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C语言多维数组

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C语言支持多维数组的定义和操作，通过理解C语言多维数组的使用技巧，我们能够更好的完成相关任务。本文将对C语言多维数组进行详细讲解。

1. 多维数组的定义

在C语言中，多维数组的定义方法是在数组名后添加方括号，方括号内包含有多个数值，每个数值代表了该数组的一个维度大小。例如，定义一个包含3行和4列的二维数组，可以使用如下语句：

int a[3][4];

在定义多维数组时，对于每个维度都可以指定一个初始化值，例如：

int a[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};

这样就定义了一个2行3列的二维数组，并给出了对应的初始化值。

2. 多维数组的访问

多维数组的访问可以使用多个方括号，每个方括号对应一个数组的维度。例如，对于上述二维数组，要访问第2行第3列的元素，可以使用如下语句：

int x = a[1][2]; // x的值为6

3. 多维数组的初始化

多维数组的初始化可以通过嵌套的方式实现，对于每个维度都可以指定一个初始化值。例如，对于一个3行4列的二维数组，可以使用如下方式初始化：

int a[3][4] = {
  {1, 2, 3, 4},
  {5, 6, 7, 8},
  {9, 10, 11, 12}
};

另外，也可以只对一部分元素进行初始化，例如：

int a[3][4] = {
  {1, 2},
  {4, 5, 6},
  {9}
};

这样对于未指定初始化值的元素，会被自动赋值为0。

4. 二维数组的遍历

对于一个二维数组，可以使用嵌套的循环对其进行遍历。例如，遍历一个3行4列的数组a，可以使用如下代码：

for(int i=0; i<3; i++){
  for(int j=0; j<4; j++){
    printf("%d ", a[i][j]);
  }
  printf("\n");
}

这样就可以依次打印出数组a的所有元素。

5. 三维数组的使用

对于三维数组，同样可以使用类似的方式进行定义、访问和遍历。例如，定义一个3x4x5的三维数组可以使用如下代码：

int a[3][4][5];

访问一个三维数组的元素也需要使用三个方括号，例如：

int x = a[1][2][3];

遍历一个三维数组则需要三层嵌套循环。

6. 示例1：矩阵相加

下面是一个使用二维数组的示例，展示了如何实现简单的矩阵相加：

#include <stdio.h>

#define ROWS 3
#define COLS 3

void addMatrix(int a[][COLS], int b[][COLS], int c[][COLS])
{
  for(int i=0; i<ROWS; i++){
    for(int j=0; j<COLS; j++){
      c[i][j] = a[i][j] + b[i][j];
    }
  }
}

void printMatrix(int a[][COLS])
{
  for(int i=0; i<ROWS; i++){
    for(int j=0; j<COLS; j++){
      printf("%d ", a[i][j]);
    }
    printf("\n");
  }
}

int main()
{
  int a[ROWS][COLS] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
  int b[ROWS][COLS] = {{9, 8, 7}, {6, 5, 4}, {3, 2, 1}};
  int c[ROWS][COLS];

  addMatrix(a, b, c);
  printf("Matrix A:\n");
  printMatrix(a);
  printf("\nMatrix B:\n");
  printMatrix(b);
  printf("\nMatrix C:\n");
  printMatrix(c);

  return 0;
}

在这个示例中，我们定义了一个3×3的二维数组a和一个3×3的二维数组b，并调用addMatrix函数对它们进行相加。相加后的结果存储在一个3×3的二维数组c中，我们使用printMatrix函数打印出了三个矩阵。

7. 示例2：矩阵乘法

下面是一个使用二维数组的示例，展示了如何实现简单的矩阵乘法：

#include <stdio.h>

#define ROWS1 3
#define COLS1 2
#define ROWS2 2
#define COLS2 3

void mulMatrix(int a[][COLS1], int b[][COLS2], int c[][COLS2])
{
  for(int i=0; i<ROWS1; i++){
    for(int j=0; j<COLS2; j++){
      c[i][j] = 0;
      for(int k=0; k<COLS1; k++){
        c[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
      }
    }
  }
}

void printMatrix(int a[][COLS2], int rows, int cols)
{
  for(int i=0; i<rows; i++){
    for(int j=0; j<cols; j++){
      printf("%d ", a[i][j]);
    }
    printf("\n");
  }
  printf("\n");
}

int main()
{
  int a[ROWS1][COLS1] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
  int b[ROWS2][COLS2] = {{7, 8, 9}, {10, 11, 12}};
  int c[ROWS1][COLS2];

  mulMatrix(a, b, c);
  printf("Matrix A:\n");
  printMatrix(a, ROWS1, COLS1);
  printf("Matrix B:\n");
  printMatrix(b, ROWS2, COLS2);
  printf("Matrix C:\n");
  printMatrix(c, ROWS1, COLS2);

  return 0;
}

在这个示例中，我们定义了一个3×2的二维数组a和一个2×3的二维数组b，并调用mulMatrix函数对它们进行乘法运算。乘法后的结果存储在3×3的二维数组c中，我们使用printMatrix函数打印出了三个矩阵。

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