Was ist ein zweidimensionales Array?
Ein zweidimensionales Array ist eine sehr verbreitete Art von Datenstruktur und wird in der einen oder anderen Form von fast allen Computerprogrammiersprachen verwendet. In einem solchen Array werden Datenelemente des gleichen Typs in einem Format angeordnet, das typischerweise als Tabelle mit Zeilen und Spalten dargestellt wird. Die spezifischen Techniken, die zum Lokalisieren von Datenelementen im Speicher verwendet werden, variieren von Sprache zu Sprache und von Fall zu Fall, aber die effizientesten Varianten ermöglichen die Verwendung einer einfachen mathematischen Berechnung zum Lokalisieren der spezifischen Speicheradresse eines gegebenen Array-Elements. Arrays sind so verbreitet, dass viele Sprachen das Array als Basisdatentyp verwenden.
Arrays sind einige der gebräuchlichsten Datenstrukturen, die von Computerprogrammierern verwendet werden. Ein Array ist definiert als eine Reihe von Datenelementen, die durch eine Reihe von Indizes eindeutig identifiziert werden können. Es ist gängige Praxis, ein Array mit einer Anzahl von Dimensionen zu bezeichnen, die der Anzahl der Indexelemente entspricht, die zum Auffinden eines bestimmten Datenelements erforderlich sind. In einem eindimensionalen Array, das im Wesentlichen eine Liste ist, kann jedes Datenelement durch Bezugnahme auf seine Position in der Liste lokalisiert werden. Ein zweidimensionales Array identifiziert jedes Datenelement mit zwei Indizes und kann als Tabelle mit Zeilen und Spalten dargestellt werden.
Jedes Datenelement in einem zweidimensionalen Standardarray besteht aus demselben Objekttyp. Array-Elemente sind meist einfache Variablen, z. B. Gleitkommazahlen oder Ganzzahlen. Grundsätzlich können jedoch alle Arten von Informationen in einem Array gespeichert werden, sofern alle Elemente gleich sind. Ein zweidimensionales Array ist eine natürliche Wahl zum Speichern von Daten, die auf natürliche Weise in eine Tabelle eingefügt würden, und dieser Datentyp wird sehr häufig verwendet, um genau dies zu tun.
Idealerweise kann sich eine gesamte zweidimensionale Anordnung in einem einzigen zusammenhängenden Speicherblock befinden. Dies ermöglicht einen sehr schnellen Zugriff, da die spezifische Speicheradresse jedes einzelnen Datenelements innerhalb eines zweidimensionalen Arrays mathematisch berechnet werden kann, indem eine Formel verwendet wird, die auf der für jedes Datenelement benötigten Größe basiert. In der Praxis ist dies nicht immer möglich, und Arrays können in verschiedenen Speicherbereichen gespeichert werden. Dies verringert die Geschwindigkeit, mit der auf Elemente zugegriffen werden kann.
Die grundlegendste Variante eines zweidimensionalen Arrays hat eine feste Größe und verwendet Ganzzahlwerte für Indizes. In vielen Sprachen können nur Ganzzahlen für Indexwerte verwendet werden, obwohl es häufig möglich ist, benutzerdefinierte Datentypen zu erstellen, um diese Einschränkung bei Bedarf zu umgehen. Andere Arten von zweidimensionalen Arrays sind für bestimmte Zwecke optimiert, z. B. das Speichern von Arrays mit weitgehend leeren Zellen oder das Ermöglichen einer dynamischen Größenänderung.