小学生也能懂的C++二维数组教程

亲爱的小朋友们，今天我们要学习一个超级有用的知识——二维数组！它就像一个神奇的表格，能帮我们整齐地存放好多好多数据，还能玩出各种有趣的花样哦！

📊 什么是二维数组？

想象一下，你有一个数学练习本，上面画满了格子，有行也有列——这就是二维数组啦！

• 二维数组就像一个长方形的方阵（矩阵），有行和列
• 定义方法：数据类型 数组名[行数][列数]
• 比如：int score[3][4]; 就像一个3行4列的表格，能放12个整数（考试分数正好合适呢！）

![表格示意图]

行0 → [0][0] [0][1] [0][2] [0][3]
行1 → [1][0] [1][1] [1][2] [1][3]
行2 → [2][0] [2][1] [2][2] [2][3]

🎯 怎么找到数组里的元素？

每个格子都有自己的"座位号"，就像电影院的座位一样好找！

• 格式：数组名[行下标][列下标]
• 注意：下标从0开始哦！就像我们数数有时候从0开始数
• 例子：score[1][2] 表示第2行第3列的元素（因为0是第一个）

⚠️ 小警告：不要找不存在的座位！比如score[3][4]对于3行4列的数组来说，就是"幽灵座位"啦，会出错的！

🏗️ 给二维数组"填数据"

刚创建的数组是空的，我们要给它填上数据，这个过程叫"初始化"。有几种好玩的方法：

方法1：一行一行填

int a[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};

👉 系统会按顺序从第一行开始填，填满一行再填下一行，没填到的自动补0 👉 结果会是这样：

1 2 3 4
5 6 7 8
9 0 0 0

方法2：分行填（更清楚！）

int a[3][4] = {
    {1,2},      // 第一行只填前两个
    {3,4,5},    // 第二行填前三个
    {7,8,9,10}  // 第三行全填满
};

👉 结果会是这样：

1 2 0 0
3 4 5 0
7 8 9 10

方法3：全部清零

int a[3][4] = {};  // 两个大括号中间什么都不放

👉 结果会是一个全是0的表格，像干净的作业本：

0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0

💡 小技巧：定义二维数组时，行数可以省略，但列数绝对不能省！就像排队时，必须知道每排站几个人～

🔍 如何使用二维数组里的数据？

要想使用数组里的某个数据，就像在教室里找人一样，需要知道他在第几行第几列。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 创建一个3行4列的数组，存放零食数量
    int snacks[3][4] = {{2,3,1,5}, {4,0,2,3}, {1,2,2,4}};
    
    // 输出第二行第三列的零食数量（注意：下标从0开始哦）
    // 第二行就是行下标1，第三列就是列下标2
    cout << "第二行第三列的零食有：" << snacks[1][2] << "个" << endl;
    
    // 给第一行第一列的零食增加2个
    snacks[0][0] += 2;
    cout << "增加后，第一行第一列的零食有：" << snacks[0][0] << "个" << endl;
    
    return 0;
}

输出结果：

第二行第三列的零食有：2个
增加后，第一行第一列的零食有：4个

🔄 如何遍历二维数组？

遍历就是一个一个地查看数组里的所有元素，我们可以用两个for循环来实现，就像扫地一样，先扫完一行再扫下一行。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 创建一个3行4列的数组
    int arr[3][4] = {{1,2}, {3,4,5}, {7,8,9,10}};
    
    // 外部循环控制行（i表示行号）
    for(int i = 0; i < 3; i++){
        // 内部循环控制列（j表示列号）
        for(int j = 0; j < 4; j++){
            // 输出当前元素，后面加个空格分开
            cout << arr[i][j] << " ";
        }
        // 一行输出完了，换行
        cout << endl;
    }
    
    return 0;
}

输出结果：

1 2 0 0 
3 4 5 0 
7 8 9 10 

📥📤 二维数组的输入和输出

我们可以让用户输入数据到二维数组中，然后再显示出来，就像做一个数据收集小游戏。

#include <iostream>
using namespace std;

// 定义一个全局数组（可以放更多数据）
int a[12][12];
int m, n;  // m表示行数，n表示列数

int main() {
    // 输入行数和列数
    cout << "请输入行数和列数（用空格分开）：";
    cin >> m >> n;
    
    // 输入数组元素
    cout << "请输入" << m << "行" << n << "列的数据：" << endl;
    for(int i = 0; i < m; i++){
        for(int j = 0; j < n; j++){
            cin >> a[i][j];
        }
    }
    
    // 输出数组元素
    cout << "你输入的数组是：" << endl;
    for(int i = 0; i < m; i++){
        for(int j = 0; j < n; j++){
            cout << a[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;  // 每行结束后换行
    }
    
    return 0;
}

运行示例：

请输入行数和列数（用空格分开）：2 2
请输入2行2列的数据：
1 2
3 4
你输入的数组是：
1 2 
3 4 

🎮 实战小游戏：矩阵加法

矩阵加法就像两个表格中对应位置的数字相加，非常简单！

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int n, m;  // n表示行数，m表示列数
    int A[100][100], B[100][100], C[100][100];  // 三个矩阵
    
