二維數(shù)組課件《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》同步教學(xué)

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)

2023翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)用教程7.2二維數(shù)組1234導(dǎo)入二維數(shù)組導(dǎo)入案例二維數(shù)組的定義引用初始化存儲(chǔ)方式知識(shí)點(diǎn)二維數(shù)組的使用案例案例分析練習(xí)二維數(shù)組的使用練習(xí)題導(dǎo)入案例案例7.2.1：將C字母保存到矩陣中，并將該矩陣輸出到屏幕上?，F(xiàn)有一個(gè)C字母的黑白像素圖片，下圖，在該圖片中，C字母的像素點(diǎn)使用黑色表示，其他地方用白色顯示。試用矩陣的形式將該圖片輸出出來(lái)。導(dǎo)入案例案例7.2.1：將C字母保存到矩陣中，并將該矩陣輸出到屏幕上。為了方便輸出，黑色的像素點(diǎn)的矩陣值用1來(lái)表示，白色像素點(diǎn)的矩陣值用0來(lái)表示。C字母對(duì)應(yīng)的矩陣如何保存矩陣中各個(gè)元素的值？9行8列二維數(shù)組導(dǎo)入案例#include<stdio.h>#defineM9//宏定義，M表示行數(shù)，9行#defineN8//N為列數(shù)，8列intmain(){/*9行8列的矩陣，需要9行8列的二維數(shù)組來(lái)存放，初值為0*/intpic[M][N]={0};inti,j;//1行3、4、5、6列為C字母的一部分，值為1for(i=3;i<=6;i++)pic[1][i]=1;

/*同樣，2行2列、3行1列、4行1列、5行1列、6行2列為C字母一部分，值為１*/pic[2][2]=1,pic[3][1]=1,pic[4][1]=1,pic[5][1]=1;pic[6][2]=1;for(i=3;i<=6;i++) pic[7][i]=1;/*以上代碼將C字母的矩陣保存到了二維數(shù)組中，下面將該二維數(shù)組輸出即可。*/for(i=0;i<M;i++){for(j=0;j<N;j++)printf("%2d",pic[i][j]); printf("\n");}return0;}運(yùn)行結(jié)果案例7.2.1程序代碼對(duì)矩陣的操作可以用對(duì)二維數(shù)組的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。1、二維數(shù)組的定義二維數(shù)組的定義方式為：

數(shù)據(jù)類(lèi)型名數(shù)組名[行長(zhǎng)度][列長(zhǎng)度];舉例:

//定義一個(gè)10行10列的二維整型數(shù)組rect，共10*10=100個(gè)元素。intrect[10][10];//定義一個(gè)10行20列的二維字符數(shù)組names，共有10*20=200個(gè)字符元素。charnames[10][20];7.2.1二維數(shù)組知識(shí)點(diǎn)二維數(shù)組可被看作一個(gè)矩陣，有行也有列。定義時(shí)，第一個(gè)[]內(nèi)指出的是二維數(shù)組的總行數(shù)，第二個(gè)[]內(nèi)指出的是該二維數(shù)組的總列數(shù)，均為整型常量。每個(gè)元素的類(lèi)型合法標(biāo)識(shí)符2、二維數(shù)組的引用二維數(shù)組中各個(gè)元素的引用方式：

數(shù)組名[元素的行下標(biāo)][元素的列下標(biāo)];7.2.1二維數(shù)組知識(shí)點(diǎn)（1） 先定義，再引用。（2） 二維數(shù)組中的元素，需要通過(guò)其所在的行和列來(lái)唯一確定。（3） 行、列下標(biāo)均為整型表達(dá)式，行下標(biāo)取值范圍：0~行長(zhǎng)度-1；列下標(biāo)取值范圍：0~列長(zhǎng)度-1，不在這個(gè)范圍內(nèi)的下標(biāo)值為越界，越界會(huì)導(dǎo)致溢出。上溢或者下溢會(huì)導(dǎo)致程序出現(xiàn)不可預(yù)料的錯(cuò)誤。（4） 只能逐個(gè)引用數(shù)組元素，不能一次性引用整個(gè)數(shù)組。對(duì)數(shù)組元素的引用是自由的，通過(guò)數(shù)組名和元素的行下標(biāo)、列下標(biāo)可唯一確定一個(gè)數(shù)組元素。在引用，需要給定該元素的行下標(biāo)和列下標(biāo)。第一個(gè)[]中的數(shù)值為元素的行下標(biāo)。第二個(gè)[]中數(shù)值為元素的列下標(biāo)。2、二維數(shù)組的引用二維數(shù)組中各個(gè)元素的引用方式：

