Как создать многомерный массив?

@Nikoys · Регистрация: 29.12.2010

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Подскажите, пожалуйста, возможно ли задать многомерный массив в С, если заранее (на момент написания кода) не известно точное число количества мер? Может, как-то возможно реализовать через указатели или там массивы указателей?

@IKom · 02.12.2012, 22:04

Здравствуйте)
Я думаю,что нет.В Си можно пользоваться массивами,размерность которых больше двух(т.е. трехмерные,четырехмерные и так до бесконечности). Однако, чем больше размерность массива,тем больший объем памяти он будет занимать.Например : четырехмерный массив символов размерностью 10x6x9x4 занимает 2160 байтов. Если бы массив содержал 2-байтовые целые, потребовалось бы 4320 байтов. Если бы элементы массива имели тип double, причем каждый элемент (вещественное число двойной точности) занимал бы 8 байтов, то для хранения массива потребовалось бы 17280 байтов. Объем требуемой памяти с ростом числа измерений растет экспоненциально.
Я считаю,что в поставленной задаче должны быть оговорены все моменты,вплоть до мелочей(в данном случае мерность массива),а иначе корректно написать программу не получится.

@Nameless One · 03.12.2012, 08:29

Можно, если хранить представлять многомерный массив через одномерный.

Программа запрашивает число размерностей, значение каждой размерности, затем предлагает пользователю заполнить массив и выводит его на экран:

C

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
struct md_array
{
    unsigned rank;
    unsigned *dimensions;
    int *data;
};
 
unsigned num_elements(unsigned rank, unsigned *dimensions)
{
    unsigned num = 1, i;
    for(i = 0; i < rank; ++i)
        num *= dimensions[i];
    return num;
}
 
struct md_array *make_md_array(unsigned rank, unsigned *dimensions)
{
    struct md_array *array = malloc(sizeof *array);
    if(array == NULL)
        goto err_ret;
 
    array->dimensions = malloc(rank * sizeof *dimensions);
 
    if(array->dimensions == NULL)
        goto free_array;
 
    array->data = malloc(num_elements(rank, dimensions) * sizeof *(array->data));
 
    if(array->data == NULL)
        goto free_dimensions;
 
    array->rank = rank;
    memcpy(array->dimensions, dimensions, rank * sizeof *dimensions);
 
    return array;
 
free_dimensions:
    free(array->dimensions);
 
free_array:
    free(array);
 
err_ret:
    return NULL;
}
 
unsigned calculate_offset(unsigned rank, unsigned *dimensions, unsigned *indices)
{
    unsigned offset = 0, i, last_dim = 1;
    for(i = 0; i < rank; ++i)
    {
        offset = offset * last_dim + indices[i];
        last_dim = dimensions[i];
    }
    return offset;
}
 
int *get_item(struct md_array *array, unsigned *indices)
{
    return &(array->data[calculate_offset(array->rank, array->dimensions, indices)]);
}
 
void destroy_md_array(struct md_array *array)
{
    free(array->data);
    free(array->dimensions);
    free(array);
}
 
typedef int (*MD_ARRAY_FUN)(struct md_array *, unsigned *);
 
int gen_walk(struct md_array *array, MD_ARRAY_FUN fun, unsigned *indices, unsigned curr_dim)
{
    if(curr_dim >= array->rank)
        return fun(array, indices);
 
    for(indices[curr_dim] = 0; indices[curr_dim] < array->dimensions[curr_dim]; ++indices[curr_dim])
        if(gen_walk(array, fun, indices, curr_dim + 1) == 0)
            return 0;
 
    return 1;
}
 
int walk_md_array(struct md_array *array, MD_ARRAY_FUN fun)
{
    int ret;
    unsigned *indices = calloc(array->rank, sizeof *indices);
 
    if(indices == NULL)
        return 0;
 
    ret = gen_walk(array, fun, indices, 0);
 
    free(indices);
    return ret;
}
 
void print_indices(unsigned count, unsigned *indices)
{
    unsigned i;
    for(i = 0; i < count; ++i)
        printf("[%u]", indices[i]);
}
 
