一维数组对于存储和处理一组数据很有用,但有时候,有必要使用多维数组。
例如,在给平均分数评级的程序中,教师可以将一个学生的所有考试分数记录在一个 double 类型的数组中。如果老师有 30 名学生,那就意味着需要 30 个 double 类型数组来记录整个班级的分数。当然,在这里并不是要定义 30 个单独的数组,而是只要定义一个二维数组就可以了。
到目前为止,教程中所介绍的数组都只是一维数组,因为它们只能保存一组数据。二维数组,也称为 2D 数组,可以容纳多组数据。最好将二维数组看作具有行和列元素的表,如图 1 所示。
这张图显示了 3 行 4 列的测试成绩。请注意,3 行的编号为 0〜2,而 4 列的编号则为 0〜3。数组中一共有 12 个元素。
要定义一个二维数组,需要两个大小声明符。第一个是行数,第二个是列数。下面是一个 3 行 4 列的二维数组定义的例子:
请注意,每个数字都包含在它自己的一组方括号中。
为了处理二维数组中的信息,每个元素都有两个下标,一个用于行,另一个用于列。在 score 数组中,第 0 行中的元素被引用为:
第 1 行中的元素是:
而第 2 行的元素则是:
下标引用在程序中使用,就像引用一维数组中的元素一样。例如,以下语句将值 92.25 分配给 score 数组第 2 行第 1 列的元素:
以下语句显示第 0 行第 2 列的元素:
循环遍历二维数组中的每个元素的程序通常使用嵌套循环。下面的程序就显示了这样一个例子。
// This program uses a two-dimensional array. The
// data stored in the array is read in from a file.
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
const int NUM_DIVS = 3; // Number of divisions
const int NUM_QTRS = 4;// Number of quarters
double sales[NUM_DIVS][NUM_QTRS];// 2D array with 3 rows & 4 columns
double totalSales = 0; // Accumulates total sales
int div, qtr; // Loop counters
ifstream inputFile; // Used to read data from a file
inputFile.open ("sales2.dat");
if (!inputFile)
cout << "Error opening data file.\n";
else {
cout << fixed << showpoint << setprecision(2);
cout << "Quarterly Sales by Division\n\n";
// Nested loops are used to fill the array with quarterly
//sales figures for each division and to display the data
for (div = 0; div < NUM_DIVS; div++)
{
for (qtr = 0; qtr < NUM_QTRS; qtr++)
{
cout << "Division " << (div + 1)
<< ", Quarter " << (qtr + 1) << ": $";
inputFile >> sales[div][qtr];
cout << sales[div][qtr] << endl;
}
cout << endl; // Print blank line
}
inputFile.close ();
//Nested loops are used to add all the elements
for (div = 0; div < NUM_DIVS; div++)
{
for (qtr = 0; qtr < NUM_QTRS; qtr++)
totalSales += sales[div][qtr];
}
// Display the total
cout << "The total sales for the company are: $";
cout << totalSales << endl;
}
return 0;
}
程序输出结果:
与一维数组一样,二维数组可以在创建时被初始化。当初始化一个二维数组时,可以将每一行的初始化列表包含在一组大括号中,这样有助于理解。示例如下:
上述语句也可以写成以下形式:
在以上任何一种情况下,都将以下列方式赋值给 hours:
图 2 说明了初始化的结果。
包含每行初始化列表的额外大括号是可选的。以下语句将执行相同的初始化操作:
因为额外的大括号在视觉上将每行分开,所以使用它们是一个好主意。另外,大括号可以让程序员将某一行中的初始值保留为空,而该行后面的行却还可以正常初始化。例如,来看下面的数组定义:
以上语句可以将 table[0][0] 初始化为 1,将 table[1][0] 初始化为 3,将 table[1][1] 初始化为 4,并将 table[2][0] 初始化为 5。未初始化的元素(在该示例中就是指 table[0][1] 和 table[2][1])则自动设置为零。