數(shù)組名[元素的行下標(biāo)][元素的列下標(biāo)];7.2.1二維數(shù)組知識(shí)點(diǎn)舉例：intrect[4][3];//定義了一個(gè)4行3列的二維數(shù)組rect，共4*3=12個(gè)元素。一維數(shù)組rect[0]一維數(shù)組rect[1]一維數(shù)組rect[2]一維數(shù)組rect[3]二維數(shù)組邏輯存儲(chǔ)方式0行1232、二維數(shù)組的引用二維數(shù)組中各個(gè)元素的引用方式：

數(shù)組名[元素的行下標(biāo)][元素的列下標(biāo)];7.2.1二維數(shù)組知識(shí)點(diǎn)舉例：intrect[4][3];//定義了一個(gè)4行3列的二維數(shù)組rect，共4*3=12個(gè)元素。二維數(shù)組按行存儲(chǔ)示意圖rect[0][0]rect[0][1]rect[0][2]rect[1][0]rect[1][1]rect[1][2]rect[2][0]rect[2][1]rect[2][2]rect[3][0]rect[3][1]rect[3][2]rect[0]

rect[1]

rect[2]

rect[3]在實(shí)際內(nèi)存中的存放方式是按行存儲(chǔ)3、二維數(shù)組的初始化（1）在定義數(shù)組時(shí)初始化

數(shù)據(jù)類(lèi)型名數(shù)組名[行長(zhǎng)度][列長(zhǎng)度]={元素初值表};7.2.1二維數(shù)組知識(shí)點(diǎn)根據(jù)元素初值表中給出的元素的個(gè)數(shù)，分三種情況為數(shù)組進(jìn)行初始化：①元素初值表給所有元素賦值②元素初值表給部分元素賦值③沒(méi)有元素初值表3、二維數(shù)組的初始化（1）在定義數(shù)組時(shí)初始化

數(shù)據(jù)類(lèi)型名數(shù)組名[行長(zhǎng)度][列長(zhǎng)度]={元素初值表};7.2.1二維數(shù)組知識(shí)點(diǎn)①元素初值表給所有元素賦值舉例1：

intrect[3][4]={{1，2，3，4}，{5，6，7，8}，{9，10，11，12}};該行代碼采用按行分段賦值的方法對(duì)rect數(shù)組進(jìn)行初始化。12345678910111201230123、二維數(shù)組的初始化（1）在定義數(shù)組時(shí)初始化

數(shù)據(jù)類(lèi)型名數(shù)組名[行長(zhǎng)度][列長(zhǎng)度]={元素初值表};7.2.1二維數(shù)組知識(shí)點(diǎn)①元素初值表給所有元素賦值舉例2：

intrect[3][4]={1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12};

第0行所有元素

第1行所有元素

第2行所有元素該行代碼采用先按行再按列連續(xù)賦值的方法對(duì)rect數(shù)組進(jìn)行初始化。123456789101112

0123

012在定義數(shù)組時(shí)如果對(duì)所有元素賦值，可以省略行長(zhǎng)度。3、二維數(shù)組的初始化（1）在定義數(shù)組時(shí)初始化

數(shù)據(jù)類(lèi)型名數(shù)組名[行長(zhǎng)度][列長(zhǎng)度]={元素初值表};7.2.1二維數(shù)組知識(shí)點(diǎn)②元素初值表給部分元素賦值若按行連續(xù)賦值，則將初始表中給出的初值先按行再按列依次賦值給數(shù)組元素，其余元素自動(dòng)賦值為0。舉例：intrect[3][4]={1,2,3,4,5,6};12345600000001230123、二維數(shù)組的初始化（1）在定義數(shù)組時(shí)初始化

數(shù)據(jù)類(lèi)型名數(shù)組名[行長(zhǎng)度][列長(zhǎng)度]={元素初值表};7.2.1二維數(shù)組知識(shí)點(diǎn)②元素初值表給部分元素賦值按行分段賦值，舉例：

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

第0行元素

第1行的元素

intrect[10][10]={8};

intrect[3][4]={0};//所有元素賦值為0123456000000

0123

0123、二維數(shù)組的初始化（1）在定義數(shù)組時(shí)初始化

數(shù)據(jù)類(lèi)型名數(shù)組名[行長(zhǎng)度][列長(zhǎng)度]={元素初值表};7.2.1二維數(shù)組知識(shí)點(diǎn)③沒(méi)有元素初值表分兩種情況：普通數(shù)組intarr[2][3];

