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C++二维数组完全攻略

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。


图 1 二维数组示意图

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：

double score [3][4];

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：

score[0][0]
score[0][1]
score[0][2]
score[0][3]

第 1 行中的元素是：

score[1][0]
score[1][1]
score[1][2]
score[1][3]

而第 2 行的元素则是：

score[2][0]
score[2][1]
score[2][2]
score[2][3]

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：

score[2][1] = 92.25;

以下语句显示第 0 行第 2 列的元素：

cout << score [0][2];

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：

Quarterly Sales by Division

Division 1, Quarter 1: $31569.45
Division 1, Quarter 2: $29654.23
Division l, Quarter 3: $32982.54
Division 1, Quarter 4: $39651.21
Division 2, Quarter 1: $56321.02
Division 2, Quarter 2: $54128.63
Division 2, Quarter 3: $41235.85
Division 2, Quarter 4: $54652.33
Division 3, Quarter 1: $29654.35
Division 3, Quarter 2: $28963.32
Division 3, Quarter 3: $25353.55
Division 3, Quarter 4: $32615.88

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：

int hours [3][2] = {{8,5}, {7,9}, {6,3}};

上述语句也可以写成以下形式：

int hours[3][2] = {{8, 5},{7, 9},{6, 3}};

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。


图 2 初始化之后的二维数组

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：

int hours [3][2] = {{8,5}, {7,9}, {6,3}};
int hours [3][2] = {8, 5, 7, 9， 6, 3};

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：

int table [3][2] = {{1}, {3,4}, {5}};

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。

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