Arduino教程35.Arduino 多维数组

具有两个维度（即，下标）的数组通常表示由排列在行和列中的信息组成的值的表格。

以下是多维数组的关键特性：

• 为了识别特定的表格元素，我们必须指定两个下标。
• 按照惯例，第一个标识元素的行，第二个标识元素的列。
• 需要两个下标来标识特定元素的数组称为二维数组或2D数组。
• 具有两个或多个维度的数组称为多维数组，并且可以具有多于两个维度。

下图说明了一个二维数组 a 。该数组包含三行四列，因此它是一个3乘4的数组。通常，具有 m 行和 n 列的数组称为 m乘n数组。

数组 a 中的每个元素都由 a[i][j] 形式的元素名称标识。这里，a是数组的名称， i 和 j 是 a 中唯一标识每个元素的下标。注意，行0中的元素的名称都有第一下标0；第3列中的元素的名称都有第二下标3。

多维数组可以在其声明中初始化，就像一维数组一样。例如，一个二维数组 b 在其第0行元素中的值为1和2，在第1行元素中的值为3和4，可以被声明和初始化如下：

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

这些值按大括号中的行分组。因此，1和2分别初始化b[0][0]和b[0][1]，而3和4分别初始化b[1][0]和b[1][1]。如果对于给定行没有足够的初始化器，则该行的剩余元素被初始化为0。因此，以下声明将b[0][0]初始化为1，b[0][1]初始化为0，b[1][0]初始化为3和b[1][1]初始化为4。

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

例子

下面是一个演示在声明中初始化二维数组的例子。

• 行a-c声明三个数组，每个数组有两行和三列。
• array1（行a）的声明在两个子列表中提供了六个初始化器。第一个子列表将数组的第0行初始化为值1，2和3；第二个子列表将数组的第1行初始化为值4，5和6。
• 如果将每个子列表的大括号从array1初始化器列表中移除，那么编译器将初始化第0行的元素，然后是第1行的元素，产生相同的结果。
• array2（行b）的声明只提供了5个初始化器。
• 初始化器分配给第0行，然后分配给第1行。任何没有显式初始化器的元素都将被初始化为零，因此array2[1][2]初始化为零。
• array3（行c）的声明在两个子列表中提供了三个初始化器。
• 第0行的子列表明确地将第0行的前两个元素初始化为1和2；第三个元素被隐式地初始化为零。
• 第1行的子列表明确地将第一个元素初始化为4，并隐式地将最后两个元素初始化为零。
• 程序调用函数print Array来输出每个数组的元素。请注意，函数原型（行k）指定了参数 const int a[][columns] 。
• 当函数接收到一维数组作为参数时，函数的参数列表中的数组括号是空的。
• 二维数组的第一维度（即，行数）的大小也不是必需的，但是所有后续的维度大小都是必需的。编译器使用这些大小来确定多维数组中元素的内存位置。
• 无论维数如何，所有数组元素都连续存储在内存中。在二维数组中，第0行存储在内存中，随后是第1行。

例子

void printArray ( const int [][ 3 ] ); // prototype
const int rows = 2;
const int columns = 3;
int array1[ rows ][ columns ] = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } };
int array2[ rows ][ columns ] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int array3[ rows ][ columns ] = { { 1, 2 }, { 4 } };

void setup () {

}
void loop () {
   Serial.print ("Values in array1 by row are: ") ;
   Serial.print (“r" ) ;
   printArray(array1) ;
   Serial.print ("Values in array2 by row are: ") ;
   Serial.print (“r" ) ;
   printArray(array2) ;
   Serial.print ("Values in array3 by row are: ") ;
   Serial.print (“r" ) ;
   printArray(array3) ;
}

// output array with two rows and three columns

void printArray( const int a[][ columns ] ) {
   // loop through array's rows
   for ( int i = 0; i < rows; ++i ) {
      // loop through columns of current row
      for ( int j = 0; j < columns; ++j )
      Serial.print (a[ i ][ j ] );
      Serial.print (“r" ) ; // start new line of output
   } 
// end outer for
} 

// end function printArray

结果

Values in array1 by row are:
1 2 3
4 5 6
Values in array2 by row are:
1 2 3
4 5 0
Values in array3 by row are:
1 2 0
4 0 0

注意 – 每一行都是一维数组。要定位特定行中的元素，函数必须准确知道每行中的元素数量，以便在访问数组时可以跳过适当数量的内存位置。因此，当访问a[1][2]时，函数知道跳过内存中第0行的三个元素到达第1行。然后，函数访问该行的元素2。许多常见的数组操作使用 FOR 语句。

例如，以下 FOR 语句设置数组 a 第2行中的所有元素。

for ( int column = 0; column < 4; ++column )
   a[ 2 ][ column ] = 0;

FOR 语句只改变第二个下标（即，列下标）。前面的 FOR 语句等同于以下赋值语句：

a[ 2 ][ 0 ] = 0;
a[ 2 ][ 1 ] = 0;
a[ 2 ][ 2 ] = 0;
a[ 2 ][ 3 ] = 0;

以下嵌套FOR 语句确定数组 a 中所有元素的总和：

total = 0;
for ( int row = 0; row < 3; ++row )
for ( int column = 0; column < 4; ++column )
total += a[ row ][ column ];

FOR 语句一次一行地将数组的元素加总在一起。外部 FOR 语句首先将行（即，行下标）设置为0。因此，第0行的元素可以由内部 FOR 语句进行合计。

外部 FOR 语句然后将行增加到1，这样，可以对第1行的元素进行合计。然后，外部 FOR 语句将行增加为2，这样，可以对第2行的元素进行合计。当嵌套的 FOR 语句终止时，总数包含所有数组元素的和。