二维数组和指针

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⑴ 用指针表示二维数组元素。

　　要用指针处理二维数组，首先要解决从存储的角度对二维数组的认识问题。我们知道，一个二维数组在计算机中存储时，是按照先行后列的顺序依次存储的，当把每一行看作一个整体，即视为一个大的数组元素时，这个存储的二维数组也就变成了一个一维数组了。而每个大数组元素对应二维数组的一行，我们就称之为行数组元素，显然每个行数组元素都是一个一维数组

　　下面我们讨论指针和二维数组元素的对应关系，清楚了二者之间的关系，就能用指针处理二维数组了。
　　设p是指向数组a的指针变量，若有：
　　　　　　　　　　p=a[0];
　　则p+j将指向a[0]数组中的元素a[0][j]。
　　由于a[0]、a[1]┅a[M-1]等各个行数组依次连续存储，则对于a数组中的任一元素a[i][j]，指针的一般形式如下：
　　　　　　　　　　p+i*N+j
　　元素a[i][j]相应的指针表示为：
　　　　　　　　*( p+i*N+j)
　　同样，a[i][j]也可使用指针下标法表示，如下：
　　　　　　　　　　p[i*N+j]
　　例如，有如下定义：
　　　　　　

　　　　　　int a[3][4]={{10,20,30,40,},{50,60,70,80},{90,91,92,93}};

　　则数组a有3个元素，分别为a[0]、a[1]、a[2]。而每个元素都是一个一维数组，各包含4个元素，如a[1]的4个元素是a[1][0]、a[1][1]、a[1]2]、a[1][3]。
若有：
　　　　　　　　　　int *p=a[0];
　　则数组a的元素a[1][2]对应的指针为：p+1*4+2
　　　　元素a[1][2]也就可以表示为：*( p+1*4+2)
　　用下标表示法，a[1][2]表示为：p[1*4+2]
特别说明：
　　对上述二维数组a，虽然a[0]、a都是数组首地址，但二者指向的对象不同，a[0]是一维数组的名字，它指向的是a[0]数组的首元素，对其进行“*”运算，得到的是一个数组元素值，即a[0]数组首元素值，因此，*a[0]与a[0][0]是同一个值；而a是一个二维数组的名字，它指向的是它所属元素的首元素，它的每一个元素都是一个行数组，因此，它的指针移动单位是“行”，所以a+i指向的是第i个行数组，即指向a[i]。对a进行“*”运算，得到的是一维数组a[0]的首地址，即*a与a[0]是同一个值。当用int *p;定义指针p时，p的指向是一个int型数据，而不是一个地址，因此，用a[0]对p赋值是正确的，而用a对p赋值是错误的。这一点请读者务必注意。

⑵ 用二维数组名作地址表示数组元素。
　　由上述说明，我们还可以得到二维数组元素的一种表示方法：
　　对于二维数组a，其a[0]数组由a指向，a[1]数组则由a+1指向，a[2]数组由a+2指向，以此类推。因此，*a与a[0]等价、*(a+1)与a[1]等价、*(a+2)与a[2]等价，┅，　　　

　　即　对于a[i]数组，由*(a+i)指向。由此，对于数组元素a[i][j]，用数组名a的表示形式为：
　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　*(*(a+i)+j)
　　　　　　指向该元素的指针为：
　　　　　　　　　　　　　　　　*(a+i)+j
　　数组名虽然是数组的地址，但它和指向数组的指针变量不完全相同。指针变量的值可以改变，即它可以随时指向不同的数组或同类型变量，而数组名自它定义时起就确定下来，不能通过赋值的方式使该数组名指向另外一个数组。

例4 求二维数组元素的最大值。

　　该问题只需对数组元素遍历，即可求解。因此，可以通过顺序移动数组指针的方法实现。

int main(void)
{
int a[3][4]={{3,17,8,11},{66,7,8,19},{12,88,7,16}};
int *p,max;
for(p=a[0],max=*p;p<a[0]+12;p++)
   if(*p>max)
      max=*p;
printf("MAX=%d/n",max);
return 0；
}

 

　　执行结果：
　　　　　　　　　　　　MAX=88
　　这个程序的主要算法都是在for语句中实现的：p是一个int型指针变量；p=a[0]是置数组的首元素地址为指针初值；max=*p将数组的首元素值a[0][0]作为最大值初值；　　p<a[0]+12是将指针的变化范围限制在12个元素的位置内；p++使得每比较一个元素后，指针后移一个元素位置。

例5 求二维数组元素的最大值，并确定最大值元素所在的行和列。
　　本例较之上例有更进一步的要求，需要在比较的过程中，把较大值元素的位置记录下来，显然仅用上述指针移动方法是不行的，需要使用能提供行列数据的指针表示方法。

int main(void)
{
int a[3][4]={{3,17,8,11},{66,7,8,19},{12,88,7,16}};
int *p=a[0],max,i,j,row,col;
max=a[0][0];
row=col=0;
for(i=0;i<3;i++)
   for(j=0;j<4;j++)
     if(*(p+i*4+j)>max)
      {
        max=*(p+i*4+j);
        row=i;
        col=j;
      }
printf("a[%d][%d]=%d/n",row,col,max);
return 0；
}

 

　　程序运行结果：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　a[2][1]=88
⑶ 行数组指针
　　在上面的说明中我们已经知道，二维数组名是指向行的，它不能对如下说明的指针变量p直接赋值：
　　

　　int a[3][4]={{10,11,12,13},{20,21,22,23},{30,31,32,33}},*p;

　　其原因就是p与a的对象性质不同，或者说二者不是同一级指针。C语言可以通过定义行数组指针的方法，使得一个指针变量与二维数组名具有相同的性质。行数组指针的定义方法如下：
　　　　　　　　　　　　数据类型 (*指针变量名)[二维数组列数]；
　　例如，对上述a数组，行数组指针定义如下：
　　　　　　　　　　　　int (*p)[4];
　　它表示，数组*p有4个int型元素，分别为(*p)[0]、(*p)[1]、(*p)[2]、(*p)[3] ，亦即p指向的是有4个int型元素的一维数组，即p为行指针

　　此时，可用如下方式对指针p赋值：
　　　　　　　　　　　　p=a;