Matriser i C ++ - Erklære - Initialiser - Pointer to Array Eksempler

Hva er en matrise?

En matrise er en datastruktur som lagrer et element av samme datatype sekvensielt. En C ++ matrise har en fast størrelse.

Du kan se en matrise som en samling variabler av samme datatype. I stedet for å erklære hver variabel og tildele den en verdi individuelt, kan du erklære en variabel (matrisen) og legge til verdiene til de forskjellige variablene. Hver verdiøkning i matrisen identifiseres av en indeks.

I denne C ++ opplæringen vil du lære:

• Hva er en matrise?
• Hvorfor trenger vi matriser?
• Deklarer en matrise i C ++
• Initialisering av matrise
• Typer arrays
• En-dimensjonal matrise
• Flerdimensjonalt array
• To dimensjonal matrise
• Tre-dimensjonal matrise
• Peker til en serie
• Få tilgang til verdiene til en matrise
• Fordeler med en matrise i C ++
• Ulemper med en matrise i C ++

Hvorfor trenger vi matriser?

Arrays er veldig viktige i ethvert programmeringsspråk. De gir en mer praktisk måte å lagre variabler eller en samling av data av lignende datatype sammen i stedet for å lagre dem separat. Hver verdi i matrisen blir tilgjengelig separat.

Deklarer en matrise i C ++

Matrixerklæring i C ++ innebærer å angi typen så vel som antall elementer som skal lagres av matrisen. Syntaks:

type array-Name [ array-Size ];

Regler for å erklære en enkeltdimensjonsmatrise i C ++.

• Type: Typen er typen elementer som skal lagres i matrisen, og den må være en gyldig C ++ datatype.
• Array-Name: Array-Name er navnet som skal tilordnes matrisen.
• Array-Size: Array-Size er antall elementer som skal lagres i matrisen. Det må være et helt tall og større enn 0.

For eksempel kan du opprette en matrise som heter alder og lagre alderen på 5 studenter som følger:

int age[5];

Arrayalderen vil lagre 5 heltall som representerer aldrene til forskjellige studenter.

Initialisering av matrise

Initialisering av matriser er prosessen med å tilordne / lagre elementer til en matrise. Initialiseringen kan gjøres i en enkelt uttalelse eller en etter en. Merk at det første elementet i en matrise er lagret ved indeks 0, mens det siste elementet er lagret ved indeks n-1, hvor n er det totale antallet elementer i matrisen.

Når det gjelder aldersgruppen, blir det første elementet lagret i indeks 0, mens det siste elementet blir lagret i indeks 4.

La oss bruke aldersgruppen for å demonstrere hvordan matrisinitialisering kan gjøres:

int age[5] = {19, 18, 21, 20, 17};

Det totale antallet elementer i {} kan ikke overstige verdien som er angitt i []. Elementet 19 er ved indeks 0, 18 ved indeks 1, 21 ved indeks 2, 20 ved indeks 3 og 17 ved indeks 4. Hvis du ikke oppgir antall elementer som skal lagres i matrisen innen [], vil matrisen vil bare være stor nok til å holde elementene lagt til i {}. For eksempel:

int age[] = {19, 18, 21, 20, 17};

Ovennevnte uttalelse vil opprette nøyaktig den samme matrisen som den forrige. Du kan også tilordne ett element til en matrise ved hjelp av indeksen. For eksempel:

age[3] = 20;

Ovennevnte utsagn vil lagre verdien 20 i indeks 3 av matrisen med navnet age. Dette betyr at 20 vil være det ^fjerde elementet i matrisen.

Typer arrays

Det er to typer C ++ - matriser:

• En dimensjonal matrise
• Flerdimensjonalt array
• Peker til en serie

En-dimensjonal matrise

Dette er en matrise der dataelementene bare er ordnet lineært i en dimensjon. Det kalles ofte et 1-D-array. Syntaks:

datatype array-name[size];

• Matrisenavnet er navnet på matrisen.
• Størrelsen er antall elementer som skal lagres i matrisen.

