Трехмерный массив это значит что

Многомерные массивы в PHP

Перепишем в более понятном виде:

Приведенный выше массив является двухмерным, так как внутри одного массива расположены другие подмассивы и уже в этих подмассивах нет других массивов. Чтобы вывести какой-либо элемент из двухмерного массива следует писать уже не одну пару квадратных скобок, а две:

Дан следующий массив:

Дан следующий массив:

Найдите сумму всех его элементов.

Трехмерный массив

Вот пример трехмерного массива:

Для вывода элементов из такого массива уже необходимо написать три квадратные скобки:

Дан следующий массив:

Найдите сумму всех элементов приведенного массива.

Ассоциативные массивы

Многомерные массивы также могут быть ассоциативными, например, вот так:

Давайте с помощью этого массива выведем на экран, к примеру, имя второго юзера:

Дан следующий массив:

Выведите с помощью этого массива имя первого мальчика и имя второй девочки.

Дан следующий массив:

Выведите с помощью этого массива английское название среды.

Дан следующий массив:

Выведите с помощью этого массива сумму зарплат первого и третьего юзера.

Произвольные массивы

Многомерные массивы не обязательно должны быть такими, как мы рассмотрели выше. Посмотрите, например, на следующий массив:

Если переписать его в более понятном виде, то мы увидим, что этот массив «неправильный». В нем рядом с обычными элементами располагаются массивы:

Дан следующий массив:

Найдите сумму всех элементов приведенного массива, обратившись к каждому элементу по его ключу.

Источник

BestProg

Массивы. Часть 2. Многомерные массивы. Ступенчатые массивы

Содержание

Поиск на других ресурсах:

1. Какой массив называется многомерным?

Многомерный массив – это массив, который имеет два и более измерений. Для доступа к элементу многомерного массива используется комбинация из двух и более индексов.

⇑

2. Какая общая форма объявления многомерного массива?

Общая форма объявления многомерного массива следующая:

⇑

3. Пример объявления и использования двумерного массива вещественных чисел размером 3×4

В примере объявляется двумерный массив вещественных чисел, которые имеют тип float

⇑

4. Пример объявления и использования трехмерного массива целых чисел размером 3×4×5

⇑

5. Как выглядит общая форма инициализации многомерного массива?

Инициализация массива позволяет записать значения в ячейки массива в момент его объявления в программе.

Общая форма инициализации многомерного массива имеет следующий вид:

⇑

6. Пример инициализации двумерного массива размером 5×3. Элементы массива имеют тип char

⇑

7. Пример инициализации трехмерного массива целых чисел размером 2×3×4

⇑

8. Что такое ступенчатый массив? Какая общая форма объявления ступенчатого массива?

Двумерные массивы могут быть двух видов:

Общая форма объявления ступенчатого массива:

⇑

9. Пример объявления и использования ступенчатого массива

Как видно из примера, доступ к элементам ступенчатого массива происходит иначе чем в прямоугольном массиве.

⇑

10. В каких случаях целесообразно использовать ступенчатые массивы?

Ступенчатые массивы являются эффективными в случаях, если у двумерных прямоугольных массивов есть много элементов, которые вообще не используются. Это позволяет сэкономить память за счет выделения только необходимого объема памяти (количества элементов) для каждой строки ступенчатого массива.

На рисунке 1 отображено преимущество применения ступенчатых массивов в сравнении с прямоугольными. Продемонстрирована возможная экономия памяти в случае, когда данные представляются прямоугольным массивом в котором все элементы некоторых строк (0, 2, 3, 4) не используются.

Способ 2. Объявление ступенчатого массива.

Рис. 1. Пример экономии памяти с помощью ступенчатого массива из 5 строк в сравнении с прямоугольным массивом размером 5×100

⇑

11. Каким образом реализовать массив двумерных массивов? Пример

Источник

Многомерные массивы в C++ — практическое пособие

В первой статье были описаны приёмы работы с простейшим видом массивов — одномерным (линейным) массивом. В этой, второй статье будут рассмотрены многомерные массивы. В основном, речь пойдёт о двумерных массивах. Но приведённые примеры легко экстраполируются на массивы любой размерности. Также как и в первой статье, будут рассматриваться только массивы в стиле C/C++, без использования возможностей STL.

