Представление многомерных массивов как массив массивов

Для четырехмерного

Многомерные массивы

Массивы бывают одномерные и многомерные. Одномерные массивы представляют собой ряд чисел или символов. Они уже были рассмотрены выше.

Примером многомерного массива является матрица. Это двухмерный массив. Многомерный массив имеет количество размерностей больше одного.

Примеры массивов:

Одномерный массив:

а₁ , а₂ , а₃ ,..., а_n.

Двухмерный массив (матрица):

b_11, b₁₂ , b₁₃,..., b_1n

b₂₁ , b₂₂, b₂₃,..., b_2n

.................

b_m1, b_m2, b_m3,...,b_mn

Синтаксис оператора описания многомерного массива следующий:

тип имя[размер1][размер2]... [размер n]

Отсюда следует, что оператор описания матрицы будет выглядеть как:

short a[4][5];

Из примера можно заключить, что это матрица целых чисел, значения которых находятся в диапазоне –128 … +127, строк у матрицы 4, а столбцов 5. При описании матриц первой размерностью всегда указываются строки, второй – столбцы.

Для трехмерного массива оператор описания будет иметь вид:

float b[m][n][k];

int c[m][n][k][l];

и так далее.

Идентификатор элемента многомерного массива аналогичен идентификатору одномерного b[2][3], c[1][3][5] с той лишь разницей, что указывается адрес элемента не в одной, а в нескольких размерностях.

Ввод многомерных массивов возможен такими же двумя способами, как и при вводе одномерных массивов: путем инициализации при описании массивов и поэлементный ввод в циклической операции.

Синтаксис оператора описания двухмерного массива (матрицы) путем его инициализации следующий:

тип имя[n][m]={{эл.11,эл12,…,эл1n}, {эл.21,эл.22,…,эл.2n}, ................. {эл.m1,эл.m2,…,эл.mn}};

Например:

int b[2][3]={{-2,4,0},{15,0,-7}};

Вводом массивов путем инициализации пользуются тогда, когда размер массива небольшой и запись оператора описания при этом не очень громоздка. В противном случае используют поэлементный ввод.

Поэлементный ввод матрицы а(M*N) с клавиатуры имеет вид:

for (i=0; i < M; i++)

for (j=0; j < N; j++)

cin >> a[i][j];

Вывод многомерных массивов осуществляется только поэлементно также как и одномерные массивы. Пример вывода матрицы а(M*N) на экран:

for (i=0; i < M; i++)

{

cout << setw(30)<<” “;

for (j=0; j < N; j++)

cout << setw(6)<< a[i][j]<<” “;

cout<<endl;

}

В этом фрагменте программы оператор cout << setw(30)<<” “; предназначен для создания отступа от левой границы экрана на 30 позиций. Далее с помощью оператора цикла

for (j=0; j < N; j++)

cout << setw(6)<< a[i][j]<<” “;

производится вывод всех элементов строки в один ряд и после этого совершается перевод курсора с помощью оператора cout<<endl; в начало следующей строки. Таким образом выводятся на экран все последующие строки матрицы.

Массивы могут представляться не только как совокупность однотипных простых данных, но и как совокупность других однотипных массивов.

Например:

int mas1 [l];

mas1 mas2[k]; int mas2[k][l];

mas2 mas3[n]; int mas3[n][k][l];

mas3 mas4[m]; int mas4[m][n][k][l];

В приведенном примере первый массив mas1 – одномерный, состоящий из l целых чисел типа int. Второй массив mas2 – одномерный, но состоящий из k элементов типа mas1, то есть из k одномерных массивов. Третий массив также как и четвертый также одномерные, состоящие, в свою очередь, из массивов соответственно mas2 и mas3. Таким образом, многомерные массивы (запись справа) могут быть записаны как одномерные (запись слева).

Рис. 12.2. Блок–схема ввода четырехмерного массива

Иногда это бывает удобно. Из приведенного примера видно, что в качестве типа элементов последующего массива используется имя предыдущего массива.

Для доступа к отдельному элементу массива mas4 необходимо использовать четыре вложенных цикла. Причем, самим внутренним циклом должен быть цикл, который указывает текущее значение самого правого индекса, а самим внешним циклом должен быть цикл, который указывает текущее значение самого левого индекса. Это иллюстрируется ниже фрагментом блок – схемы (Рис.12.2), где самый внутренний цикл обеспечивает изменение самого правого индекса d, а самый внешний цикл обеспечивает изменение самого правого индекса a. По этому принципу могут описываться массивы любой размерности.

Описание массивов с помощью инструкции typedef

Инструкция typedef позволяет упростить описание группы однотипных массивов. Синтаксис ее следующий:

typedef тип элемента имя массива;

Например:

float a[5][3], b[5][3], c[5][3];

Этот оператор описания группы массивов можно представить по–другому:

typedef float mas[5][3];

mas a, b, c;

Здесь в первом операторе создан новый тип массива mas, а во втором операторе он используется для описания массивов a, b, c. Этот прием удобен для описания большой группы однотипных массивов.