Что такое двумерный массив?

Двумерный массив является очень распространенным типом структуры данных и используется в той или иной форме почти всеми языками программирования. В таком массиве элементы данных одного типа упорядочены в формате, который обычно изображается в виде таблицы со строками и столбцами. Конкретные методы, используемые для определения местоположения элементов данных в памяти, варьируются от языка к языку и от случая к случаю, но наиболее эффективные варианты позволяют использовать простые математические вычисления для определения местоположения конкретного адреса памяти любого данного элемента массива. Массивы настолько распространены, что многие языки включают массив в качестве базового типа данных.

Массивы являются одними из наиболее распространенных структур данных, используемых программистами. Массив определяется как последовательность элементов данных, которые могут быть однозначно идентифицированы некоторым количеством индексов. Обычная практика - ссылаться на массив как на число измерений, равное количеству элементов индекса, необходимых для определения местоположения конкретного элемента данных. В одномерном массиве, который по сути является списком, каждый элемент данных может быть расположен путем ссылки на его положение в списке. Двумерный массив использует два индекса для идентификации каждого элемента данных и может быть визуализирован в виде таблицы со строками и столбцами.

Каждый элемент данных в стандартном двумерном массиве состоит из объекта одного типа. Элементы массива чаще всего являются простыми переменными, такими как числа с плавающей точкой или целые числа. В принципе, однако, любой тип информации может храниться в массиве, если каждый элемент одинаков. Двумерный массив является естественным выбором для хранения любых данных, которые естественным образом будут помещены в таблицу, и этот тип данных очень часто используется именно для этого.

В идеале, весь двумерный массив может быть расположен в одном непрерывном блоке памяти. Это обеспечивает очень быстрый доступ, поскольку конкретный адрес памяти каждого отдельного элемента данных в двумерном массиве может быть вычислен математически с использованием формулы на основе размера, необходимого для каждого элемента данных. На практике это не всегда возможно, и массивы могут храниться в разных частях памяти, процесс, который снижает скорость доступа к элементам.

Самое основное разнообразие двумерного массива имеет фиксированный размер и использует целочисленные значения для индексов. Многие языки допускают использование только целых чисел для значений индекса, хотя часто можно создавать пользовательские типы данных, чтобы избежать этого ограничения при необходимости. Другие разновидности двумерного массива оптимизированы для конкретных целей, таких как хранение массивов практически пустых ячеек или возможность динамического изменения размера.