实验6_数组_二维数组

一、实验目的

1. 二维数组的本质：掌握二维数组作为"数组的数组"的层次结构概念；理解二维数组在内存中的行优先存储方式；能够通过指针和下标两种方式访问二维数组元素。

2. 二维数组的基本操作：熟练进行二维数组的定义、初始化和内存分配；掌握二维数组的输入输出、遍历方法（行优先/列优先）；理解二维数组行列下标的对应关系。

3. 矩阵处理能力：能够使用二维数组表示和操作矩阵；掌握常见的矩阵运算（转置、相加、相乘等）；培养处理表格数据、图像数据等二维数据的能力。

二、相关知识点

1. 二维数组的定义和初始化

// 三种定义方式

int matrix1[3][4];                    // 3行4列，元素值不确定

int matrix2[3][4] = {0};             // 全部初始化为0

int matrix3[][4] = {                 // 行数自动推导

    {1, 2, 3, 4},

    {5, 6, 7, 8},

    {9, 10, 11, 12}

};

2. 二维数组的输入输出

#define ROWS 3

#define COLS 4

int matrix[ROWS][COLS];

// 输入二维数组

printf("请输入%d×%d矩阵:\n", ROWS, COLS);

for(int i = 0; i < ROWS; i++) {

    for(int j = 0; j < COLS; j++) {

        printf("matrix[%d][%d]: ", i, j);

        scanf("%d", &matrix[i][j]);

    }

}

// 以矩阵形式输出

printf("矩阵内容:\n");

for(int i = 0; i < ROWS; i++) {

    for(int j = 0; j < COLS; j++) {

        printf("%4d", matrix[i][j]);  // 宽度为4，对齐输出

    }

    printf("\n");  // 每行结束后换行

}

3.注意事项

（1）理解二维数组在内存中的连续存储特性

（2）注意数组越界访问的风险

4.典型实验题目

（1）矩阵转置运算

（2）两个矩阵的加减乘运算

（3）判断矩阵是否对称

（4）矩阵的鞍点查找（行最大、列最小的元素）

（5）杨辉三角的生成和显示

（6）图像数据的简单处理（如边缘检测）

（7）矩阵的螺旋遍历和Z字形遍历

（8）矩阵的旋转操作（90度、180度、270度）