//動(dòng)態(tài)數(shù)組，所有元素的值是一個(gè)隨機(jī)值。定義時(shí)加上static關(guān)鍵字的靜態(tài)數(shù)組staticintarr[2][3];//若沒(méi)有對(duì)靜態(tài)數(shù)組元素賦初值，所有元素自動(dòng)被賦初值0。3、二維數(shù)組的初始化（2）在定義數(shù)組后，單獨(dú)對(duì)數(shù)組元素賦值7.2.1二維數(shù)組知識(shí)點(diǎn)此時(shí)需要挨個(gè)為數(shù)組元素賦值，可以一個(gè)一個(gè)元素賦值，也可以用雙重循環(huán)賦值。舉例：intarr[2][3];arr[0][0]=80,arr[0][1]=90,arr[0][2]=85,arr[1][0]=78,arr[1][1]=94,arr[1][2]=75;4、多維數(shù)組7.2.1二維數(shù)組知識(shí)點(diǎn)在前面講解二維數(shù)組的引用時(shí)，我們講到二維數(shù)組可以理解為多個(gè)一維數(shù)組，C語(yǔ)言允許這樣解釋。同樣的，多維數(shù)組可以由二維數(shù)組類(lèi)推而得到，此書(shū)不再講解多維數(shù)組的問(wèn)題。一維數(shù)組rect[0]一維數(shù)組rect[1]一維數(shù)組rect[2]一維數(shù)組rect[3]二維數(shù)組邏輯存儲(chǔ)方式0行123案例分析二維數(shù)組的編程方法7.2.3判斷下三角矩陣7.2.4求矩陣每行的最大值，以及每列的最小值演示遍歷二維數(shù)組中每個(gè)元素的方法分別用行下標(biāo)、列下標(biāo)作為外層循環(huán)對(duì)矩陣的不同訪(fǎng)問(wèn)。行列下表作為循環(huán)變量，雙層循環(huán)，遍歷數(shù)組演示矩陣的下三角位置行列下標(biāo)的關(guān)系。7.2.2二維數(shù)組案例分析7.2.2數(shù)據(jù)a與矩陣相乘二維數(shù)組的編程：二維數(shù)組涉及到兩個(gè)下標(biāo)，將數(shù)組行下標(biāo)和列下標(biāo)分別作為循環(huán)變量，雙重循環(huán)，遍歷數(shù)組。行下標(biāo)作為外循環(huán)變量、列下標(biāo)作為內(nèi)循環(huán)變量，就會(huì)按照行來(lái)遍歷數(shù)組；相反的，就會(huì)按照列來(lái)遍歷數(shù)組。C語(yǔ)言中二維數(shù)組是按行存儲(chǔ)的，按行遍歷數(shù)組，程序執(zhí)行效率最高。7.2.2二維數(shù)組案例分析案例7.2.2：將一個(gè)數(shù)a與矩陣相乘，并將結(jié)果保存到二維數(shù)組中，然后輸出。要求：輸入第一行為三個(gè)整數(shù)a、m和n，中間用空格隔開(kāi)，m和n分別為矩陣的行和列（１≤m,n≤10）。隨后的m行，每行輸入n個(gè)整數(shù)，每個(gè)整數(shù)間用空格隔開(kāi)。輸出a與該矩陣相乘后的矩陣，并保存到二維數(shù)組中，然后輸出。問(wèn)題分析：在輸入時(shí)，矩陣中的元素值是按行給出的，所以在讀取矩陣中的元素值，也是要按行存放在二維數(shù)組中，按行存放時(shí)，行下標(biāo)作為外循環(huán)變量，列下標(biāo)作為內(nèi)循環(huán)變量。7.2.2二維數(shù)組案例分析#include<stdio.h>intmain(){ intrect[10][10]={0}; inta,m,n,i,j,value; scanf("%d",&a); scanf("%d%d",&m,&n); for(i=0;i<m;i++){

for(j=0;j<n;j++){//按行來(lái)讀取矩陣中的數(shù)據(jù)

scanf("%d",&value);/*將矩陣中的所有元素*a后存在相應(yīng)位置的二維數(shù)組中*/ rect[i][j]=a*value;

} } for(i=0;i<m;i++){

for(j=0;j<n;j++)//將第i行所有元素輸出，中間用空格隔開(kāi) printf("%d",rect[i][j]);

