C言語多次元配列完全解説：2次元・3次元配列の実践

C言語多次元配列

このチュートリアルでは、多次元配列（2次元配列と3次元配列）の扱い方を例を通じて学びます。

Cプログラミングでは、配列の配列を作成できます。これらは多次元配列として知られています。例えば：

float x[3][4];

ここで、xは2次元（2d）配列です。この配列は12要素を保持できます。3行あり、各行に4列があるテーブルとして考えられます。

同様に、3次元（3d）配列を宣言できます。例えば：

float y[2][4][3];

ここで、配列yは24要素を保持できます。

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多次元配列の初期化

2次元配列と3次元配列の初期化方法です：

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2次元配列の初期化

// 2次元配列の初期化のさまざまな方法
int c[2][3] = {{1, 3, 0}, {-1, 5, 9}};
int c[][3] = {{1, 3, 0}, {-1, 5, 9}};
int c[2][3] = {1, 3, 0, -1, 5, 9};

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3次元配列の初期化

3次元配列も2次元配列と同様に初期化できます。例：

int test[2][3][4] = {
    {{3, 4, 2, 3}, {0, -3, 9, 11}, {23, 12, 23, 2}},
    {{13, 4, 56, 3}, {5, 9, 3, 5}, {3, 1, 4, 9}}
};

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例1: 2次元配列で値を格納・表示

// 2都市の1週間の気温を格納・表示するCプログラム
#include <stdio.h>
const int CITY = 2;
const int WEEK = 7;
int main() {
    int temperature[CITY][WEEK];
    // ネストしたループで2次元配列に値を格納
    for (int i = 0; i < CITY; ++i) {
        for (int j = 0; j < WEEK; ++j) {
            printf("都市 %d, 日 %d: ", i + 1, j + 1);
            scanf("%d", &temperature[i][j]);
        }
    }
    printf("\n値を表示: \n\n");
    // ネストしたループで2次元配列の値を表示
    for (int i = 0; i < CITY; ++i) {
        for (int j = 0; j < WEEK; ++j) {
            printf("都市 %d, 日 %d = %d\n", i + 1, j + 1, temperature[i][j]);
        }
    }
    return 0;
}

出力

都市 1, 日 1: 33
都市 1, 日 2: 34
都市 1, 日 3: 35
都市 1, 日 4: 33
都市 1, 日 5: 32
都市 1, 日 6: 31
都市 1, 日 7: 30
都市 2, 日 1: 23
都市 2, 日 2: 22
都市 2, 日 3: 21
都市 2, 日 4: 24
都市 2, 日 5: 22
都市 2, 日 6: 25
都市 2, 日 7: 26
値を表示:
都市 1, 日 1 = 33
都市 1, 日 2 = 34
都市 1, 日 3 = 35
都市 1, 日 4 = 33
都市 1, 日 5 = 32
都市 1, 日 6 = 31
都市 1, 日 7 = 30
都市 2, 日 1 = 23
都市 2, 日 2 = 22
都市 2, 日 3 = 21
都市 2, 日 4 = 24
都市 2, 日 5 = 22
都市 2, 日 6 = 25
都市 2, 日 7 = 26

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例2: 2つの行列の和

// 2x2の2つの行列の和を求めるCプログラム
#include <stdio.h>
int main() {
    float a[2][2], b[2][2], result[2][2];
    // ネストしたforループで入力受け取り
    printf("1つ目の行列の要素を入力\n");
    for (int i = 0; i < 2; ++i)
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            printf("a%d%dを入力: ", i + 1, j + 1);
            scanf("%f", &a[i][j]);
        }
    // 2つ目の行列の入力
    printf("2つ目の行列の要素を入力\n");
    for (int i = 0; i < 2; ++i)
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            printf("b%d%dを入力: ", i + 1, j + 1);
            scanf("%f", &b[i][j]);
        }
    // 対応する要素を加算
    for (int i = 0; i < 2; ++i)
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            result[i][j] = a[i][j] + b[i][j];
        }
    // 和を表示
    printf("\n行列の和:");
    for (int i = 0; i < 2; ++i)
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            printf("%.1f\t", result[i][j]);
            if (j == 1) printf("\n");
        }
    return 0;
}

出力

1つ目の行列の要素を入力
a11を入力: 2
a12を入力: 0.5
a21を入力: -1.1
a22を入力: 2
2つ目の行列の要素を入力
b11を入力: 0.2
b12を入力: 0
b21を入力: 0.23
b22を入力: 23
行列の和:
2.2	0.5
-0.9	25.0

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例3: 3次元配列

// ユーザーが入力した12値を格納・表示するCプログラム
#include <stdio.h>
int main() {
    int test[2][3][2];
    printf("12個の値を入力: \n");
    for (int i = 0; i < 2; ++i) {
        for (int j = 0; j < 3; ++j) {
            for (int k = 0; k < 2; ++k) {
                scanf("%d", &test[i][j][k]);
            }
        }
    }
    // 適切なインデックスで値を表示
    printf("\n値を表示:\n");
    for (int i = 0; i < 2; ++i) {
        for (int j = 0; j < 3; ++j) {
            for (int k = 0; k < 2; ++k) {
                printf("test[%d][%d][%d] = %d\n", i, j, k, test[i][j][k]);
            }
        }
    }
    return 0;
}

出力

12個の値を入力:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
値を表示:
test[0][0][0] = 1
test[0][0][1] = 2
test[0][1][0] = 3
test[0][1][1] = 4
test[0][2][0] = 5
test[0][2][1] = 6
test[1][0][0] = 7
test[1][0][1] = 8
test[1][1][0] = 9
test[1][1][1] = 10
test[1][2][0] = 11
test[1][2][1] = 12