C語言自學攻略-陣列

更新於 2025/03/05發佈於 2025/03/05閱讀時間約 7 分鐘

前導

陣列是為了儲存一筆連續的資料而宣告的。假如我今天有五個學生的成績，一一宣告成變數儲存不是一個好方法，在做資料處理時也不方便。這時如果我們宣告一個陣列運來儲存這些資料，一切都變得方便許多。下面是陣列簡單示範:

#include <stdio.h>

int main() {
    int grade[5]={60,70,80,90,100}; //宣告一個儲存5個int型別的grade陣列
    //int grade[]={60,70,80,90,100}; 這樣也可以，編譯器會自動判斷陣列大小。
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        printf("第%d位學生的成績是:%d分\n",i+1,grade[i]);
    }

    return 0;
}

從上面的程式碼中，我們可以學到陣列搭配迴圈讓我們很方便的輸出資料，而其中我們注意到，如果要存取陣列中的數值時，我們可以使用grade[索引值]來存取，很明顯地，你能看出陣列第一個數值的索引值為0，陣列第五個數值的索引值為4，這個觀念需要了解。

多維陣列

二維陣列大概可以這樣想像:

而三維陣列就是由多個二維陣列所組成。

陣列的合法宣告

上面已經示範了一維陣列，接下來講多維陣列的合法宣告。

二維陣列

最基本的二維陣列

int arr[3][4]; // 3 列 4 行的整數陣列，裡面是記憶體殘值

含義：
- 這是一個3 列 4 行的二維整數陣列，總共有 3 x 4 = 12 個元素。
- 每一個元素的訪問方式是：arr[i][j]，其中 i 表示列，j 表示行。
- i 的範圍是 0 ~ 2，j 的範圍是 0 ~ 3。

使用變數指定大小

#include <stdio.h>
int main() {
    int rows = 3, cols = 4;
    int arr[rows][cols]; // 使用變數來定義二維陣列的大小，這樣宣告的話，沒辦法初始化數值。
    //以下為正確做法
    for(int i = 0; i < rows; i++)
    {
		    for(int j = 0; j < cols; j++)
		    {
				    arr[i][j] = 0;
		    }
		}
    return 0;
}

使用初始化列表進行初始化

int arr[3][4] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12}
};

含義：
- 定義了一個 3x4 的整數陣列，並賦值。

使用0初始化

int arr[3][4] = {0};

含義：
- 定義了一個 3x4 的整數陣列，全部賦值為0。

使用第一個數值進行初始化

int arr[3][4] = {{1},{2},{3}};
/*
只賦予第一個數值，其餘補0
陣列內容為
{1, 0, 0, 0},
{2, 0, 0, 0},
{3, 0, 0, 0}
*/

不指定列數，讓編譯器自動計算

int arr[][4] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12}
};

含義：
- 不指定列數，C 編譯器會自動判斷。
- 行數必須指定。

三維陣列

最基本的三維陣列

int arr[2][3][4]; // 2 個平面，每個平面有 3 X 4 個元素

含義：
- 這是一個 2x3x4 的三維陣列，總共有 2 x 3 x 4 = 24 個元素。
- 每個元素的存取方式為 arr[k][i][j]，其中： k 表示深度（第幾個平面）。 i 表示列（第幾列）。 j 表示行（第幾行）。

初始化三維陣列

int arr[2][3][4] = {
    {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}},
    {{13, 14, 15, 16}, {17, 18, 19, 20}, {21, 22, 23, 24}}
};

含義：
- 定義了一個 2x3x4 的三維陣列，並初始化 24 個元素。

不指定第一個數，讓編譯器自動推斷

int arr[][3][4] = {
    {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}},
    {{13, 14, 15, 16}, {17, 18, 19, 20}, {21, 22, 23, 24}}
};

輸出範例

#include <stdio.h>

int main() {
    // 定義一個 2x3x4 的三維陣列，總共有 2 個平面，每個平面 3 列 4 行
    int arr[2][3][4] = {
        {
            {1},
            {5, 6, 7, 8},
            {9, 10, 11, 12}
        },
        {
            {13, 14, 15, 16},
            {17, 18, 19, 20},
            {21, 22, 23, 24}
        }
    };

    // 三層的 for 迴圈，分別控制 depth, row, column
    for (int d = 0; d < 2; d++) { // 控制深度 (第幾個平面)
        printf("平面 %d:\n", d + 1);
        for (int i = 0; i < 3; i++) { // 控制列
            for (int j = 0; j < 4; j++) { // 控制行
                printf("arr[%d][%d][%d] = %2d  ", d, i, j, arr[d][i][j]);
            }
            printf("\n"); // 換行，代表一行結束
        }
        printf("\n"); // 平面結束後，額外換行
    }

    return 0;
}
/* 輸出
平面 1:
arr[0][0][0] =  1  arr[0][0][1] =  0  arr[0][0][2] =  0  arr[0][0][3] =  0  
arr[0][1][0] =  5  arr[0][1][1] =  6  arr[0][1][2] =  7  arr[0][1][3] =  8  
arr[0][2][0] =  9  arr[0][2][1] = 10  arr[0][2][2] = 11  arr[0][2][3] = 12  

平面 2:
arr[1][0][0] = 13  arr[1][0][1] = 14  arr[1][0][2] = 15  arr[1][0][3] = 16  
arr[1][1][0] = 17  arr[1][1][1] = 18  arr[1][1][2] = 19  arr[1][1][3] = 20  
arr[1][2][0] = 21  arr[1][2][1] = 22  arr[1][2][2] = 23  arr[1][2][3] = 24


*/