For eksempel:

#include using namespace std;int main(){int age[5] = { 19, 18, 21, 20, 17 };for (int x = 0; x < 5; x++){cout <
Produksjon:

Her er et skjermbilde av koden:

Kode Forklaring:

Inkludert iostream header-fil i koden vår. Det vil tillate oss å lese fra og skrive til konsollen.
Inkludert std navneområdet for å bruke klassene og funksjonene uten å ringe det.
Å ringe til hovedfunksjonen () som logikken til programmet skal legges til i.
Start av kroppen til hovedfunksjonen ().
Erklærer en matrise som heter alder for å lagre 5 heltall. De 5 heltallene er også initialisert.
Opprett en heltalsvariabel x ved hjelp av en for-loop.
Begynnelsen på kroppen til forløkken.
Ved hjelp av loop-variabelen x til å gjenta verdiene til array-alderen og skrive dem ut på konsollen. "\ N" er et nytt linjetegn og skrives ut i en ny linje etter hver iterasjon.
Slutten av kroppen til en løkke.
Slutten av kroppen til hovedfunksjonen ().

Flerdimensjonalt array
Dette er en matrise der dataelementene er ordnet for å danne en matrise av matriser. En flerdimensjonal matrise kan ha et hvilket som helst antall dimensjoner, men todimensjonale og tredimensjonale matriser er vanlige. Syntaks:


datatype array-name[d1][d2][d3]… [dn];
Matrisenavnet er navnet på matrisen som har n dimensjoner. For eksempel:
To dimensjonal matrise
En 2D-array lagrer data i en liste med 1-D-array. Det er en matrise med rader og kolonner. For å erklære en 2D-matrise, bruk følgende syntaks:
type array-Name [ x ][ y ];
Typen må være en gyldig C ++ datatype. Se en 2D-matrise som en tabell, der x angir antall rader mens y betegner antall kolonner. Dette betyr at du identifiserer hvert element i en 2D-matrise ved hjelp av skjemaet a [x] [y], hvor x er antall rader og y antall kolonner elementet tilhører.
Her er et eksempel på hvordan du initialiserer en 2D-matrise:
int a[2][3] = {{0, 2, 1} , /* row at index 0 */{4, 3, 7} , /* row at index 1 */};
I eksemplet ovenfor har vi en 2D-matrise som kan sees på som en 2x3-matrise. Det er to rader og 3 kolonner. Elementet 0 kan nås som en [0] [1] fordi det er plassert i skjæringspunktet mellom radindeksert 0 og kolonneindeksert 1. Elementet 3 kan nås som en [1] [2] fordi det er plassert ved skjæringspunktet mellom radindeksert 1 og kolonneindeksert 2.
Merk at vi bare la til krøllete bukseseler for å skille mellom de forskjellige radene av elementer. Initialiseringen kunne også ha blitt gjort som følger:
int a[2][3] = {0, 2, 1, 4, 3, 7};};
Følgende C ++ eksempel viser hvordan du initialiserer og krysser en 2D-matrise:


#include using namespace std;int main(){// a 2x3 arrayint a[3][2] = { {0, 2}, {1, 4}, {3, 7} };// traverse array elementsfor (int i=0; i<3; i++)for (int j=0; j<2; j++){cout << "a[" <
Produksjon:

Her er et skjermbilde av ovennevnte kode:

Kode Forklaring:

Inkludert iostream header-fil i koden vår. Det vil tillate oss å lese fra og skrive til konsollen.
Inkludert std navneområdet for å bruke klassene og funksjonene uten å ringe det.
Ringer til hovedfunksjonen () der koden skal legges til.
Start av kroppen til hovedfunksjonen ().
En kommentar. C ++ - kompilatoren hopper over dette.
Erklærer et 2D-utvalg på 3 rader og 2 kolonner. Elementer er også lagt til matrisen.
En kommentar. C ++ - kompilatoren hopper over dette.
Opprette en variabel i ved hjelp av a for en loop. Denne variabelen vil gjentas over radindeksene til matrisen.
Opprette en variabel j ved hjelp av a for en loop. Denne variabelen vil gjenta over kolonneindeksene til matrisen.
Start av løkkekroppen.
Skriv ut verdiene til variablene i og j på konsollen i firkantede parenteser på konsollen.
Skriv ut verdien som er lagret ved indeks [i] [j] til matrisen a.
Enden på løkkenes kropp.
Hovedfunksjonen () skal returnere et heltall hvis programmet går bra.
Slutten av kroppen til hovedfunksjonen ().

