使用C++創建和操作二維數組

一、二維數組的定義及初始化

二維數組可以看做是一個由若干一維數組組成的數組，我們可以通過定義一個二維數組來表示一個行列固定、元素類型相同的矩陣。在C++中，可以使用兩種方式來定義並初始化一個二維數組：

//第一種方式：明確指定行和列，然後進行初始化
int array1[3][4] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12}
};

//第二種方式：只指定行數，然後在使用時再定義列數
int array2[3][] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12}
};

需要注意的是，在第二種方式中，定義的數組只有行數確定，列數不確定，因此在使用該數組時，需要顯式指定列數。如：int array2[][4] = {…}。

二、二維數組元素的訪問

在訪問二維數組時，通常使用兩個for循環：第一個循環遍歷每一行，第二個循環遍歷當前行的每一個元素。

int array[3][4];
//初始化二位數組
for(int i = 0; i < 3; i++) {
    for(int j = 0; j < 4; j++) {
        array[i][j] = i * 4 + j + 1;
    }
}

//輸出數組中的元素
for(int i = 0; i < 3; i++) {
    for(int j = 0; j < 4; j++) {
        cout << array[i][j]<< " ";
    }
    cout << endl;
}

也可以使用指針來訪問二位數組中的元素，需要先定義一個指向二維數組的指針，然後通過指針來訪問數組中的元素。

int array[3][4];
int* p = NULL;

//初始化二維數組
for(int i = 0; i < 3; i++) {
    for(int j = 0; j < 4; j++) {
        array[i][j] = i * 4 + j + 1;
    }
}

//使用指針訪問二維數組中的元素
p = &array[0][0];
for(int i = 0; i < 3; i++) {
    for(int j = 0; j < 4; j++) {
        cout << *(p + i * 4 + j) << " ";
    }
    cout << endl;
}

三、二維數組的轉置

在數學中，矩陣的轉置是指將矩陣的行與列交換的操作。在二維數組中，矩陣轉置的操作可以簡單地通過交換每一個元素的下標來實現。

//定義並初始化一個3*4的二維數組
int array[3][4] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12}
};

//輸出原始矩陣
cout << "原始矩陣：" << endl;
for(int i = 0; i < 3; i++) {
    for(int j = 0; j < 4; j++) {
        cout << array[i][j] << " ";
    }
    cout << endl;
}

//矩陣轉置
for(int i = 0; i < 3; i++) {
    for(int j = i + 1; j < 4; j++) {
        int temp = array[i][j];
        array[i][j] = array[j][i];
        array[j][i] = temp;
    }
}

//輸出轉置後的矩陣
cout << "轉置後的矩陣：" << endl;
for(int i = 0; i < 4; i++) {
    for(int j = 0; j < 3; j++) {
        cout << array[i][j] << " ";
    }
    cout << endl;
}

四、二維數組之間的賦值和拷貝

在C++中，可以使用等號、memcpy函數或者循環的方式來進行二維數組之間的賦值和拷貝。

//定義並初始化一個3*4的二維數組
int array1[3][4] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12}
};

//使用等號賦值
int array2[3][4];
array2 = array1; //錯誤的方式，無法通過編譯

//使用memcpy函數拷貝
int array2[3][4];
memcpy(array2, array1, sizeof(array1)); //需要指定拷貝的大小

//使用循環來賦值或拷貝
int array2[3][4];
for(int i = 0; i < 3; i++) {
    for(int j = 0; j < 4; j++) {
        array2[i][j] = array1[i][j];
    }
}