int read_array(struct md_array *array, unsigned *indices)
{
    printf("ARRAY");
    print_indices(array->rank, indices);
    printf(": ");
    fflush(stdout);
    if(scanf("%d", get_item(array, indices)) != 1)
    {
        perror("scanf");
        return 0;
    }
 
    return 1;
}
 
int print_array(struct md_array *array, unsigned *indices)
{
    printf("ARRAY");
    print_indices(array->rank, indices);
    printf(" = %d\n", *get_item(array, indices));
    return 1;
}
 
int main(void)
{
    unsigned rank, i;
    unsigned *dimensions;
    struct md_array *array;
    int ret = EXIT_FAILURE;
 
    printf("Rank: ");
    fflush(stdout);
    scanf("%u", &rank);
 
    dimensions = malloc(rank * sizeof *dimensions);
 
    if(dimensions == NULL)
    {
        perror("malloc");
        goto err_ret;
    }
 
    for(i = 0; i < rank; ++i)
    {
        printf("Dim #%u: ", i);
        fflush(stdout);
        scanf("%u", &dimensions[i]);
    }
 
    array = make_md_array(rank, dimensions);
 
    if(array == NULL)
    {
        perror("make_md_array");
        goto free_dimensions;
    }
 
    puts("Enter array:");
    if(walk_md_array(array, read_array) == 0)
        goto free_array;
    puts("Got array:");
    if(walk_md_array(array, print_array) == 0)
        goto free_array;
 
    ret = EXIT_SUCCESS;
 
free_array:
    destroy_md_array(array);
 
free_dimensions:
    free(dimensions);
 
err_ret:
    exit(ret);
}

Пример ввода массива 2x2x2:

Bash

$ ./sample
Rank: 3
Dim #0: 2
Dim #1: 2
Dim #2: 2
Enter array:
ARRAY[0][0][0]: 1
ARRAY[0][0][1]: 2
ARRAY[0][1][0]: 3
ARRAY[0][1][1]: 4
ARRAY[1][0][0]: 5
ARRAY[1][0][1]: 6
ARRAY[1][1][0]: 7
ARRAY[1][1][1]: 8
Got array:
ARRAY[0][0][0] = 1
ARRAY[0][0][1] = 2
ARRAY[0][1][0] = 3
ARRAY[0][1][1] = 4
ARRAY[1][0][0] = 5
ARRAY[1][0][1] = 6
ARRAY[1][1][0] = 7
ARRAY[1][1][1] = 8

Особо программу не проверял, так что возможны косяки.

@Nikoys 26 / 26 / 17 Регистрация: 29.12.2010 Сообщений: 90
		1
	Как создать многомерный массив? 02.12.2012, 21:17. Показов 1396. Ответов 2 Метки нет (Все метки) Подскажите, пожалуйста, возможно ли задать многомерный массив в С, если заранее (на момент написания кода) не известно точное число количества мер? Может, как-то возможно реализовать через указатели или там массивы указателей? 0

@IKom 9 / 4 / 5 Регистрация: 24.02.2012 Сообщений: 43
	02.12.2012, 22:04	2
	Здравствуйте) Я думаю,что нет.В Си можно пользоваться массивами,размерность которых больше двух(т.е. трехмерные,четырехмерные и так до бесконечности). Однако, чем больше размерность массива,тем больший объем памяти он будет занимать.Например : четырехмерный массив символов размерностью 10x6x9x4 занимает 2160 байтов. Если бы массив содержал 2-байтовые целые, потребовалось бы 4320 байтов. Если бы элементы массива имели тип double, причем каждый элемент (вещественное число двойной точности) занимал бы 8 байтов, то для хранения массива потребовалось бы 17280 байтов. Объем требуемой памяти с ростом числа измерений растет экспоненциально. Я считаю,что в поставленной задаче должны быть оговорены все моменты,вплоть до мелочей(в данном случае мерность массива),а иначе корректно написать программу не получится. 0

	03.12.2012, 08:29

Как создать многомерный массив?

Решение