Эта статья предполагает у читателя базовые знания об одномерных и многомерных массивах, указателях и адресной арифметике. Почерпнуть эти знания можно в любом учебнике по C/C++.

Классика жанра

Если мы откроем классический труд «Язык программирования C» Брайана Кернигана и Денниса Ритчи, то прочитаем, что «В языке C есть возможность работать с многомерными прямоугольными массивами, хотя на практике они используются гораздо реже, чем массивы указателей». C++ практически полностью унаследовал работу с многомерными массивами своего предтечи.

Определение автоматических многомерных массивов

В этом разделе я буду иногда употреблять термин «матрица» как синоним термина «двумерный массив». В C/C++ прямоугольный двумерный массив чисел действительно реализует математическое понятие «матрица». Однако, в общем случае, двумерный массив — понятие гораздо более широкое, чем матрица, поскольку он может быть и не прямоугольным, и не числовым.

Определение автоматических многомерных массивов почти полностью совпадает с определением одномерных массивов (о чём было рассказано в первой статье), за исключением того, что вместо одного размера может быть указано несколько:

Во втором примере определяется трёхмерный массив, содержащий 3 матрицы, каждая из которых состоит из 5 строк по 2 значения типа int в каждой строке.

Понятно, что тип данных, содержащихся в многомерном массиве, может быть любым.

При дальнейшем изложении для таких многомерных массивов будет употребляться термин «C-массив», что бы отличать их от массивов других видов.

Инициализация

При статической (определяемой на этапе компиляции) инициализации значения C-массива перечисляются в порядке указания размеров (индексов) в определении массива. Каждый уровень (индекс), кроме самого младшего, многомерного массива заключается в свою пару фигурных скобок. Значения самого младшего индекса указываются через запятую:

В примере показана статическая инициализация прямоугольного массива. Весь список инициализирующих значений заключён в фигурные скобки. Значения для каждой из 3 строк заключены в свою пару из фигурных скобок, значения для каждого из 5 столбцов для каждой строки перечислены через запятую.

При наличии инициализатора, самый левый размер массива может быть опущен. В этом случае компилятор сам определит этот размер, исходя из списка инициализации.

Заполнение массива значениями

Многомерный массив заполняется значениями с помощью вложенных циклов. Причём, как правило, количество циклов совпадает с размерностью массива:

В этом примере каждому элементу массива присваивается значение, первая цифра которого указывает номер строки, а вторая цифра — номер столбца для этого значения (нумерация с 1).

Вывод значений массива на консоль

В продолжение предыдущего примера можно написать:

В результате получим следующий вывод на консоль:

Для трёхмерного массива можно написать код, использующий те же приёмы:

Здесь присваивание значения элементу массива и вывод на консоль происходят в одной группе циклов.

Расположение в памяти

Значения располагаются последовательно. Самый левый индекс изменяется медленнее всего. Т.е. для трёхмерного массива сначала располагаются значения для первой (индекс 0) матрицы, затем для второй и т.д. Значения для матриц располагаются построчно (ср. со статической инициализацией массива выше).

Имя (идентификатор) многомерного C-массива является указателем на первый элемент массива (так же как и для одномерных массивов)

Если код из последнего примера немного изменить:

Поскольку все значения многомерного C-массива располагаются последовательно, то, пользуясь адресной арифметикой, можно сделать следующий хак:

Из двух примеров, приведённых выше, следует, что работу с двумерным или многомерным массивом (в понимании на более высоком уровне абстракции) технически можно организовать посредством одномерного массива соответствующего размера:

Этот приём достаточно распространён. Его выгода в том, что массив ary[DIM1 * DIM2] не обязательно должен быть выделен автоматически. Его можно выделять и динамически. Но при этом логически рассматривать как C-массив.

Вышеприведённый код написан в духе чистого C. В C++ обычно такие вещи прячут в класс, оставляя снаружи лаконичный интерфейс без всяких следов адресной арифметики.

Неродные близнецы

Теперь рассмотрим работу с «динамическими» многомерными массивами, т.е. с массивами, память для которых выделяется динамически.

Создание и уничтожение динамических многомерных массивов

Как правило, работа с такими массивами осуществляется следующим образом:

(1) Для доступа к двумерному массиву объявляется переменная ary типа указатель на указатель на тип (в данном случае это указатель на указатель на int ).

Работа с динамическим многомерным массивом синтаксически полностью совпадает с работой с многомерным C-массивом.

