计算机小白的成长历程——数组（2）

大家好，很高兴又和大家见面啦！在上一篇我们介绍了一维数组的相关内容，今天咱们要介绍的是二维数组的相关内容。

二维数组的创建和初始化

1.二维数组的创建

（1）什么是二维数组

个人理解

对于二维数组，我是这样理解的：

一维就是一条线，二维就是一个面，那一维数组就是只有一行或者一列的数组，而二维数组则是拥有行和列的数组。

（2）二维数组如何创建

既然我们理解的二维数组具有行和列，那我们就需要有两个下标来进行表示，如：

//二维数组的创建
char a[1][2];
short b[1][2];
int c[1][2];

和一维数组的创建方式一样，有数组元素类型、数组名、以及数组的大小，但是这里的大小由两部分组成，这里我们理解的是行与列两部分，具体是不是呢？我们接着往下看；

2.二维数组的初始化

（1）初始化的分类

和一维数组一样，二维数组同样也是分为两种初始化：完全初始化和不完全初始化。

完全初识化

数组初始化的元素个数与数组大小相同；

不完全初始化

数组初始化的元素个数小于数组大小，未被初始化的元素默认为0；

（2）二维数组初始化

在一维数组中，我们知道了初始化就是在创建数组时给数组的内容一些合理初识值，那二维数组又应该怎样赋值呢？我们通过代码来说明二维数组的初识化：

在代码中我们先定义了一个二行三列的二维数组，随即就给它赋值了4个元素，从调试中我们可以看到，各个元素的下标分别是

a[0][0]、a[0][1]、a[0][2]、a[1][0]、a[1][1]、a[1][2]

有没有一种熟悉感，是不是和线性代数学的行列式很相似啊，既然这样那我们是不是可以把这个数组的元素用图像表示出来呢？

这里我们可以总结一下几点内容：

• 二维数组的下标也是从0开始，二维数组的首元素下标为[0][0]，然后从第二个下标开始依次增加；
• 二维数组的元素个数为两下标的乘积，如a[2][3]这个二维数组的元素个数有2*3=6个；
• 二维数组在初始化时，和一维数组一样会从首元素开始初始化，未被初始化的元素，会默认被0初始化。

那我能不能把1、2赋值给第一行的两个元素，把3、4赋值给第二行的两个元素呢？答案是可以的。如图所示:

这里我是这么理解的，既然二维数组分行和列的话，通过元素的下标我们可以将行相同的元素看做一个整体，或者说看做一个一维数组也就是a0[3]和a1[3]两个数组，那我的二维数组我就可以写成a[2][3]={a0[3],a1[3]}，现在我们再来给这个数组初始化的话是不是就相当于分别给a0[3]和a1[3]这两个数组初始化呢，所以我们只需要把需要赋给它们的初始值用大括号括起来就OK了。

接下来有朋友可能就会提问了，在一维数组中我们有提到过一个变长数组的概念，也就是在创建数组时，不给定数组大小，只给定数组初始化的元素，我们可以通过元素的增加或减少来改变数组的大小，如a[]={1,2,3,4,5,6}。那在二维数组中有没有这种概念呢？下面我们来测试一下，分别从省略行和列、省略行、省略列来进行探讨：

在省略行和列时，系统会报错说明a缺少下标，并在第二个中括号下面标注了一下；

我们在省略行时，代码成功编译，并且根据列的大小将元素划分成了两组；

我们在省略列时，系统再次报错，这一次报错了两个内容，一个缺少下标，一个初始值设定项值太多，并在代码的第二个中括号和元素的第四个元素下做了标注。

从上面的结果，我们可以得出以下结论：

• 二维数组在创建时，可以不用确定第一个值的大小，但是第二个值的大小必须确定；
• 在省略第一个值时，数组元素会根据第二个值的大小将元素进行分组。

二维数组的初始化，我相信各位朋友都了解了，接下来我们来看一下二维数组是如何使用的；

3.二维数组的使用

（1）通过下标访问元素

在一维数组中，我们尝试过通过下标来访问各个元素，并将元素打印出来，那在二维数组中又可以不可以呢？下面我们来尝试一下：

//通过下标访问二维数组的元素
int main()
{
	int a[3][4] = { {1,2,3},{4,5,6},{7,8,9,10} };
	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 4; j++)
		{
			printf("%d  ", a[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

从结果我们可以看到，在二维数组中我们依旧可以通过下标来访问数组的各个元素；

（2）通过下标来计算数组大小

和一维数组一样，我们也来借助sizeof来计算数组大小：

	int sz = sizeof(a) / sizeof(a[0][0]);
	printf("\n%d\n", sz);

从结果我们可以看到，二维数组同样也能够通过下标来计算二维数组的大小；

（3）通过第二个值计算第一个值

在前面我们也提到了，我们在初始化数组时，可以省略第一个值，但是不能省略第二个值，而且通过两个下标的乘积我们可以确定数组的大小，那我在省略第一个值的情况下，我能不能通过下标来计算第一个值呢？

