利用C++ new關鍵字創建二維數組

一、創建二維數組的基本方法

在C++中，我們可以使用動態內存分配的方式來創建二維數組。使用new關鍵字可以使我們在程序運行時動態地分配內存空間，從而靈活地創建所需大小的數組。

創建一個大小為M*N的二維數組，可以定義一個指向指針的指針arr，然後為每一個指針分配N大小的內存。

int **arr;
int M = 3, N = 4;
arr = new int*[M];
for (int i = 0; i < M; i++)
    arr[i] = new int[N];

上述代碼中，首先定義了一個指向指針的指針arr，表示arr是一個二維數組。然後使用new關鍵字為每一行分配了N大小的內存，最後將指向每一行的指針存入指向指針的指針arr中。

二、初始化二維數組

使用new關鍵字創建的二維數組是一個在堆中分配的動態數組，需要手動進行初始化。可以在創建時使用循環對數組進行初始化。

int **arr;
int M = 3, N = 4;
arr = new int*[M];
for (int i = 0; i < M; i++){
    arr[i] = new int[N];
    for (int j = 0; j < N; j++)
        arr[i][j] = i * N + j;
}

上述代碼中，首先定義了一個大小為3*4的二維數組arr。然後在使用循環為每一行分配內存的同時，使用雙重循環對每個元素進行初始化，其中arr[i][j] = i * N + j;表示數組中每個元素的值為行號*列數+列號。

三、使用二維數組

使用new關鍵字創建的二維數組使用方式和普通的二維數組類似。可以使用雙重循環對數組進行讀取和修改操作。

int **arr;
int M = 3, N = 4;
arr = new int*[M];
for (int i = 0; i < M; i++){
    arr[i] = new int[N];
    for (int j = 0; j < N; j++)
        arr[i][j] = i * N + j;
}
for (int i = 0; i < M; i++){
    for (int j = 0; j < N; j++)
        cout << arr[i][j] << " ";
    cout << endl;
}

上述代碼中，在使用雙重循環對數組進行讀取和修改操作時，使用arr[i][j]訪問數組元素，並使用cout輸出每個元素的值。最終輸出的結果為：

0 1 2 3

4 5 6 7

8 9 10 11

四、釋放內存

使用new關鍵字動態分配內存後，需要手動釋放內存以避免內存泄漏。可以使用delete關鍵字釋放內存，釋放的順序要與分配的順序相反。

int **arr;
int M = 3, N = 4;
arr = new int*[M];
for (int i = 0; i < M; i++){
    arr[i] = new int[N];
    for (int j = 0; j < N; j++)
        arr[i][j] = i * N + j;
}
for (int i = 0; i < M; i++)
    delete[] arr[i];
delete[] arr;
arr = nullptr;

上述代碼中，首先使用雙重循環為二維數組arr分配內存。然後使用雙重循環釋放內存，最後使用delete[] arr;釋放分配的指針數組，並將指針置為nullptr以避免野指針的出現。

五、用類進行封裝

在實際開發中，我們可以使用類對二維數組進行封裝，提供更為方便和安全的接口。

class Array2D {
public:
    Array2D(int rows, int cols){
        arr = new int*[rows];
        for (int i = 0; i rows = rows;
        this->cols = cols;
    }
    ~Array2D(){
        for (int i = 0; i = rows){
            cout << "row number out of boundaries " << endl;
            return nullptr;
        }
        return arr[x];
    }
    int getRows(){
        return rows;
    }
    int getCols(){
        return cols;
    }
private:
    int **arr;
    int rows;
    int cols;
};

上述代碼中，定義了一個Array2D類，使用new關鍵字為二維數組分配內存，同樣也提供了析構函數和輸入輸出運算符。可以使用該類創建二維數組，並可以使用[]運算符方便地獲取元素值。

示例代碼如下：

Array2D arr(3, 4);
for(int i=0;i<arr.getRows();++i){
    for(int j=0;j<arr.getCols();++j){
        arr[i][j]=i*arr.getCols()+j;
        cout<<arr[i][j]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

六、總結

利用C++的new關鍵字可以方便地動態創建二維數組，使用雙重循環可方便地進行數組的讀取和修改操作。在使用完之後，要記得手動釋放內存，以避免內存泄漏。使用類對二維數組進行封裝可以提供更便捷的操作和更好的安全性。