Matrizes 2D em C
As matrizes permitem armazenar um conjunto de dados relacionados em C sem ter de criar várias variáveis. Como regra geral, as matrizes são unidimensionais, mas podem ser expandidas para qualquer número de dimensões. Mostramos-lhe como criar matrizes 2D em C e como utilizá-las de forma eficaz.
Noções básicas sobre matrizes em C
Para poder criar e dominar eficazmente as matrizes 2D em C, primeiro deve saber algumas coisas básicas sobre as matrizes na linguagem de programação C. Como em muitas outras linguagens, as matrizes são um bloco de memória no qual podem ser armazenados vários valores do mesmo tipo de dados. Isto permite guardar e resumir vários valores sob o mesmo nome de variável. O tamanho da matriz deve ser conhecido no momento da compilação e não pode ser modificado posteriormente. O bloco de código a seguir mostra como criar matrizes em C:
int cifras1[15];
// Opcionalmente, los valores almacenados pueden ser especificados al crear el array:
int cifras2[5] = {1, 2, 3, 4, 5};Neste exemplo, o tipo de dados a ser guardado é especificado, como de costume, antes do nome da variável. Os colchetes indicam que esta variável não é um valor único, mas sim uma matriz. O número inteiro entre colchetes indica quantos elementos deste tipo de dados podem ser armazenados na matriz. No exemplo anterior, a matriz cifras1 é criada sem inicialização, o que significa que não são escritos valores nos campos. Estes podem ser preenchidos com valores mais adiante no código.
A matriz cifras2, por outro lado, é inicializada manualmente quando criada. Essa abordagem não é recomendável na maioria dos casos, pois consome muito tempo para matrizes grandes e o código resultante é frequentemente ilegível. Portanto, é melhor tentar preencher as matrizes programaticamente, por exemplo, com um loop for:
cifras2[100];
for(int i = 0; i < 100; i++) {
cifras2[i] = i + 1;
}
// Crea un array que contiene los números enteros del 1 al 100.Dependendo do sistema operativo em que estiver a trabalhar, do padrão C que estiver a utilizar e do local do seu programa em que declarou uma variável não inicializada, essa variável pode conter um valor aleatório. O mesmo ocorre com os campos de matriz. Portanto, é melhor não aceder a campos que ainda não tenha inicializado, especialmente se o valor armazenado neles deve ser interpretado como um ponteiro.
Depois de criar uma matriz, o índice pode ser usado para aceder a valores individuais. Tenha em atenção que as matrizes começam com o índice 0. O exemplo seguinte serve para ilustrar isso:
int cifras2[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
cifras2[3] = cifras2[2];
printf("%d\n", cifras2[3]);
// Resultado: 3Uma matriz 2D pode ser criada em C criando uma matriz em que cada campo contenha outra matriz. Continue a ler para saber mais.
Como criar uma matriz 2D em C
As matrizes 2D em C nada mais são do que matrizes unidimensionais cujos campos contêm cada um outra matriz. Portanto, uma matriz 2D pode ser entendida como uma tabela ou matriz de valores. As matrizes 2D podem ser criadas e preenchidas com a seguinte sintaxe:
2d_ints[10][10];
2d_ints[0][1] = 0;
2d_ints[2][1] = 2;
2d_ints[9][4] = 36;
// etc.Aqui, o número entre colchetes à esquerda representa o índice da primeira matriz a ser acedida e o número à direita representa o índice da segunda. Estes dois números podem ser visualizados como coordenadas bidimensionais ou números de linha ou coluna. Tal como as matrizes unidimensionais, as matrizes bidimensionais também podem ser inicializadas com valores quando são criadas.
2d_floats[2][6] = {
{0.1, 3.56, 6.346, 8.9, 45.345, 2.284}
{7.0, 1.12, 9.74, 0.0, 3.56, 4.4}
}O princípio de uma matriz dentro de outra matriz não se limita a duas dimensões. Pode utilizar este método para criar matrizes com qualquer número de dimensões.
int 4d_ints[10][10][10][10]Casos práticos de matrizes 2D em C
Iterar sobre um array 2D
A aplicação mais comum das matrizes 2D em C (ou matrizes multidimensionais) é a criação de estruturas de dados multidimensionais. No exemplo a seguir, uma matriz bidimensional é preenchida alternadamente com zeros e uns para representar um tabuleiro de xadrez:
#include <stdio.h>
#define ARRAY_LENGTH 8
int main() {
int tablero de ajedrez[8][8];
for(int i = 0; i < ARRAY_LENGTH; i++) {
for(int j = 0; j < ARRAY_LENGTH; j++) {
tablero de ajedrez[i][j] = (i + j) % 2;
printf("%d", tablero de ajedrez[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
/*
Resultado:
01010101
10101010
01010101
10101010
01010101
10101010
01010101
10101010
*/Matriz de strings
Um detalhe muito importante para o uso habilidoso de matrizes: uma matriz é, na verdade, apenas um ponteiro para uma posição na memória, e o compilador C entende-a como tal. O índice especificado ao escrever ou ler campos individuais representa, portanto, o deslocamento ao longo da matriz em relação ao endereço base. O exemplo a seguir ilustra isso:
int cifras2[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
printf("%d\n", *cifras2);
// Resultado: 1
printf("%d\n", *(cifras2 + 2));
// Resultado: 3As strings ou cadeias são tratadas da mesma forma em C. Portanto, é possível iterar sobre uma cadeia como se fosse uma matriz. Isso pode ser visto no exemplo a seguir, em que três registos armazenados numa matriz são exibidos caractere por caractere em maiúsculas. Para aceder aos caracteres, utiliza-se o campo índice da matriz (colchetes):
#include <stdio.h>
int main() {
char* frase[3];
frase[0] = "¡Hola! Esta es la primera frase.\n";
frase[1] = "Esta es la segunda frase.\n";
frase[2] = "Y esta, la tercera.\n";
printf("Frases originales:\n\n");
for(int i = 0; i < 3; i++) {
printf("%s", frases[i]);
}
printf("\nFrases cambiadas:\n\n");
for(int i = 0; i < 3; i++) {
int j = 0;
while(frases[i][j] != '\n') {
if(frases[i][j] >= 'a' && frases[i][j] <= 'z') {
printf("%c", frases[i][j] - 0x20);
} else {
printf("%c", frases[i][j]);
}
j++;
}
printf("\n");
}
}
/*
Resultado:
Frases originales:
¡Hola! Esta es la primera frase.
Esta es la segunda frase.
Y esta, la tercera.
Frases cambiadas:
¡HOLA! ESTA ES LA PRIMERA FRASE.
ESTA ES LA SEGUNDA FRASE.
Y ESTA, LA TERCERA.
*/