	//为数组第一个值定义变量
	int x = 0;
	//根据x*4=sz可得
	x = sz / 4;
	printf("第一个值为%d\n", x);

这里我们可以看到，我们可以通过第二个值来计算第一个值。既然已经知道了二维数组时如何使用的了，那我们再来探讨一下，二维数组在内存中又是如何存储的；

4.二维数组在内存中的存储

（1）二维数组的存储

在一维数组中我们知道了数组在内存中通过地址进行存储，地址又通过十六进制的形式被打印出来，在一维数组中，数组中的元素是由低地址到高地址连续存放的，那在二维数组中，又会是怎样一个情况呢？我们通过代码来看一下：

//通过下标访问二维数组的元素
int main()
{
	int a[][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	printf("&a = %p\n", &a);
	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 4; j++)
		{
			printf("&a[%d][%d] = %p\n", i, j, &a[i][j]);
		}
	}
	return 0;
}

从打印的结果中我们可以看到，整型二维数组a的地址与首元素的地址相同，而且每个元素的地址都是相差4个字节，从这里我们可以得出以下结论：

• 二维数组与一维数组一样，数组的地址与首元素的地址相同；
• 各元素之间地址相差大小与元素的类型所占空间大小相同；
• 在二维数组中，元素也是按由低地址到高地址连续存放的；

（2）重新理解二维数组

从这个结论中我们对二维数组的理解要稍微变化一下了，前面我们对二维数组的理解是二维数组是由行和列组成的，我们对二维数组的创建是：

//二维数组的创建
type_t arr_name[row][arow]
type_t——数组元素类型
arr_name——数组名
row——行
arow——列

通过二维数组在内存中是连续存放的这个信息，那对二维数组的理解应该变成区域数量和区域大小会更加合适，也就是：

//二维数组的创建
type_t arr_name[zone_num][zone_size]
type_t——数组元素类型
arr_name——数组名
zone_num——区域数量
zone_size——区域大小

现在我们在回过头来理解二维数组的创建：

//二维数组的创建
char a[1][2];
//char——字符类型；
//a——数组名；
//1——有1个分区；
//2——分区大小为2，也就是每个分区里面有两个元素

short b[3][4];
//short——短整型类型；
//b——数组名；
//3——有3个分区；
//4——分区大小为4，也就是每个分区里面有4个元素

int c[5][6];
//int——整型类型；
//c——数组名；
//5——有5个分区；
//6——分区大小为6，也就是每个分区里面有6个元素

那现在就能解释为什么我们在初识化二维数组时第一个值可以省略，而第二个值不行了：

因为每个分区的大小不定的话数组的分区数量也无法确定，即使数组的分区数量确定了，没有分区大小也无法确定总的元素个数，但是每个分区的大小确定好了，我们就能根据总个数来计算分区的数量，所以我们可以得到：

我们在定义变长二维数组时，必须要确定每个分区的大小，分区的数量可以随着元素的增加而增加；

之所以第一个值与第二个值相乘等于二维数组的大小，现在我们也很好解释了：

分区的数量与每个区域的元素个数相乘得到的是元素的总个数，在数组中元素的总个数与数组的大小相等所以我们可以得到：

二维数组的大小=分区的个数*一个区域的大小

5.二维数组知识点汇总

（1）二维数组的创建

二维数组是根据数组的区域个数与每个区域的大小来进行创建的，创建二维数组的结构如下：

//二维数组的创建
type_t arr_name[zone_num][zone_size]
type_t——数组元素类型
arr_name——数组名
zone_num——区域数量
zone_size——区域大小

（2）二维数组的初始化

在对二维数组进行初始化时，有两种方式：

直接初始化

直接初始化时，数组会根据区域大小依次将区域内的元素进行初始化，未被初始化的元素由0初始化，如：

//直接初始化
	int a[2][3] = { 1,2,3,4 };

分区域初始化

分区域初始化时，我们需要用大括号将各区域分开，未被初始化的元素由0初始化，如：

	//分区域初始化
	int b[3][4] = { {1,2},{3,4} };

创建变长二维数组时，不能省略区域大小，也就是int a[][3]={1,2,3,4,5,6}；此时二维数组满足：

区域数量会随着元素个数的改变而改变

（3）二维数组的使用

在二维数组中我们可以：

• 通过下标访问元素
• 通过下标计算元素大小
• 二维数组的大小=分区数量*区域大小
• 通过下标确定数组的分区数量

（4）二维数组在内存中的存储

二维数组在内存中的存储与一维数组相同：

• 二维数组在内存中是由低地址到高地址连续存放的；
• 地址之间相差大小就是元素类型所占空间的大小；
• 二维数组的地址与首元素的地址相同；

结语

到这里咱们本章的内容就全部结束了，希望这些内容能够帮助大家更好的理解二维数组的相关知识。接下来随着学习的深入，我会继续给大家分享我在学习过程中的感受。如果各位喜欢博主的内容，还请给博主的文章点个赞支持一下，有需要的朋友也可以收藏起来反复观看哦！感谢各位的翻阅，咱们下一篇见。