，可以通过以下代码实现双重数组的遍历：

for(int i = 0; i < 3; i++){
    for(int j = 0; j < 4; j++){
        cout << arr[i][j] << " ";
    }
    cout << endl;
}

常见操作

双重数组在实际应用中经常用于存储表格数据或者矩阵运算等场景，在此我们介绍一些常见的操作。

求和

可以通过嵌套循环遍历数组，并累加每个元素的值来计算双重数组的总和。例如，计算一个3行4列数组的总和可以使用以下代码：

int sum = 0;
for(int i = 0; i < 3; i++){
    for(int j = 0; j < 4; j++){
        sum += arr[i][j];
    }
}

转置

双重数组的转置是将数组的行列互换，例如将一个3行4列的数组转置为4行3列的数组。可以通过创建一个新的数组来存储转置后的结果。以下代码实现了一个3行4列数组的转置操作：

int transposed[4][3];
for(int i = 0; i < 3; i++){
    for(int j = 0; j < 4; j++){
        transposed[j][i] = arr[i][j];
    }
}

查找最大值和最小值

可以遍历双重数组，通过比较每个元素的值找到数组中的最大值和最小值。以下代码演示了如何查找一个3行4列数组中的最大值和最小值：

int maxVal = arr[0][0];
int minVal = arr[0][0];
for(int i = 0; i < 3; i++){
    for(int j = 0; j < 4; j++){
        if(arr[i][j] > maxVal){
            maxVal = arr[i][j];
        }
        if(arr[i][j] < minVal){
            minVal = arr[i][j];
        }
    }
}

示例代码运行结果

以下是一个完整示例代码的运行结果，展示了双重数组的定义、初始化、访问元素和常见操作：

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    int arr[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};

    // 访问元素
    int value = arr[1][2];
    cout << "Value at (1, 2): " << value << endl;

    // 遍历数组
    cout << "Array elements:" << endl;
    for(int i = 0; i < 3; i++){
        for(int j = 0; j < 4; j++){
            cout << arr[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }

    // 求和
    int sum = 0;
    for(int i = 0; i < 3; i++){
        for(int j = 0; j < 4; j++){
            sum += arr[i][j];
        }
    }
    cout << "Sum of array elements: " << sum << endl;

    // 转置
    int transposed[4][3];
    for(int i = 0; i < 3; i++){
        for(int j = 0; j < 4; j++){
            transposed[j][i] = arr[i][j];
        }
    }
    cout << "Transposed array:" << endl;
    for(int i = 0; i < 4; i++){
        for(int j = 0; j < 3; j++){
            cout << transposed[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }

    // 查找最大值和最小值
    int maxVal = arr[0][0];
    int minVal = arr[0][0];
    for(int i = 0; i < 3; i++){
        for(int j = 0; j < 4; j++){
            if(arr[i][j] > maxVal){
                maxVal = arr[i][j];
            }
            if(arr[i][j] < minVal){
                minVal = arr[i][j];
            }
        }
    }
    cout << "Maximum value: " << maxVal << endl;
    cout << "Minimum value: " << minVal << endl;

    return 0;
}

运行结果：

Value at (1, 2): 7
Array elements:
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
Sum of array elements: 78
Transposed array:
1 5 9
2 6 10
3 7 11
4 8 12
Maximum value: 12
Minimum value: 1