Tre-dimensjonal matrise
En 3D-matrise er en rekke matriser. Hvert element i en 3D-serie er identifisert av et sett med 3 indekser. For å få tilgang til elementene i et 3D-array, bruker vi tre for løkker. For eksempel:
#includeusing namespace std;void main(){int a[2][3][2] = {{{4, 8},{2, 4},{1, 6}}, {{3, 6},{5, 4},{9, 3}}};cout << "a[0][1][0] = " << a[0][1][0] << "\n";cout << "a[0][1][1] = " << a[0][1][1] << "\n";}
Produksjon:

Her er et skjermbilde av koden:

Kode Forklaring:

Inkludert iostream header-fil i koden vår. Det vil tillate oss å lese fra og skrive til konsollen.
Inkludert std navneområdet for å bruke klassene og funksjonene uten å ringe det.
Å ringe til hovedfunksjonen () som logikken til programmet skal legges til i.
Start av kroppen til hovedfunksjonen ().
Erklærer et 3D-utvalg kalt størrelse 2x3x2. Verdiene til matrisen er også initialisert.
Få tilgang til elementet som er lagret i indeks [0] [1] [0] i matrisen og skrive det ut på konsollen.
Få tilgang til elementet som er lagret i indeks [0] [1] [1] i matrisen og skrive det ut på konsollen.
Slutten av kroppen til hovedfunksjonen ().

Peker til en serie
En peker er en variabel som inneholder en adresse. Annet enn å bruke en peker til å lagre adressen til en variabel, kan vi bruke den til å lagre adressen til en matrixcelle. Navnet på en matrise peker hele tiden på det første elementet. Vurder erklæringen gitt nedenfor:
int age[5];
Alderen er en peker til $ age [0], adressen til det første elementet i en matrise som heter age. Tenk på følgende eksempel:
#include using namespace std;int main(){int *john;int age[5] = { 19, 18, 21, 20, 17 };john = age;cout << john << "\n";cout << *john;}
Produksjon:

Merk at den første verdien av ovennevnte utgang kan gi en annen verdi, avhengig av adressen som er tilordnet det første elementet i matrisen i datamaskinens minne.
Her er et skjermbilde av koden:

Kode Forklaring:

Inkludert iostream header-fil i koden vår. Det vil tillate oss å lese fra og skrive til konsollen.
Inkludert std navneområdet for å bruke klassene og funksjonene uten å ringe det.
Å ringe til hovedfunksjonen () som logikken til programmet skal legges til i.
Start av kroppen til hovedfunksjonen ().
Erklærer en pekervariabel med navnet * john.
Erklærer et heltall array med navn alder for å lagre 5 heltall. Verdiene til heltallene er også initialisert.
Tilordne variabelen john verdien av adressen til elementet som er lagret i den første indeksen til matrixalderen.
Skriver ut verdien av variabelen john, som er adressen til elementet som er lagret i den første indeksen til matrixalderen.
Skriver ut den første verdien som er lagret i matrixalderen.
Slutten av kroppen til hovedfunksjonen ().

Matrisenavn kan brukes som konstante pekere, og omvendt er også sant. Dette betyr at du kan få tilgang til verdien som er lagret i indeks 3 i array-alder med * (age + 3). For eksempel:
#include using namespace std;int main() {// an array of 5 elements.int age[5] = { 19, 18, 21, 20, 17 };int *p;p = age;// output array valuescout << "Using pointer: " << endl;for (int x=0; x<5; x++) {cout << "*(p + " << x << ") : ";cout << *(p + x) << endl;}cout << "Using age as address: " << endl;for (int x = 0; x < 5; x++) {cout << "*(age + " << x << ") : ";cout << *(age + x) << endl;}return 0;}
Produksjon:

Her er et skjermbilde av koden:

Kode Forklaring:

