Двумерные массивы

Введение

Если требуется найти решение задачи, связанное с обработкой больших объёмов однотипной информации и с применением различных неотсортированных переменных, то появляется масса проблемных вопросов, которые сопряжены с формированием программы для её решения. Для упрощения программной реализации алгоритмов, предназначенных для решения подобных задач, в программных языках используются специальные объекты, которые называются массивами. Массив является фиксированным фрагментом памяти, который содержит объекты одного типа и обладает уникальным именем. Для определения характеристик массива используются следующие параметры:

1. Элемент массива является значением, которое хранится в некоторых ячейках памяти, расположенных в границах массива и имеющих конкретные адреса ячеек памяти.
2. Адресом массива является адресация начального компонента массива.
3. Именем массива является идентификационный признак, дающий возможность обращаться к компонентам массива.
4. Размером массива является число находящихся в составе массива элементов.
5. Размером элемента считается число байтов, которое отведено для одного элемента массива.
6. Размером массива принято считать число байтов, которое отводится в памяти для сохранения всех компонентов массива. Таким образом, размер массива является произведением размера одного компонента на их общее количество.

Каждый элемент, который входит в состав массива, может быть охарактеризован следующим набором параметров:

1. Адрес компонента определяется как адрес первой ячейки памяти, где располагается этот компонент.
2. Индексом компонента является его нумерация в составе массива.
3. Значением компонента является его содержимое.

Двумерные массивы могут считаться аналогами математического термина матрица. В разных программных языках двумерным массивом считается массив, который состоит из совокупности одномерных массивов.

Двумерные массивы

В соответствии со своими размерностями, массивы могут быть поделены на следующие группы:

• Одномерные массивы.
• Двумерные массивы.
• Многомерные массивы.

Многомерным массивом является массив, имеющий более одного индекса. Многомерный массив может быть представлен в виде набора элементов, которые располагаются по разным координатным осям. В графическом отображении двумерные массивы могут быть изображены следующим образом:

[][][][][][]
[][][][][][]
[][][][][][]
[][][][][][]

Данный двумерный массив имеет размерность четыре на шесть, и это значит, он обладает четырьмя строками и шестью столбцами.

Чтобы осуществить объявление двумерного массива нужно выполнить те же самые процедуры, что и при объявлении одномерных массивов, но для двумерных массивов необходимо задать в квадратных скобках размерности по обеим координатам. К примеру, когда требуется объявить двумерный массив, который обладает размерами двенадцать на двенадцать (12*12), то данную операцию следует выполнять при помощи следующей команды:

ìnt checkers[12][12]; // объявление двумерного массива

Если задать размер массива, к примеру, восемь на восемь, то он будет соответствовать размеру доски для игры в шахматы и шашки. То есть такой двумерный массив может применяться для записи партий в этих играх. Двумерные массивы также можно применять для записи информации в различных других играх.

Для организации доступа к элементам двумерных массивов необходимо использовать два индекса, которые указывают номера строки и столбца. Указанные условия могут применяться и к массивам, обладающим большими размерами, но необходимо помнить, что многомерные массивы очень сложно, а иногда и невозможно, отображать в графическом формате.

Для задания конкретного значения компоненту массива, можно использовать следующую команду:

 // первый компонент массива получает значение одиннадцать;
 myArray[0] = 11;

Далее будет приведён пример задания конкретного значения элементу двумерного массива:

 // выбранный элемент массива получает величину 34
 myArray[1][2] = 34; 

В приведённом примере осуществляется присвоение величины тридцать четыре заданному элементу двумерного массива myArray, который располагается на второй строчке и третьем столбике. В графической интерпретации этот двумерный массив выглядит следующим образом:

1[__][__][__][__][__]
2[__][__][34][__][__]
3[__][__][__][__][__]

Необходимо отметить, нумерация расположения элементов массива в строках и столбцах отсчитывается от нулевого значения. Это значит, что начальный компонент массива имеет нулевой индекс, и именно вследствие этого в приведённом ранее примере индексы указываются со значением на единицу меньшим, чем необходимые номера координат. И ещё следует помнить, что запрещено выполнять попытку задания данных за последний компонент массива. К примеру, если массив содержит одиннадцать компонентов, то запрещено присваивать любые величины компоненту, который имеет индекс одиннадцать, поскольку последним компонентом этого массива является компонент с индексом десять. А компонента, обладающего индексом одиннадцать, вообще не существует. Но в случае исполнения такой попытки, могут быть разные варианты дальнейшего развития событий, включая образование помех в функционировании других программных приложений. Однако можно отметить, что обычно операционные системы способны самостоятельно выполнить блокировку неправильных операций данного вида. Ниже приводится пример, как можно на практике применить инструментальный набор двумерных массивов в программе:

Рисунок 1. Машинный код. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

В приведённом примере вначале выполняется присвоение необходимых величин компонентам двумерного массива. Данные величины вычисляются путём умножения индексов в строчках, с номерами с восьмой по одиннадцатую. Далее осуществляется отбражение на экране монитора его результатов, то есть, вывод строчек с тринадцатой по двадцатую.