Como criar e usar 2D arrays em C

Com arrays, você pode armazenar um conjunto de dados relacionados em C, sem a necessidade de criar várias variáveis. Geralmente, os arrays são unidimensionais, mas podem ser expandidos para quantas dimensões forem necessárias. Mostraremos como criar e utilizar arrays 2D em C de forma eficaz.

Noções básicas sobre arrays em C

Para criar e dominar efetivamente arrays 2D em C, é importante primeiro entender alguns conceitos básicos sobre arrays na linguagem de programação C. Como em muitas outras linguagens, arrays são um bloco de memória onde múltiplos valores do mesmo tipo de dado podem ser armazenados. Dessa forma, é possível armazenar e agrupar múltiplos valores sob um único nome de variável. O tamanho do array deve ser conhecido no momento da compilação e não pode ser alterado posteriormente.

int números1[15];
// Opcionalmente, os valores armazenados podem ser especificados no momento da criação:
int números2[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

Neste exemplo, o tipo de dados a serem armazenados é especificado como de costume antes do nome da variável. Os colchetes indicam que essa variável não é um valor único, mas um array. O número inteiro entre os colchetes indica quantos elementos desse tipo de dado podem ser armazenados no array. O array números1 é criado não inicializado no exemplo acima, o que significa que nenhum valor é escrito nos campos. Esses valores podem ser preenchidos posteriormente no código.

O array números2, por outro lado, é inicializado manualmente no momento da criação. Essa abordagem geralmente não é recomendada para arrays maiores, pois pode ser muito trabalhosa e resultar em um código menos legível. É preferível preencher os arrays programaticamente, por exemplo, usando um loop for.

int numbers3[100]; 
for(int i = 0; i < 100; i++) { 
numbers3[i] = i + 1; 
}
// Cria um array que contenha os números inteiros de 1 a 100.

Depois que um array é criado, é possível acessar valores individuais usando seu índice. Note que os arrays começam com índice 0. O exemplo a seguir ilustra isso:

int números2[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
números2[3] = números2[2];
printf("%d\n", números2[3]);
// Ausgabe: 3

Para criar um array 2D em C, você pode fazer sso declarando um array onde cada elemento é outro array. Isso permite organizar dados em duas dimensões, como uma grade, matriz ou tabela.

Criar 2D array em C

2D arrays em C são simplesmente arrays unidimensionais onde cada elemento é outro array. Portanto, um array 2D pode ser entendido como uma tabela ou matriz de valores. 2D Arrays são criados e preenchidos com a seguinte sintaxe:

ints_two_dimensions[10][10]; 
ints_two_dimensions[0][1] = 0; 
ints_two_dimensions[2][1] = 2; 
ints_two_dimensions[9][4] = 36; 
// etc.

Aqui, o número entre colchetes à esquerda representa o índice no primeiro array ao qual se deseja acessar, e o número à direita representa o índice no segundo array. Esses dois números podem ser imaginados como coordenadas 2D ou números de linha e coluna. Assim como os arrays unidimensionais, arrays bidimensionais também podem ser inicializados com valores no momento da criação.

floats_two_dimensions[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 um array dentro de outro array não está limitado a duas dimensões. Com este método, você pode criar arrays com quantas dimensões forem necessárias.

int ints_four_dimensions[10][10][10][10];

Aplicar 2D arrays em C

Iterar sobre array 2D

O caso de uso mais comum para arrays 2D em C (ou arrays multidimensionais) é a criação de estruturas de dados multidimensionais. No exemplo a seguir, um array 2D é preenchido alternadamente com zeros e uns para representar um tabuleiro de xadrez:

#include <stdio.h>
#define ARRAY_LENGTH 8
int main() {
    int tabuleirodexadrez[8][8];
    for(int i = 0; i < ARRAY_LENGTH; i++) {
        for(int j = 0; j < ARRAY_LENGTH; j++) {
           tabuleirodexadrez[i][j] = (i + j) % 2;
            printf("%d", tabuleiro de xadrez[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}
/*
Saída:
01010101
10101010
01010101
10101010
01010101
10101010
01010101
10101010
*/

Array de strings

Um detalhe muito importante para o uso eficaz de arrays é o seguinte: um array é na verdade apenas um ponteiro para uma posição na memória e é interpretado como tal pelo compilador C. O índice usado para escrever ou ler campos individuais representa, portanto, o deslocamento ao longo do array em relação ao endereço base. O exemplo a seguir deve ilustrar isso:

int números2[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
printf("%d\n", *números2);
// Saída: 1
printf("%d\n", *(números2 + 2));
// Saída: 3

Strings são tratadas da mesma forma em C. Portanto, é possível iterar sobre uma string como se fosse um array. Isso pode ser visto no exemplo a seguir, onde três frases armazenadas em um array são exibidas caractere por caractere em maiúsculas. Para acessar os caracteres, é utilizado o índice do array (colchetes):

#include <stdio.h>
int main() {
     char* frases[3];
    frases[0] = "Olá, esta é a primeira frase.\n";
    frases[1] = "Esta é apenas a segunda frase.\n";
    frases[2] = "Agora são três.\n";
     printf("Frases originais:\n\n");
     for(int i = 0; i < 3; i++) {
          printf("%s", frases[i]);
     }
     printf("\nFrases alteradas:\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");
     }
}
/*
Saída:
Frases originais:
Olá, esta é a primeira frase.
Esta é apenas a segunda frase.
E agora são três.
Frases alteradas:
OLÁ, ESTA É A PRIMEIRA FRASE.
ESTA É APENAS A SEGUNDA FRASE.
E AGORA SÃO TRÊS.
*/