“真正的”多维数组的定义是什么，哪些编程语言支持它们？

Question

我读过的大部分编程书籍都有以下这句话：

"X 语言不支持真正的多维数组，但是您可以使用数组的数组来模拟（近似）它们。"

由于我大部分的经验都是用基于 C 的语言编写的，例如 C++、Java、JavaScript、php 等，我不确定什么是“真正”的多维数组。

什么是“真正”的多维数组，哪些语言支持它？如果可能，请提供一个真正的多维数组的代码示例。

- Jesse Good

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据我所知，Fortran-90曾经拥有它。 - Shekhar_Pro

@Shekhar_Pro：我使用过的每个FORTRAN版本（回到66年）都支持多达7个维度。 - user7116

Answer 1

C#支持真正的多维数组和"锯齿"数组（数组的数组），这可以作为一种替代方案。

// jagged array
string[][] jagged = new string[12][7];

// multidimensional array
string[,] multi = new string[12,7];

锯齿数组通常被认为比多维数组更好，因为它们可以做到多维数组所能做的一切，并且还能做更多。在锯齿数组中，每个子数组的大小都可以不同，而在多维数组中则不行。甚至有一个代码分析规则来证明这一点 (http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms182277.aspx)。

- Dylan Smith

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谢谢你的回答。我现在明白了什么是真正的多维数组。但是请记住，在C和C++中，即使它们使用数组的数组，子数组的大小也不能不同。另外，C#是唯一支持它们的语言吗？ - Jesse Good

"C++子数组的大小必须相同，即使它们使用的是数组的数组。" 不，它们没有使用数组的数组。 - dom0

@dom0 "C++中的子数组尽管使用了数组的数组，但大小仍然不能不同。" 为什么这是不正确的？在C++中，多维数组就是数组的数组。 - Rick

“数组的数组”意味着第一个数组包含一组其他数组（即不同的对象），这在C/C++中并非如此。int[5][2]是一个单独的对象。类似于int*[5]的东西可以被认为是一个数组的数组。 - dom0

Answer 2

Common Lisp支持两种类型的数组。

多维数组称为Array，而“一维”数组称为Vector。

- MadPhysicist

Answer 3

Java 也使用它们

int[][] a2 = new int[10][5];

这是我发现的一个有趣的用法

String[][] Data;

 //Assign the values, do it either dynamically or statically
 //For first fow
 Data[0][0] = "S"; //lastname
 Data[0][1] = "Pradeep"; //firstname
 Data[0][2] = "Kolkata"; //location

 //Second row
 Data[1][0] = "Bhimani"; //lastname
  Data[1][1] = "Shabbir"; //firstname
  Data[1][2] = "Kolkata"; //location

 //Add as many rows you want

 //printing
 System.out.print("Lastname\tFirstname\tLocation\n");
 for(i=0;i<2;i++)
 {
   for(j=0;j<3;j++)
   {
     System.out.print(Data[i][j]+"\t");
   }
   //move to new line
   System.out.print("\n");
 }

- Matthias Bruns

Answer 4

不需要阅读Sun和Microsoft网站上的大量文献，这是我从C语言时代记得的。希望这能有所帮助。

简单来说，如果我们只考虑二维数组，那么数组可以表示为二维数组和指针数组。在代码中，这相当于：

int x[15][20];
int *y[15];

在这个例子中，x[5][6]和b[5][6]在语法上都是有效的，并且最终都引用了一个整数。

也就是说，x是一个真正的二维数组：一旦创建它，就会有300个位置（可以包含int类型），已经被设置好了，你可以使用众所周知的下标约定来访问这个矩形（有15行和20列）数组，在这个数组中，你可以通过计算(20*row)+col来访问x[row,col]。

然而，在y的情况下，在定义结构时，只分配了15个指针，但没有初始化。（需要显式地进行初始化）

这种方法（指针数组或“数组的数组”或所谓的锯齿数组）有优点和缺点：

优点：

这个数组的行可以是不同长度的，即y的每个元素不需要指向一个二十个元素的行；一个元素可以指向两个元素，第二个元素可以指向三个元素，第三个元素可以指向零个元素，依此类推。

缺点：

然而，在最理想的情况下，如果y的每个元素都指向一个二十个元素的数组，那么将会有300个整数位置被设置，再加上十个指针单元，这是额外的。

从当前的示例角度来看，上面提供的C#示例（在之前的帖子中）应该足够了。

- Deer Womb

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在你的例子中，x[0] 只会指向第一个数组。此外，因为在 C 中数组会衰减成指针，所以即使它在内存中是连续的，你也不能把 x 视作真正的多维数组，并且只能通过指针算术来访问数组。这就是为什么 C 有 x[][] 语法而没有 x[,] 的原因。 - Jesse Good

@JesseGood：x是一个真正的多维数组，尽管C具有数组衰减。 - Deduplicator