En matrise er en type datastruktur som brukes til å lagre samlingen av de samme datatypene som holdes på sammenhengende minneplasseringer. Matriser kan være endimensjonale eller flerdimensjonale basert på antall retninger matrisen kan vokse i. I denne artikkelen vil vi studere flerdimensjonale arrays som todimensjonale arrays og tredimensjonale arrays.

Hva er Multidimensional Array i C++?

En flerdimensjonal matrise er en matrise med mer enn én dimensjon. Det er den homogene samlingen av elementer der hvert element er tilgjengelig ved hjelp av flere indekser.

Flerdimensjonal array-erklæring

  datatype     arrayName    [    size1][size2]...[sizeN];>

hvor,

• data-type: Type data som skal lagres i matrisen.
• arrayName: Navn på matrisen.
• størrelse 1, størrelse 2, …, størrelse N: Størrelse på hver dimensjon.

Eksempel:

Two dimensional array: int two_d[2][4]; Three dimensional array: int three_d[2][4][8];>

Størrelsen på en flerdimensjonal matrise

Størrelsen på en matrise er lik størrelsen på datatypen multiplisert med det totale antallet elementer som kan lagres i en matrise. Vi kan beregne det totale antallet elementer i en matrise ved å multiplisere størrelsen på hver dimensjon i en flerdimensjonal matrise.

For eksempel:

int arr1[2][4];>

• Matrisen int arr1[2][4] kan lagre totalt (2*4) = 8 elementer.
• I C++ tar int datatype 4 byte og vi har 8 elementer i matrisen 'arr1' av typen int.
• Total størrelse = 4*8 = 32 byte .

int arr2[2][4][8];>

• Array int arr2[2][4][8] kan lagre totalt (2*4*8) = 64 elementer.
• Den totale størrelsen på ' arr2 ' = 64*4 = 256 byte .

For å bekrefte beregningen ovenfor kan vi bruke størrelsen av() metode for å finne størrelsen på en matrise.

C++

listnode java

>

>

Size of array arr1: 32 bytes Size of array arr2: 256 bytes>

De mest brukte flerdimensjonale matrisene er:

• Todimensjonal array
• Tredimensjonal array

Two Dimensional Array (eller 2D Array)

En todimensjonal matrise i C++ er en samling av elementer organisert i rader og kolonner. Det kan visualiseres som en tabell eller et rutenett, hvor hvert element er tilgjengelig ved hjelp av to indekser: en for raden og en for kolonnen. Som en endimensjonal matrise, varierer todimensjonale matriseindekser også fra 0 til n-1 for både rader og kolonner.

preg_match

Syntaks for 2D-array

data_Type array_name[ n ][ m ];

Hvor,

• n: Antall rader.
• m: Antall kolonner.

Vi kan deklarere en 2D-array statisk og dynamisk. I statisk deklarasjon tildeles minne under kompileringstid, og i dynamisk minne tildeles under kjøretid. Ovennevnte er syntaksen for den statiske deklarasjonen av en 2D-matrise. For å vite hvordan du deklarerer 2d-matrisen dynamisk, se dette artikkel.

Initialisering av to-dimensjonale arrays i C++

Ulike måter å initialisere en 2D-matrise er gitt nedenfor:

• Bruke initialiseringsliste
• Bruke løkker

1. Initialiser 2D-array ved å bruke Initialiseringslisten

Vi kan initialisere en 2D-array ved å bruke en initialiseringsliste på to måter. Nedenfor er den første metoden for å initialisere en 2D-array ved å bruke en initialiseringsliste.

Første metode: Arrayen nedenfor har 2 rader og 4 kolonner. Elementene fylles på en måte som de første 4 elementene fylles i den første raden og de neste 4 elementene fylles i den andre raden.

int arr[2][4] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};>

Andre metode: Følgende måte er den renere måten å initialisere en 2D-matrise på. Den nestede listen representerer elementene i en rad og antallet elementer inne i den er lik antall kolonner i en 2D-matrise. Antall nestede lister representerer antall kolonner.

int x[2][4] = {{0, 1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}};>

2. Initialisering av 2D-array ved hjelp av Loops

Vi kan også initialisere 2D-array ved hjelp av loops. For å initialisere 2D-array må vi bruke to nestede løkker og nestede løkker er lik dimensjonen. For eksempel, for å initialisere en 3D-array, må vi bruke tre nestede løkker. La oss se et eksempel.

Eksempel: I eksemplet nedenfor har vi initialisert 2D-matrisen med 1. Den ytre sløyfen brukes til å spore rader i=0 betyr den første raden på grunn av 0-indeksering på samme måte som j=0 betyr den første kolonnen og å kombinere denne x [0][0] representerer den første cellen i 2D-matrisen.

int x[2][4]; for(int i = 0; i <2; i++){  for(int j = 0; j <4; j++){  x[i][j] = 1;  } }>

Tilgang til elementer av todimensjonale arrays i C++

Vi kan få tilgang til elementene i en 2-dimensjonal matrise ved å bruke rad- og kolonneindekser. Det ligner på matriseelementposisjon, men den eneste forskjellen er at her starter indeksering fra 0.

