O que é uma matriz bidimensional?
Uma matriz bidimensional é um tipo muito comum de estrutura de dados e é usada de uma forma ou de outra por quase todas as linguagens de programação de computadores. Nessa matriz, elementos de dados do mesmo tipo são organizados em um formato que normalmente é representado como uma tabela com linhas e colunas. As técnicas específicas usadas para localizar elementos de dados na memória variam de idioma para idioma e de caso para caso, mas as variedades mais eficientes permitem que a computação matemática simples seja usada para localizar o endereço de memória específico de qualquer elemento da matriz. Matrizes são tão comuns que muitos idiomas incluem a matriz como um tipo de dados básico.
Matrizes são algumas das estruturas de dados mais comuns usadas por programadores de computador. Uma matriz é definida como uma série de elementos de dados que podem ser identificados exclusivamente por algum número de índices. É prática comum referir-se a uma matriz como tendo um número de dimensões igual ao número de itens de índice necessários para localizar um elemento de dados específico. Em uma matriz unidimensional, que é essencialmente uma lista, cada elemento de dados pode ser localizado referenciando sua posição na lista. Uma matriz bidimensional usa dois índices para identificar cada elemento de dados e pode ser visualizada como uma tabela com linhas e colunas.
Todo elemento de dados em uma matriz bidimensional padrão consiste no mesmo tipo de objeto. Os elementos de matriz geralmente são variáveis simples, como flutuadores ou números inteiros. Em princípio, no entanto, qualquer tipo de informação pode ser armazenado em uma matriz, desde que cada item seja o mesmo. Uma matriz bidimensional é uma escolha natural para armazenar quaisquer dados que naturalmente seriam colocados em uma tabela, e esse tipo de dados é frequentemente usado para fazer exatamente isso.
Idealmente, toda uma matriz bidimensional pode ser localizada dentro de um único bloco contínuo de memória. Isso permite um acesso muito rápido, pois o endereço de memória específico de cada elemento de dados individual em uma matriz bidimensional pode ser calculado matematicamente, usando uma fórmula baseada no tamanho necessário para cada item de dados. Na prática, isso nem sempre é possível, e as matrizes podem ser armazenadas em diferentes partes da memória, um processo que reduz a velocidade com a qual os elementos podem ser acessados.
A variedade mais básica de matriz bidimensional tem um tamanho fixo e usa valores inteiros para índices. Muitos idiomas permitem que apenas números inteiros sejam usados para valores de índice, embora seja geralmente possível criar tipos de dados personalizados para evitar essa limitação, se necessário. Outras variedades de matriz bidimensional são otimizadas para fins específicos, como armazenar matrizes de células amplamente vazias ou permitir redimensionamento dinâmico.