//當(dāng)?shù)趇行的所有元素輸出后，需要換行，準(zhǔn)備下一次循環(huán)輸出第i+1行的元素

printf("\n"); } return0;}運(yùn)行結(jié)果：輸入：232↙12↙34↙5

6↙輸出：24681012運(yùn)行結(jié)果案例7.2.2程序代碼7.2.2二維數(shù)組案例分析案例7.2.3：判斷下三角矩陣要求：輸入第一行為一個(gè)整數(shù)ｍ（１≤m≤10），表示方陣的行數(shù)和列數(shù)。隨后ｍ行數(shù)據(jù)，每一行都有m個(gè)整數(shù)，用空格隔開(kāi)，試判斷該方陣是否為下三角矩陣：如果一個(gè)方陣的主對(duì)角線(xiàn)上方的元素全部為０，這個(gè)矩陣就成為下三角矩陣。7.2.2二維數(shù)組案例分析用二維數(shù)組a表示m*m方陣時(shí)，對(duì)應(yīng)關(guān)系:a[0][0]a[0][1]a[0][2]

a[1][0]a[1][1]a[1][2]a[2][0]a[2][1]a[2][2]主對(duì)角線(xiàn)：i==j副對(duì)角線(xiàn)：i+j==m-1上三角：i<=j下三角：i>=j#include<stdio.h>#defineMAX10intmain(){ intrect[MAX][MAX]={0}; intm,i,j; intflag=1;

//flag為1:為下三角矩陣,flag為0：不為下三角矩陣。 scanf("%d",&m); for(i=0;i<m;i++){ for(j=0;j<m;j++)

//按行來(lái)讀取矩陣中元素,并存在數(shù)組中 scanf("%d",&rect[i][j]); } for(i=0;i<m;i++){ for(j=i+1;j<m;j++){ if(rect[i][j]!=0){ flag=0; break; } } } if(flag==1) printf("lowertriangularmatrix!"); else printf("notlowertriangularmatrix!"); return0;}運(yùn)行結(jié)果1：5↙10000↙10000↙12000↙12300↙12340↙lowertriangularmatrix!運(yùn)行結(jié)果2：5↙10010↙10010↙12000↙12300↙12340↙notlowertriangularmatrix!運(yùn)行結(jié)果案例7.2.3程序代碼7.2.2二維數(shù)組案例分析若刪除break，結(jié)果如何？案例7.2.4：求矩陣每行的最大值，以及每列的最小值要求：輸入第一行為兩個(gè)整數(shù)m和n（１≤m,n≤10），表示矩陣的行數(shù)和列數(shù)。隨后ｍ行數(shù)據(jù)，每一行都有n個(gè)整數(shù)，用空格隔開(kāi)，試輸出該矩陣每行的最大值，以及每列的最小值。

問(wèn)題分析：用二維數(shù)組來(lái)保存此矩陣，該矩陣有m行n列，那么共有m個(gè)最大值，n個(gè)最小值，所以可以定義兩個(gè)數(shù)組max和min來(lái)保存所有的最大值和最小值。其中求每行最大值時(shí)，需要先按行遍歷二維數(shù)組，求每列最小值時(shí)，需要按列遍歷二維數(shù)組。7.2.2二維數(shù)組案例分析#include<stdio.h>#defineMAX10intmain(){

intrect[MAX][MAX];

//max保存每行最大值，min保存每列最小值inti,j,m,n,max[MAX]={0},min[MAX]={0};scanf("%d%d",&m,&n);for(i=0;i<m;i++){//讀取矩陣，保存到二維數(shù)組中for(j=0;j<n;j++)scanf("%d",&rect[i][j]);}

/*求每一行的最大值存到max數(shù)組中，共m行，所以max數(shù)組中有m個(gè)值*/for(i=0;i<m;i++){//先假設(shè)第i行的第0列元素最大，再和后面列的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較max[i]=rect[i][0];for(j=1;j<n;j++){if(max[i]<rect[i][j])max[i]=rect[i][j];}}

案例7.2.4程序代碼7.2.2二維數(shù)組案例分析

/*求每一列的最小值存到min數(shù)組中，共n列，mim數(shù)組中有n個(gè)值*/for(j=0;j<n;j++){min[j]=rect[0][j];for(i=1;i<m;i++)if(min[j]>rect[i][j])min[j]=rect[i][j];}printf("每行最大值如下：");for(i=0;i<m;i++) printf("%d",max[i]);printf("\n每列最小值如下：");for(i=0;i<n;i++) printf("%d",min[i]);return0;}運(yùn)行結(jié)果1：45↙34539↙1020487↙2454913↙634547↙每行最大值如下：9202434每列最小值如下：34437運(yùn)行結(jié)果//有錯(cuò)