Syntaks:

array_name[i][j];>

hvor,

python os listedir

• Jeg: Indeks for rad.
• j: Indeks for kolonnen.

Eksempel: Nedenfor er indeksen over elementer i den andre raden og den tredje kolonnen.

int x[1][2];>

La oss forstå dette ved å bruke kode ved å skrive ut elementer i en 2D-matrise.

Eksempel på 2D-array

C++

>

>

vårstøvelarkitektur

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12>

Forklaring: I koden ovenfor har vi initialisert tellingen med '1' og erklært en 2D-array med 3 rader og 4 kolonner etter at vi initialiserte arrayen med verdien av telling og økningsverdi av telling i hver iterasjon av løkken. Deretter skriver vi ut 2D-matrisen ved hjelp av en nestet sløyfe, og vi kan se i utgangen nedenfor at det er 3 rader og 4 kolonner.

Tidskompleksitet: På M)
Plass kompleksitet: På M)

hvor n er antall rader og m er antall kolonner.

Tredimensjonal array i C++

3D-matrisen er en datastruktur som lagrer elementer i en tredimensjonal kuboid-lignende struktur. Det kan visualiseres som en samling av flere todimensjonale arrays stablet oppå hverandre. Hvert element i en 3D-matrise identifiseres av de tre indeksene: radindeksen, kolonneindeksen og dybdeindeksen.

Erklæring om tredimensjonal array i C++

For å erklære en 3D-matrise i C++, må vi spesifisere dens tredje dimensjon sammen med 2D-dimensjoner.

Syntaks:

dataType arrayName[d][r];>

• data-type: Type data som skal lagres i hvert element.
• arrayName: Navn på matrisen
• d: Antall 2D-arrayer eller dybde på array.
• r: Antall rader i hver 2D-array.
• c: Antall kolonner i hver 2D-array.

Eksempel:

int array[3][5][2];>

Initialisering av tredimensjonal array i C++

For å initialisere 3D-matrisen i C++, følger vi de samme metodene som vi har brukt for å initialisere 2D-matrisen. I 3D-array har vi en dimensjon til, så vi må legge til en nestet liste over elementer.

En 3D-matrise i C kan initialiseres ved å bruke:

1. Initialiseringsliste
2. Løkker

Initialisering av 3D-array ved hjelp av Initializer List

Metode 1: I denne metoden må vi skrive det totale antallet elementer i krøllete klammeparenteser, og hvert element plasseres på sin posisjon i henhold til dimensjonen som er gitt.

int x[3][5][2] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,   10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19,  20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 30};>

Metode 2 (bedre) : I denne metoden har vi partisjonert elementene ved hjelp av nestede lister og den er lett å lese.

int x[3][5][2] =   {      {   {0, 1}, {2, 3}, {4, 5}, {6, 7}, {8, 9}   }  ,     {   {10, 11}, {12, 13}, {14, 15}, {16, 17}, {18, 19}   }  ,    {   {20, 21}, {22, 23}, {24, 25}, {26, 27}, {28, 30}   }  ,    }  ;>

Initialisering av 3D-array ved hjelp av loops

bytte tilfelle java

Denne metoden er den samme som å initialisere en 2D-array ved å bruke løkker med en mer nestet løkke for den tredje dimensjonen.

int x[3][5][2]; for (int i = 0; i <3; i++) {  for (int j = 0; j <5; j++) {  for (int k = 0; k <2; k++) {  x[i][j][k] =   (some_value)  ;  }  } }>

Tilgang til elementer i tredimensjonal array i C++

Å få tilgang til elementer i 3D-matriser er like enkelt som å få tilgang til elementer i 2D-matriser. Her er det vi må gjøre ekstra arbeid å legge til en nestet løkke til for å holde styr på den tredje dimensjonen.

C++

>

>

x[0][0][0] = 0 x[0][0][1] = 1 x[0][0][2] = 2 x[0][1][0] = 3 x[0][1][1] = 4 x[0][1][2] = 5 x[1][0][0] = 6 x[1][0][1] = 7 x[1][0][2] = 8 x[1][1][0] = 9 x[1][1][1] = 10 x[1][1][2] = 11>

Forklaring: I koden ovenfor har vi initialisert 3D-matrisen ved å bruke sløyfen som forklart ovenfor med tallet fra 0 til 7 ved å bruke tellevariabelen og deretter få tilgang til elementene ved å bruke den samme sløyfen som ble brukt for å initialisere 3D-matrisen. Den eneste forskjellen er at i stedet for å tilordne et element på en bestemt posisjon si x[0][0][1]=1 vi skriver ut elementet som er lagret på det stedet, som vist i utgangen nedenfor.