C语言二维数组

上节讲解的数组可以看作是一行连续的数据，只有一个下标，称为一维数组。在实际问题中有很多数据是二维的或多维的，因此C语言允许构造多维数组。多维数组元素有多个下标，以确定它在数组中的位置。本节只介绍二维数组，多维数组可由二维数组类推而得到。

二维数组的定义

二维数组定义的一般形式是：

dataType arrayName[length1][length2];

其中，dataType 为数据类型，arrayName 为数组名，length1 为第一维下标的长度，length2 为第二维下标的长度。例如：

int a[3][4];

定义了一个3行4列的数组，共有3×4=12个元素，数组名为a，即：
a[0][0], a[0][1], a[0][2], a[0][3]
a[1][0], a[1][1], a[1][2], a[1][3]
a[2][0], a[2][1], a[2][2], a[2][3]

在二维数组中，要定位一个元素，必须给出一维下标和二维下标，就像在一个平面中确定一个点，要知道x坐标和y坐标。例如，a[3][4] 表示a数组第3行第4列的元素。

二维数组在概念上是二维的，但在内存中地址是连续的，也就是说各个元素是相互挨着的。那么，如何在线性内存中存放二维数组呢？有两种方式：一种是按行排列， 即放完一行之后再放入第二行。另一种是按列排列， 即放完一列之后再放入第二列。

在C语言中，二维数组是按行排列的。也就是先存放a[0]行，再存放a[1]行，最后存放a[2]行；每行中的四个元素也是依次存放。数组a为int类型，每个元素占用4个字节，整个数组共占用4×(3×4)=48个字节。

【示例】一个学习小组有5个人，每个人有三门课的考试成绩。求全组分科的平均成绩和各科总平均成绩。

--	Math	C	English
张	80	75	92
王	61	65	71
李	59	63	70
赵	85	87	90
周	76	77	85

可设一个二维数组a[5][3]存放五个人三门课的成绩。再设一个一维数组v[3]存放所求得各分科平均成绩，设变量average 为全组各科总平均成绩。编程如下：

1. #include <stdio.h>
2. int main(){
3. int i, j; //二维数组下标
4. int sum=0; //当前科目的总成绩
5. int average; //总平均分
6. int v[3]; //各科平均分
7. int a[5][3]; //用来保存每个同学各科成绩的二维数组
8. printf("Input score: ");
9. for(i=0; i<3; i++){
10. for(j=0; j<5; j++){
11. scanf("%d", &a[j][i]); //输入每个同学的各科成绩
12. sum+=a[j][i]; //计算当前科目的总成绩
13. }
14. v[i]=sum/5; // 当前科目的平均分
15. sum=0;
16. }
17. average =(v[0]+v[1]+v[2])/3;
18. printf("Math: %d C Languag: %d English: %d ", v[0], v[1], v[2]);
19. printf("Total:%d ", average);
20. return 0;
21. }

运行结果：
Input score:
80 61 59 85 76 75 65 63 87 77 92 71 70 90 85↙
Math: 72
C Languag: 73
English: 81
Total:75

程序使用了一个嵌套循环。在内循环中依次读入某一门课程的各个学生的成绩，并把这些成绩累加起来，退出内循环后再把该累加成绩除以5送入v[i]之中，这就是该门课程的平均成绩。外循环共循环三次，分别求出三门课各自的平均成绩并存放在v数组之中。退出外循环之后，把v[0]、v[1]、v[2]相加除以3即得到各科总平均成绩。最后按题意输出各个成绩。

二维数组的初始化

二维数组的初始化可以按行分段赋值，也可按行连续赋值。

例如对数组a[5][3]，按行分段赋值可写为：

int a[5][3]={ {80,75,92}, {61,65,71}, {59,63,70}, {85,87,90}, {76,77,85} };

按行连续赋值可写为：

int a[5][3]={80, 75, 92, 61, 65, 71, 59, 63, 70, 85, 87, 90, 76, 77, 85};

这两种赋初值的结果是完全相同的。

【示例】求各科平均分和总成绩平均分。

1. #include <stdio.h>
2. int main(){
3. int i, j; //二维数组下标
4. int sum=0; //当前科目的总成绩
5. int average; //总平均分
6. int v[3]; //各科平均分
7. int a[5][3]={ {80,75,92}, {61,65,71}, {59,63,70}, {85,87,90}, {76,77,85} };
9. for(i=0; i<3; i++){
10. for(j=0; j<5; j++){
11. sum+=a[j][i]; //计算当前科目的总成绩
12. }
13. v[i]=sum/5; // 当前科目的平均分
14. sum=0;
15. }
17. average =(v[0]+v[1]+v[2])/3;
18. printf("Math: %d C Languag: %d English: %d ", v[0], v[1], v[2]);
19. printf("Total:%d ", average);
21. return 0;
22. }

运行结果：
Math: 72
C Languag: 73
English: 81
Total:75

对于二维数组初始化赋值还有以下说明

1) 可以只对部分元素赋初值，未赋初值的元素自动取0值。例如：

int a[3][3]={{1},{2},{3}};

是对每一行的第一列元素赋值，未赋值的元素取0值。 赋值后各元素的值为：
1  0  0
2  0  0
3  0  0

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

赋值后的元素值为：
0  1  0
0  0  2
3  0  0

2) 如对全部元素赋初值，则第一维的长度可以不给出。例如：

int a[3][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};

可以写为：

int a[][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};

3) 二维数组可以看作是由一维数组嵌套而成的，把一维数组的每个元素看作一个数组，就组成了二维数组。当然，前提是各元素类型必须相同。根据这样的分析，一个二维数组也可以分解为多个一维数组，C语言允许这种分解。

如二维数组a[3][4]，可分解为三个一维数组，其数组名分别为：a[0]、a[1]、a[2]。

对这三个一维数组不需另作说明即可使用。这三个一维数组都有4个元素，例如：一维数组a[0]的元素为a[0][0], a[0][1], a[0][2], a[0][3]。必须强调的是，a[0], a[1], a[2]不能当作下标变量使用，它们是数组名，不是一个单纯的下标变量。