Пример кода для трёхмерного массива:

Где собака порылась

Работа с динамическим многомерным массивом синтаксически полностью совпадает с работой с многомерным C-массивом. (Цитирую предыдущий раздел.) Синтаксически — да, но между этими массивами есть глубокое различие, о котором начинающие программисты часто забывают.

Во-первых, для динамического массива выделяется другой объём памяти.

Во-вторых, память, выделенная для динамического массива, не непрерывна. Следовательно, хак №1 (обращение с двумерным массивом как с одномерным) работать не будет.

В-третьих, передача многомерных массивов в функции и работа с ними будет отличаться для динамических массивов и C-массивов.

Динамический многомерный массив реализуется как массив указателей на массивы, значения в которых, в свою очередь, тоже могут быть указателями на массивы. Последним звеном в этой цепочке всегда будут массивы со значениями целевого типа.

Динамический многомерный массив НЕ является C-массивом.

Парадоксально, но факт, что наиболее близким родственничком для этих неродных близнецов, является хак №2, реализующий работу с многомерным массивом посредством одномерного массива (см. раздел Хаки). Все три вышеперечисленных различия для него неактуальны.

Стоит отметить, что массив указателей на массивы — структура более гибкая, чем двумерный C-массив. Например, для массива указателей на массивы размеры массивов могут быть разными, или какой-то массив может вообще отсутствовать. Наиболее распространённым примером является «массив строк», т.е. массив указателей на массивы типа char (пример — см. в следующем разделе).

Ещё раз о предосторожности

Из вышеизложенного следует, что нужно чётко отличать многомерные C-массивы вида

от массивов указателей на массивы.

Это — пример определения и инициализации двумерного C-массива

Каждая С-строка занимает ровно 10 байт, включая завершающий ноль (считаем, тип char имеет размер 1 байт). Неиспользуемые байты у коротких строк, вроде «May», содержат «мусор» (или нули, если об этом позаботился компилятор). Весь массив занимает один непрерывный блок памяти размером 120 байт (12 строк по 10 символов).

И, в заключение, ещё одно предостережение.

Многомерные массивы при работе с функциями

Поскольку многомерные C-массивы и многомерные динамические массивы — совершенно разные типы данных, то и при работе с функциями подходы будут разные.

Передача в функцию многомерного C-массива

Функция, получающая C-массив в качестве параметра, может выглядеть следующим образом:

Форма (1) — наиболее распространённая.

Форма (2). При передаче многомерного C-массива в функцию можно не указывать длину самого левого измерения. Компилятору для расчёта доступа к элементам массива эта информация не нужна.

Как всегда в C/C++, параметр передаётся в функцию по значению. Т.е. в функции доступна копия фактического параметра. Поскольку имя C-массива является указателем на его первый элемент (т.е. адресом первого элемента), то в функцию передаётся копия адреса начала массива. Следовательно, внутри функции можно изменять значения элементов массива, т.к. доступ к ним осуществляется через переданный адрес, но нельзя изменить адрес начала массива, переданный в качестве параметра, т.к. это — копия фактического параметра.

Возвратить многомерный C-массив из функции в качестве результата стандартными средствами невозможно.

Передача в функцию многомерного динамического массива

Поскольку многомерный динамический массив реализуется как одномерный массив указателей, то, соответственно, и при работе с функциями применяются те же подходы, что и для одномерного массива, описанные в первой статье, с точностью до типов данных.

Для примера — полный код программы, демонстрирующей работу с двумерным динамическим массивом с использованием функций.

В первой статье я уже писал, что «Выделять память в одной функции, а освобождать в другой — плохая идея, чреватая ошибками». Поэтому рассматривайте этот пример только как демонстрацию работы с функциями и массивами указателей.

Хотя с другой стороны. С другой стороны, очень похожий подход повсеместно используется в классах, когда некий ресурс (в данном случае память) захватывается в одной функции (конструкторе), а освобождается в другой (деструкторе). Но в случае классов, безопасность обеспечивается инкапсуляцией критических данных и поддержанием непротиворечивого состояния экземпляра класса методами класса.

Массив указателей используется в каждой программе, которая может получать входную информацию из командной строки (или при её вызове от операционной системы). Одна из классических форм функции main() имеет вид:

Пожалуй это всё, что я хотел рассказать в этой статье. Надеюсь, что кто-то сочтёт её полезной для себя.