    // 输入行数和列数
    cin >> n >> m;
    
    // 输入第一个矩阵A
    cout << "请输入第一个" << n << "行" << m << "列的矩阵：" << endl;
    for(int i = 0; i < n; i++){
        for(int j = 0; j < m; j++){
            cin >> A[i][j];
        }
    }
    
    // 输入第二个矩阵B
    cout << "请输入第二个" << n << "行" << m << "列的矩阵：" << endl;
    for(int i = 0; i < n; i++){
        for(int j = 0; j < m; j++){
            cin >> B[i][j];
        }
    }
    
    // 计算矩阵加法：对应位置的元素相加
    for(int i = 0; i < n; i++){
        for(int j = 0; j < m; j++){
            C[i][j] = A[i][j] + B[i][j];
        }
    }
    
    // 输出结果矩阵C
    cout << "两个矩阵相加的结果是：" << endl;
    for(int i = 0; i < n; i++){
        for(int j = 0; j < m; j++){
            cout << C[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;  // 每行结束换行
    }
    
    return 0;
}

样例输入：

3 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3
4 5 6
7 8 9
0 0 0

样例输出：

两个矩阵相加的结果是：
5 7 9 
8 10 12 
1 2 3 

🎲 实战小游戏：矩阵交换行

这个游戏可以交换矩阵中任意两行的内容，就像交换两排座位一样有趣！

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 定义一个5x5的矩阵
    int matrix[5][5];
    int m, n;  // 要交换的两行
    
    // 输入矩阵的5行数据
    cout << "请输入5行5列的矩阵：" << endl;
    for(int i = 0; i < 5; i++){
        for(int j = 0; j < 5; j++){
            cin >> matrix[i][j];
        }
    }
    
    // 输入要交换的两行（注意：题目中是从1开始编号的）
    cin >> m >> n;
    
    // 因为数组下标从0开始，所以要减1
    m--;
    n--;
    
    // 交换两行的元素
    for(int j = 0; j < 5; j++){
        // 临时变量temp用来帮忙交换
        int temp = matrix[m][j];
        matrix[m][j] = matrix[n][j];
        matrix[n][j] = temp;
    }
    
    // 输出交换后的矩阵
    cout << "交换后的矩阵是：" << endl;
    for(int i = 0; i < 5; i++){
        for(int j = 0; j < 5; j++){
            cout << matrix[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    
    return 0;
}

🔢 实战小游戏：计算矩阵边缘元素之和

矩阵的边缘元素就是第一行、最后一行、第一列和最后一列的元素，计算它们的和就像给边框上的数字做加法！

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int m, n;  // m是行数，n是列数
    int sum = 0;  // 用来存放边缘元素的和
    int matrix[100][100];  // 定义一个足够大的矩阵
    
    // 输入行数和列数
    cin >> m >> n;
    
    // 输入矩阵元素
    for(int i = 0; i < m; i++){
        for(int j = 0; j < n; j++){
            cin >> matrix[i][j];
        }
    }
    
    // 计算边缘元素之和
    for(int i = 0; i < m; i++){
        for(int j = 0; j < n; j++){
            // 边缘元素的条件：第一行(i==0)、最后一行(i==m-1)
            // 或者第一列(j==0)、最后一列(j==n-1)
            if(i == 0 || i == m-1 || j == 0 || j == n-1){
                sum += matrix[i][j];
            }
        }
    }
    
    // 输出结果
    cout << "矩阵边缘元素之和是：" << sum << endl;
    
    return 0;
}

样例输入：

3 3
3 4 1
3 7 1
2 0 1

样例输出：

矩阵边缘元素之和是：15

📝 小结与练习

今天我们学习了：

1. 二维数组就像一个表格，有行和列
2. 定义方法：数据类型 数组名[行数][列数]
3. 访问元素：数组名[行下标][列下标]（下标从0开始）
4. 初始化二维数组的几种方法
5. 用双重循环遍历二维数组
6. 二维数组的输入输出
7. 三个有趣的实战小游戏：矩阵加法、矩阵交换行、计算矩阵边缘元素之和

练习题

1. 创建一个4x4的二维数组，初始化后输出所有元素。
2. 让用户输入一个3x3的矩阵，然后计算对角线元素之和（从左上角到右下角）。
3. 编写程序，将一个2x3的矩阵转置成3x2的矩阵（行变列，列变行）。

小朋友们，二维数组是不是很有趣呀？它在游戏开发、图像处理等很多地方都有大用处呢！多练习几次，你就能熟练掌握啦！