Introduktion till flerdimensionella matriser i C ++
Flerdimensionella matriser i C ++ -matriser används för att lagra data i form av en tabell med rader och kolumner. Här kan vi skapa enstaka eller multidimensionella matriser för att hålla värden i olika scenarier. En-dimensionell har en dimension medan en flerdimensionell matris kan vara två-dimensionell, 3-dimensionell osv. Vi kan tänka på den flerdimensionella arrayen som en matris med matriser. Här lagras data i tabellform. I den här artikeln kommer vi att se vad som är en flerdimensionell matris, användningen av en flerdimensionell matris, hur man får åtkomst till dem och hur man effektivt använder flerdimensionell matris i vår kod.
Ett element i flerdimensionell matris i C ++
- Låt oss överväga exemplet på en matris för att förstå den flerdimensionella matrisen. I en 2D-matris kommer det att finnas rader och kolumner. För att representera detta använder vi en 2D-dimensionell matris.
- I flerdimensionella matriser data i form av en tabell, det är i rad-huvudordning. Den allmänna syntaxen för en tvådimensionell matris är som nedan.
data_type array_name(size1)(size2);
- Kom ihåg att storleken alltid är ett positivt heltal. Nedan visas exemplet på en tredimensionell matris.
int matrix(3)(5);
Här är matris en tvådimensionell matris, med högst 15 element.
- Det maximala antalet element som finns i en matris erhålls genom att multiplicera storleken på alla dimensioner. Till exempel i 3DArray (2) (3) (4) erhålles det maximala elementet genom att multiplicera 2, 3, 4, dvs 24.
- På liknande sätt kan matris (10) (10) (10) innehålla 1000 element. Vi kan visualisera detta eftersom var och en av de 10 elementen kan innehålla 10 element, vilket gör totalt 100 element. Varje 100 element kan innehålla ytterligare 10 element, vilket gör det slutliga antalet till 1000.
- Vi kan skapa en multidimensionell matris genom att skapa en enklare matris först och sedan utöka den till önskad dimension.
Initialisering av en flerdimensionell matris
Låter oss ta en 3D-grupp. Vi kan initialisera en 3-dimensionell matris på många sätt. Nedan följer exemplen som referens.
int 3DArray(2)(2)(4) = (1, 3, 6, 5, 8, 9, -2, 4, 5, 10, 34, 56, 23, -56, 10, 37);
- Värdena i blommspännen från vänster till höger lagras i matrisen som en tabell från vänster till höger. Värdena kommer att fyllas i arrayen i följande ordning. Första fyra elementen från vänster i den första raden, nästa fyra element i den andra raden och så vidare.
- Ovanstående initialisering ger oss inte en tydlig bild av matrisen. För bättre visualisering kan vi initiera samma array som nedan.
int 3DArray(2)(2)(4) =
(
( (1, 3, 6, 5), (8, 9, -2, 4) ),
( (5, 10, 34, 56), (23, -56, 10, 37) )
);
Åtkomst till element i den flerdimensionella arrayen liknar alla andra arrayer genom att använda elementets index. Vi måste använda tre slingor för att få tillgång till alla element inuti matrisen. Nedan visas ett exempel på åtkomst till ett element i en 3D-matris.
x(2)(1)(0)
- För matriser med högre dimension som 4, 5, 6 etc. är konceptet ganska lika, men komplexiteten i att hantera sakerna ökar. Till exempel antalet använda slingor, antalet elementsökningar, åtkomst till det specifika elementet etc.
- Element i 3-dimensionella eller högre-dimensionella matriser kan flyttas runt på olika sätt. Denna operation liknar vektorer och matriser. Olika tekniker som omforma, permutera och klämma används för att ordna om element inuti matrisen. Detta är de komplexa tekniker som vi inte behöver oroa oss för nu.
Exempel med steg
Här är några exempel på flerdimensionella matriser i C ++ nedan med steg:
Exempel 1
Nu kommer vi att använda dessa 2D-arrayer för att förstå hur de multidimensionella matriserna kommer att fungera. Vi kommer att skriva en C ++ - kod som kommer att mata in användaren för två matriser, lägga till dem och visa resultatet av tillägget av matriserna. Först kommer vi att skriva huvudprogrammet för exekveringen.
Inuti huvudfunktionen förklarar vi två tvådimensionella matriser som kan lagra upp till fyra element.
Nu kommer vi att be användaren att ange 4 värden för varje matris.
För att lagra värdena i matrisen behöver vi två slingor, dvs varje dimension använder en slinga för att korsa. Vi kommer att ta två index, i och j för de två dimensionerna. För en bättre förståelse av koden kommer vi att använda för loop. Först för slinga representerar den första dimensionen, den andra för slingan för den andra dimensionen. Inuti den andra för loopen tar vi ingången från användaren.
Ta nu input för den andra matrisen på liknande sätt.
Nu eftersom värdena lagras i varje matris är det dags för oss att visa tillägget av två matriser till användaren. För detta använder vi återigen de två för slingor för genomgång och den här gången för att skriva ut värdena.
Produktion:
Exempel 2
Vi förklarar en matris med valfritt antal element och använder dem för att utföra olika funktioner som tillägg, subtraktion, multiplikation, invers, transform, etc. För subtraktion kan kod nedan användas:
Väljer olika ingångar och kontrollera utgångarna och ange dem matematiskt.
Produktion:
Slutsats
I den här artikeln har vi lärt oss vad som är en matris, vad som är enkel och flerdimensionell matris, betydelsen av flerdimensionell matris, hur man initierar matrisen och använder den flerdimensionella matrisen i programmet baserat på våra behov.
Rekommenderade artiklar
Detta är en guide till flerdimensionella matriser i C ++. Här diskuterar vi syntax, element och initialisering av flerdimensionell matris i C ++ tillsammans med exempel och steg. Du kan också titta på följande artiklar för att lära dig mer-
- Flerdimensionell matris i C.
- Introduktion till C ++
- Rust mot C ++
- Överbelastning och överbestyrning i C ++