【C++ 筆記】陣列（Array） - part 8
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目錄（Table of Contents）：
[TOC]
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很感謝你點進來這篇文章。
你好，我並不是什麼 C++、程式語言的專家，所以本文若有些錯誤麻煩請各位鞭大力一點，我極需各位的指正及指導！！本系列文章的性質主要以詼諧的口吻，一派輕鬆的態度自學程式語言，如果你喜歡，麻煩留言說聲文章讚讚吧！
陣列（Array）
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陣列（Array），又稱數組，在 Python 中，此種類似的資料結構稱為列表（List），是將一組資料儲存在記憶體的集合。
陣列是一種集合，在 C++ 中只能儲存固定資料型態的元素於陣列中。
在此之前，我們需要了解陣列（Array）、元素（Element）、索引（Index）、資料型態（Data Type）之間的關係。
Image Source：https://www.geeksforgeeks.org/cpp-arrays/
以上是陣列的圖示，所謂的元素就像是數列裡面的各個數字一樣，如：{1,2,3,4,5,6}，1~6 即為元素。
所謂的索引（Index），就是每個元素的位置，C++ 的陣列索引以 0 為開頭，不是 1 唷。
以上圖而言，元素 2 的索引就是 0，它所在的位置就稱為 0。
至於資料型態，陣列不需要為每個元素加上 int、float 等等，只需要在陣列名稱前加上即可，語法如下：
```cpp=
type arrayName [ arraySize ];
```
type：資料型態
arraysize：指定陣列大小，必須是要 > 0 的整數常數。
具體而言，正常的宣告如下：
```cpp=
int a[10];
```
這是整數型態的陣列 a，大小能夠塞 10 個元素進去，索引為 0 ~ 9。
### 初始化陣列
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```cpp=
int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
```
以上定義了一個陣列，並且做出初始化的動作。
那我們也可以不用指定 arraysize，如下：
```cpp=
int a[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
```
則 C++ 會自動偵測裡面的元素個數，並且制定大小為 10，同上式。
我們也可以為陣列指定值，如下：
```cpp=
a[0] = 2; // 索引 0 的元素被改成2
```
### 存取陣列
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我們要取得陣列裡面的元素，則如下所示：
```cpp=
a[0];
```
這樣就取得了 a 陣列中，索引 0 的元素了。
所以格式是：`array[index];`
接下來，讓我們練習吧！
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 1. 初始化陣列
const int SIZE = 5;
int numbers[SIZE] = {10, 20, 30, 40, 50}; // 陣列初始化
// 2. 迴圈輸出陣列元素
cout << "陣列中的元素為：" << endl;
for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
cout << "numbers[" << i << "] = " << numbers[i] << endl;
}
// 3. 計算總和
int sum = 0;
for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
sum += numbers[i];
}
cout << "陣列元素的總和為：" << sum << endl;
// 4. 找最大值與最小值
int maxVal = numbers[0];
int minVal = numbers[0];
for (int i = 1; i < SIZE; i++) {
if (numbers[i] > maxVal) {
maxVal = numbers[i];
}
if (numbers[i] < minVal) {
minVal = numbers[i];
}
}
cout << "陣列中的最大值為：" << maxVal << endl;
cout << "陣列中的最小值為：" << minVal << endl;
return 0;
}
```
輸出結果：
```cpp=
陣列中的元素為：
numbers[0] = 10
numbers[1] = 20
numbers[2] = 30
numbers[3] = 40
numbers[4] = 50
陣列元素的總和為：150
陣列中的最大值為：50
陣列中的最小值為：10
```
多維陣列（Multidimesional Arrays）
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語法：
```cpp=
type name[size1][size2]...[sizeN];
```
多維陣列即陣列裡面還有一個陣列，在那一個陣列裡面，還有更多的陣列，就像永無止盡的盡頭XD。
最簡單的形式是二維陣列：
```cpp=
int a[10][2];
```
### 二維陣列（Two dimensional Arrays）
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二維陣列可以拿來類比成一個平面（x、y軸），也是一個表格。
Image Source：https://www.geeksforgeeks.org/multidimensional-arrays-in-c/
通常我們都會將二維陣列的形式喻成一個表格的形式，會有欄（C：Columns）、排（Rows）。
一維陣列是一條直線，就如同 1R：1, 2, 3, 4, 5。
二維陣列就是新增了欄位（C），向上、向下延伸陣列出來。
寫成程式碼如下：
```cpp=
int a[3][4] = {
{0, 1, 2, 3} ,
{4, 5, 6, 7} ,
{8, 9, 10, 11}
};
```
這是一個 3 * 4 的二維陣列，寫法如同以下：
```cpp=
int a[3][4] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
```
如果要存取二維陣列，如同一般的存取方法：
```cpp=
int val = a[2][3]; // 例
```
以下是一範例：
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 定義一個固定的 3x3 二維陣列
const int rows = 3;
const int cols = 3;
int array[rows][cols] = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9}
};
// 輸出二維陣列
cout << "二維陣列的內容是：" << endl;
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < cols; j++) {
cout << array[i][j] << "\t";
}
cout << endl;
}
// 計算二維陣列中所有元素的總和
int sum = 0;
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < cols; j++) {
sum += array[i][j];
}
}
// 輸出總和
cout << "\n二維陣列中所有元素的總和是：" << sum << endl;
return 0;
}
```
輸出結果：
```
二維陣列的內容是：
1 2 3
4 5 6
7 8 9
二維陣列中所有元素的總和是：45
```
總結
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### 陣列的定義
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陣列是一種資料結構，用於儲存固定數量之相同資料型態的元素。每個元素都有一個索引，C++中的索引從 0 開始，索引（index）意即元素所在位置。陣列的基本語法為：
```cpp=
type arrayName[arraySize];
```
例如，`int a[10];` 定義了一個可以儲存 10 個整數的陣列。
### 陣列的初始化與存取
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陣列可以在宣告時初始化，例如：
```cpp=
int a[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
```
也可以不指定大小，由編譯器自動推斷。
存取陣列元素時需要使用索引：例如 `a[0];` 取得第一個元素。
### 多維陣列
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語法：
```cpp=
type name[size1][size2];
```
二維陣列可以視為表格，並且可以使用雙重迴圈來存取和運算其元素。
參考資料
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[C++ Arrays](https://www.w3schools.com/cpp/cpp_arrays.asp)
[Multidimensional Arrays in C - 2D and 3D Arrays - GeeksforGeeks](https://www.geeksforgeeks.org/multidimensional-arrays-in-c/)
[C++ 数组 | 菜鸟教程](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-arrays.html)
[C++ 多维数组 | 菜鸟教程](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-multi-dimensional-arrays.html)
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