Inkludert iostream header-fil i koden vår. Det vil tillate oss å lese fra og skrive til konsollen.
Inkludert std navneområdet for å bruke klassene og funksjonene uten å ringe det.
Ringer til hovedfunksjonen () og begynnelsen av kroppen til hovedfunksjonen ().
En kommentar. C ++ - kompilatoren hopper over dette.
Erklærer en matrise som heter alder for å lagre 5 heltall.
Opprette en heltalspeker s.
Tilordne p verdien til adressen til det første elementet i matrixalderen.
En kommentar. C ++ - kompilatoren hopper over dette.
Skriv ut litt tekst på konsollen.
Lag et heltall x ved hjelp av a for en loop. {Markerer begynnelsen på kroppen til en løkke.
Skriv ut verdiene til x kombinert med litt annen tekst på konsollen.
Skriv ut verdiene til * (p + x) på konsollen.
Slutten av kroppen til en løkke.
Skriv ut litt tekst på konsollen.
Lag en variabel x ved hjelp av a for en loop. {Markerer begynnelsen på kroppen til for-sløyfen.
Skriv ut verdiene på x fra 0 til 4 sammen med annen tekst.
Skriv ut verdiene på * (alder + x).
Enden på kroppen til forløkken.
Returner verdi hvis programmet kjører vellykket.
Slutten av kroppen til hovedfunksjonen ().


Få tilgang til verdiene til en matrise
Elementene i en matrise er tilgjengelige ved hjelp av deres respektive indekser. Indeksen til elementet som skal åpnes legges til innen firkantede parenteser [] umiddelbart etter matrisenavnet. For eksempel:
int john = age[2];
I eksemplet ovenfor sier vi ganske enkelt at johns alder er lagret i indeks 2 av matrisen som heter alder. Dette betyr at johns alder er den tredje verdien i matrixalderen. Her er et komplett C ++ eksempel som viser hvordan du får tilgang til og skriver ut denne verdien:
#includeusing namespace std;int main(){int age[5] = { 19, 18, 21, 20, 17 };int john = age[2];cout << "The age of John is:"<
Produksjon:

Her er et skjermbilde av koden:

Kode Forklaring:

Inkludert iostream header-fil i koden vår. Det vil tillate oss å lese fra og skrive til konsollen.
Inkludert std navneområdet for å bruke klassene og funksjonene uten å ringe det.
Ringer til hovedfunksjonen () der koden skal legges til.
Start av en hoveddel () -funksjon.
Erklærer en matrise som heter alder for å lagre 5 heltallelementer.
Få tilgang til verdien som er lagret i indeks 2 av matrixalderen og lagre verdien i en variabel som heter john.
Skriver ut verdien av variabel john på konsollen sammen med annen tekst.


Fordeler med en matrise i C ++
Her er fordeler / fordeler ved å bruke Array i C ++:

Matriseelementer kan lett krysses.
Enkel å manipulere matrisedata.
Matriseelementer kan nås tilfeldig.
Arrays letter kodeoptimalisering; Derfor kan vi utføre mye arbeid med mindre kode.
Enkel å sortere matrisedata.


Ulemper med en matrise i C ++

En matrise har en fast størrelse; Derfor kan vi ikke legge til nye elementer etter initialisering.
Å tildele mer minne enn kravet fører til sløsing med minne, og mindre tildeling av minne kan skape et problem.
Antall elementer som skal lagres i en matrise må være kjent på forhånd.

Sammendrag

En matrise er en datastruktur som lagrer elementer av samme datatype.
Matriseelementer lagres sekvensielt.
Matriseelementene er betegnet ved hjelp av deres respektive indekser. Det første elementet er ved indeks 0, mens det siste elementet er ved indeks n-1, hvor er det totale antallet matriseelementer.
Erklæringen om en matrise innebærer å definere datatypene til matriseelementene samt antall elementer som skal lagres i matrisen.
Et endimensjonalt utvalg lagrer elementer sekvensielt.
En todimensjonal matrise lagrer elementer i rader og kolonner.
En tredimensjonal matrise er en rekke matriser.
Elementer kan legges til en matrise ved hjelp av indeksene.
Du får tilgang til matriseelementer ved hjelp av indeksene.
En flerdimensjonal matrise har mer enn en dimensjon.
Matrisenavnet peker på det første elementet.
Arrays har en fast størrelse, noe som betyr at nye elementer ikke kan legges til matrisen etter initialiseringen.