Двумерные массивы - описание, функции и задачи

Обычно, когда говорят слово массив, все представляют именно одномерные, но в данной статье мы поговорим именно о матрице или иначе говоря о двумерном массиве. 

Массивы в различных языках программирования называются по-разному, однако их основная цель заключается в одном и том же. В языке Си, например он называется именно как массив, а в Питоне как список. 

Итак, их главная цель - это индексированное хранение какой бы то ни было информации. То есть у каждого элемента нашего массива есть свой индекс: у первого элемента списка индекс 0, у второго - 1, у третьего - 2 и так далее. 

Стоит отметить, что индексирование всегда идет в программировании с нуля.

Что такое двумерные массивы?

Двумерный массив отличается от одномерного только тем, что в одномерном каждый элемент представляет собой какое-то значение, а в двумерном в каждом элементе хранится свой массив. То есть матрицу можно представить в виде списка массивов.

Стоит отметить, что массивы могут как иметь ограниченную длину, так и представлять собой динамическую последовательность или вектор, то есть они могут иметь возможность расширения. Иными словами массив с фиксированной длиной не может быть расширен, а с динамическим такую операцию можно сделать очень легко.

Кроме одномерных и двумерных, бывают также многомерные или n-мерные массивы, когда каждый элемент является i-тым параметром списка, что очень сложно для понимания.

В языках программирования все элементы массива бывают одного типа. К примеру, это могут быть строки или числа.

Какие задачи бывают?

На тему с двумерными массивами и матрицами придумано огромное количество всевозможных задач. Мы же поговорим только о самых популярных из них. Обычно для таких задач удобно использовать специальные встроенные в язык функции или можно написать их самостоятельно.

Первым и самым легким типом задач на матрицы являются задачи на работу с диагоналями. Обычно в них предполагается хранение двух индексов и циклический сдвиг элементов на диагоналях, поэтому проблем такие задачи вызвать не должны. 

Однако при работе с двумерными массивами нужно всегда следить за тем, чтобы индексы находились в пределе допустимых значений.

Другим интересным примером задач являются сортировки массива. Например, задано некое правило о том, как должны быть отсортированы элементы. Нужно просто придумать, как можно поменять элементы матрицы так, чтобы в любом случае это правило прекрасно выполнялось.

Примеров подобных задач можно придумать много, но самым интересным по мнению экспертов для реализации является задачи на известные игры, такие как сапер. Действительно, ведь она прекрасно подходит под данную тематику. 

К примеру, вам нужно реализовать упрощенную версию игры. Это сделать не так сложно с помощью двумерных массивов, но если вы еще добавите туда визуализации, то будет выглядеть очень круто. Выйдет даже нечто вроде небольшого проекта, который вы сделали из простой задачки по программированию!

Описание и создание двумерного массива в Pascal

Не стоит забывать, что перед использованием массива нужно объявить его. 

Потребуется сообщить компьютеру о том, что вы хотите создать массив с каким-то именем с определенными параметрами, иначе машина не сможет понять, что вы вообще хотели бы сделать.

По-другому такое объявления на языке программистов можно сказать «инициализация». Насчет названий этой несложной на первый взгляд операции можно спорить долго. 

Описание двумерных массивов в Паскаль - это то же самое что инициализация списка списков в Питон - все это неоднозначно.

Заполнение двумерного массива

Чтобы заполнить все элементы массива, нужно пройтись по всем его элементам циклически и принять из консоли ввод. Для вывода происходит аналогичная операция.

Только в последнем случае вместо считывания в цикле мы должны указать, что мы хотим вывести данный элемент на экран.

Итак, двумерные массивы - это интересная тема, которую можно изучать очень долго. Задачи на двумерные массивы в Pascal и Python — популярная тема олимпиад и часто встречается на экзаменах. 

Правильно поняв принцип объявления и заполнения массива, останется только практиковаться в решении задач.