Многомерные массивы

В программировании чаще всего применяются одномерные массивы, хотя и многомерные не так уж и редки. Многомерным называется такой массив, который отличается двумя или более измерениями, причем доступ к каждому элементу такого массива осуществляется с помощью определенной комбинации двух или более индексов.

Двумерные массивы

Простейшей формой многомерного массива является двумерный массив. Местоположение любого элемента в двумерном массиве обозначается двумя индексами. Такой массив можно представить в виде таблицы, на строки которой указывает один индекс, а на столбцы — другой.

В следующей строке кода объявляется двумерный массив integer размерами 10x20.

int[,] table = new int[10, 20];

Обратите особое внимание на объявление этого массива. Как видите, оба его размера разделяются запятой. В первой части этого объявления синтаксическое обозначение [,] означает, что создается переменная ссылки на двумерный массив. Если же память распределяется для массива с помощью оператора new, то используется следующее синтаксическое обозначение.

int[10, 20]

В данном объявлении создается массив размерами 10x20, но и в этом случае его размеры разделяются запятой.

Для доступа к элементу двумерного массива следует указать оба индекса, разделив их запятой. Например, в следующей строке кода элементу массива table с координатами местоположения (3,5) присваивается значение 10.

table[3, 5] = 10;

Ниже приведен более наглядный пример в виде небольшой программы, в которой двумерный массив сначала заполняется числами от 1 до 12, а затем выводится его содержимое.

// Продемонстрировать двумерный массив.

using System;

class TwoD {

  static void Main() {

    int t, i;

    int[,] table = new int[3, 4];

    for(t=0; t < 3; ++t) {

      for(i=0; i < 4; ++i) {

        table[t,i] = (t*4)+i+1;

        Console.Write(table[t, i] + " ");

      }

      Console.WriteLine();

    }

  }

}

В данном примере элемент массива table[ 0, 0 ] будет иметь значение 1, элемент массива table[0,1] — значение 2, элемент массива table[0,2] — значение 3 и т.д. А значение элемента массива table[2,3] окажется равным 12. На рис. 7.1 показано схематически расположение элементов этого массива и их значений.

Рис. 7.1. Схематическое представление массива table, созданного в программе TwoD

------------------------------------------

СОВЕТ

Если вам приходилось раньше программировать на С, C++ или Java, то будьте особенно внимательны, объявляя или организуя доступ к многомерным массивам в С#. В этих языках программирования размеры массива и индексы указываются в отдельных квадратных скобках, тогда как в C# они разделяются запятой.

------------------------------------------

Массивы трех и более измерений

В C# допускаются массивы трех и более измерений. Ниже приведена общая форма объявления многомерного массива.

тип[, . . ., ] имя_массива = new тип[размер1, размер2, . . . размеры] ;

Например, в приведенном ниже объявлении создается трехмерный целочисленный массив размерами 4x10хЗ.

int[,,] multidim = new int[4, 10, 3];

А в следующем операторе элементу массива multidim с координатами местоположения (2,4,1) присваивается значение 100.

multidim[2, 4, 1] = 100;

Ниже приведен пример программы, в которой сначала организуется трехмерный массив, содержащий матрицу значений 3х3x3, а затем значения элементов этого массива суммируются по одной из диагоналей матрицы.

// Суммировать значения по одной из диагоналей матрицы 3x3x3.

using System;

class ThreeDMatrix {

  static void Main() {

    int[,,] m = new int[3, 3, 3];

    int sum = 0;

    int n = 1;

    for(int x=0; x < 3; x++)

      for(int y=0; y < 3; y++)

        for(int z=0; z < 3; z++)

          m[x, y, z] = n++;

    sum = m[0, 0, 0] + m[1, 1, 1] + m[2, 2, 2];

    Console.WriteLine("Сумма значений по первой диагонали: " + sum);

  }

}

Вот какой результат дает выполнение этой программы.

Сумма значений по первой диагонали: 42

Инициализация многомерных массивов

Для инициализации многомерного массива достаточно заключить в фигурные скобки список инициализаторов каждого его размера. Ниже в качестве примера приведена общая форма инициализации двумерного массива:

тип[,] имя_массив а = {

{val, val, val ..., val},

{val, val, val,..., val},

{val, val, val,..., val}

};

где val обозначает инициализирующее значение, а каждый внутренний блок — отдельный ряд. Первое значение в каждом ряду сохраняется на первой позиции в массиве, второе значение — на второй позиции и т.д. Обратите внимание на то, что блоки инициализаторов разделяются запятыми, а после завершающей эти блоки закрывающей фигурной скобки ставится точка с запятой.

В качестве примера ниже приведена программа, в которой двумерный массив sqrs инициализируется числами от 1 до 10 и квадратами этих чисел.

// Инициализировать двумерный массив, using System;

using System;

class Squares { 

  static void Main() { 

    int[,] sqrs = {

      { 1, 1 },

      { 2, 4 },

      { 3, 9 },

      { 4, 16 },

      { 5, 25 },

      { 6, 36 },

      { 7, 49 },

      { 8, 64 },

      { 9, 81 },

      { 10, 100 }

    };

    int i, j;

    for(i=0; i < 10; i++) { 

      for(j=0; j < 2; j++) 

        Console.Write(sqrs[i,j] + " ");  

      Console.WriteLine(); 

    } 

  }

} 

При выполнении этой программы получается следующий результат.

1 1 

2 4 

3 9 

4 16

5 25

6 36

7 49

8 64

9 81

10 100