Да пребудет с вами святой Бьярн и апостолы его! 😉

Источник

Многомерные статические массивы

Многомерные статические массивы

В си, наряду с одномерными, существуют и многомерные массивы. Например, двумерный массив: его можно представлять как массив массивов, или как матрицу. Размерность массива может быть и больше: трёхмерные, четырёхмерные и т.д.
Синтаксис остаётся прежним, добавляется только новая размерность

Например, двумерный массив

Доступ до элементов массива осуществляется также, как и в одномерном массиве

Компилятор будет знать в таком случае сдвиг, необходимый для доступа к элементу.
С этим связаны и особенности начальной инициализации. Так как многомерный массив по сути одномерный, то его начальную инициализацию можно провести так

Можно опустить первую размерность

Можно с помощью фигурных скобок сделать данные более удобными для чтения

Также, как и в одномерных массивах, если заявлено данных больше, чем указано при инициализации, то оставшиеся заполняются нулями. Например, единичная матрица 3 на 3

Из того, что многомерный массив является одномерным по структуре, вытекают некоторые интересные свойства. Например, доступ до элемента может быть осуществлён через его порядковый номер
a[i][j] === a[0][i*число столбцов + j] и т.д.

Примеры

Замечание: по стандарту явно такое поведение не определено, но косвенно должно поддерживаться.

2. Даны координаты x и y точки, полученные в ходе фотосъёмки. Известно, сколько кадров в секунду делала камера. Вычислить скорость в каждый момент времени и среднюю скорость за всё время.

Источник

Урок №78. Многомерные массивы

Обновл. 13 Сен 2021 |

Элементы массива могут быть любого типа данных, даже массива!

Многомерные массивы

Массив массивов называется многомерным массивом:

Поскольку у нас есть 2 индекса, то это двумерный массив.

В двумерном массиве первый (левый) индекс принято читать как количество строк, а второй (правый) как количество столбцов. Массив выше можно представить следующим образом:

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

Чтобы получить доступ к элементам двумерного массива, просто используйте два индекса:

Инициализация двумерных массивов

Для инициализации двумерного массива проще всего использовать вложенные фигурные скобки, где каждый набор значений соответствует определенной строке:

Хотя некоторые компиляторы могут позволить вам упустить внутренние фигурные скобки, все же рекомендуется указывать их в любом случае: улучшается читабельность и уменьшается вероятность получения незапланированных нулевых элементов массива из-за того, что C++ заменяет отсутствующие инициализаторы значением 0 :

В двумерном массиве со списком инициализаторов можно не указывать только левый индекс (длину массива):

Компилятор может сам вычислить количество строк в массиве. Однако не указывать два индекса — это уже ошибка:

Подобно обычным массивам, многомерные массивы можно инициализировать значением 0 следующим образом:

Обратите внимание, это работает только в том случае, если вы явно объявляете длину массива (указываете левый индекс)! В противном случае, вы получите двумерный массив с 1 строкой.

Доступ к элементам в двумерном массиве

Для доступа ко всем элементам двумерного массива требуется два цикла: один для строк и один для столбцов. Поскольку доступ к двумерным массивам обычно выполняется по строкам, то левый индекс используется в качестве внешнего цикла:

Многомерные массивы более двух измерений

Многомерные массивы могут быть более двух измерений. Например, объявление трехмерного массива:

Трехмерные массивы трудно инициализировать любым интуитивным способом с использованием списка инициализаторов, поэтому лучше инициализировать весь массив значением 0 и явно присваивать элементам значения с помощью вложенных циклов.

Доступ к элементам трехмерного массива осуществляется так же, как и к элементам двумерного массива:

Пример двумерного массива

Рассмотрим пример использования двумерного массива:

Эта программа вычисляет и выводит таблицу умножения от 1 до 9 (включительно). Обратите внимание, при выводе таблицы в цикле for мы начинаем с 1 вместо 0. Это делается с целью предотвращения вывода нулевой строки и нулевого столбца, содержащих одни нули!

Результат выполнения программы:

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

Двумерные массивы обычно используются в играх типа tile-based, где каждый элемент массива представляет собой один фрагмент/плитку. Они также используются в компьютерной 3D-графике (в виде матриц) для вращения, масштабирования и отражения фигур.

Поделиться в социальных сетях:

Источник