C语言多维数组

下面是“C语言多维数组”的完整使用攻略。

多维数组的定义与初始化

在C语言中，多维数组可以用来存储表格或矩阵等数据结构，它由一系列一维数组所组成，因此可以说，多维数组其实就是数组的数组。在定义多维数组时，需要确定它的维数和每一维的大小，例如：

int arr[3][4]; //表示一个3行4列，总共12个元素的二维数组

也可以在定义同时初始化，例如：

int arr[2][2] = {{1, 2}, {3, 4}}; //表示一个2行2列的二维数组，初始值分别为1,2,3,4

需要注意的是，在C语言中，多维数组不一定要求每一维的大小相同，比如可以这样定义一个不规则的三维数组：

int arr[2][3][4] = {
    {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}},
    {{13, 14, 15, 16}, {17, 18, 19, 20}}
};

多维数组的访问

C语言中的多维数组是通过一维数组来实现的，因此在访问多维数组元素时，需要根据每一维的大小计算出在一维数组中的位置，然后通过数组下标访问，例如：

int arr[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
int a = arr[0][1]; //访问第1行第2列的元素，结果为2
int b = arr[1][2]; //访问第2行第3列的元素，结果为6

下面以一个三维数组为例，访问其中的元素：

int arr[2][3][4] = {
    {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}},
    {{13, 14, 15, 16}, {17, 18, 19, 20}}
};
int c = arr[0][1][2]; //访问第1个3维数组中第2行第3列的元素，结果为7
int d = arr[1][0][3]; //访问第2个3维数组中第1行第4列的元素，结果为16

多维数组的传递

在C语言中，多维数组作为函数参数时，需要指定每一维的大小，否则会出现编译错误。例如，如果定义一个函数用来打印二维数组，其参数应该如下：

void printArray(int arr[][3], int rows)
{
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%d ", arr[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

这样，我们就可以将一个二维数组传递给该函数进行打印了，例如：

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

示例说明

下面给出两个示例来说明多维数组的使用。

示例1：使用多维数组求矩阵的乘积

给定两个矩阵A和B，分别为3行4列和4行2列，求两个矩阵的乘积C，即：

     |1 2 3 4|   |5 6|   |? ?|
A =  |5 6 7 8|,  |7 8| = |? ?|
     |9 0 1 2|   |9 0|   |? ?|

首先，定义三个二维数组A、B和C用来存储矩阵：

int A[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 0, 1, 2}};
int B[4][2] = {{5, 6}, {7, 8}, {9, 0}, {1, 2}};
int C[3][2] = {};

然后，使用两重循环，分别遍历A和B矩阵中的元素，把它们相乘后累加到C矩阵对应位置上：

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    for (int j = 0; j < 2; j++) {
        for (int k = 0; k < 4; k++) {
            C[i][j] += A[i][k] * B[k][j];
        }
    }
}

最后，输出C矩阵的元素即可：

printf("%d %d\n", C[0][0], C[0][1]);
printf("%d %d\n", C[1][0], C[1][1]);
printf("%d %d\n", C[2][0], C[2][1]);

输出结果为：

38 44
97 114
46 54

示例2：使用多维数组统计成绩并计算平均分

有5名学生，每人分别参加3门课程的考试，分数如下表所示，请使用多维数组统计每门课程的总分和平均分，并分别输出。

   |语文  数学  英语|
李明| 85   92     78|
王华| 76   85     67|
张强| 90   85     88|
赵丽| 88   79     92|
刘洋| 66   79     83|

首先，定义一个二维数组score用来存储每个学生每门课程的成绩，并初始化它：

int score[5][3] = {{85, 92, 78}, {76, 85, 67}, {90, 85, 88}, {88, 79, 92}, {66, 79, 83}};

然后，定义两个一维数组sum和avg分别用来存储每门课程的总分和平均分：

int sum[3] = {}, avg[3] = {};

接着，使用两重循环，分别遍历score中的每个元素，把它们累加到sum中：

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        sum[j] += score[i][j];
    }
}

最后，计算平均分并输出：

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    avg[i] = sum[i] / 5;
    printf("%s%d%s%d%s%d%s%d\n", "第", i+1, "门课程总分为：", sum[i], "，平均分为：", avg[i], "。");
}