Introdução às matrizes 3D em C ++
A matriz C ++ é usada para armazenar os dados na forma de uma tabela de linhas e colunas. Aqui, podemos criar matrizes únicas ou multidimensionais para armazenar valores em diferentes cenários. No C ++, uma matriz 3d é uma matriz multidimensional usada para armazenar informações tridimensionais. Em palavras simples, uma matriz tridimensional é uma matriz de matrizes. Na matriz tridimensional, temos três linhas e três colunas. Neste artigo, veremos o que é uma matriz tridimensional, o uso de uma matriz tridimensional, como acessá-los e como usar efetivamente uma matriz tridimensional em nosso código.
Trabalho de matrizes 3D em C ++
1. O uso da matriz 3d pode ser entendido usando o exemplo da pesquisa da palavra dentro do livro. Precisamos de três informações para procurar uma palavra em um livro.
- Número de página.
- Número da linha.
- Índice do Word ou coluna à qual o Word pertence.
2. Em matrizes multidimensionais, dados na forma de uma tabela, que estão na ordem das linhas principais. A sintaxe geral de uma matriz tridimensional é a seguinte.
Sintaxe:
data_type array_name(size1)(size2)(size3);
3. Lembre-se de que o tamanho é sempre um número inteiro positivo Abaixo está o exemplo de uma matriz tridimensional.
- Exemplo: Aqui 3DArray é uma matriz tridimensional, com no máximo 24 elementos.
int 3DArray(2)(3)(4);
4. O número máximo de elementos contidos em uma matriz é obtido multiplicando o tamanho de todas as dimensões.
- Exemplo: No 3DArray (2) (3) (4), o elemento máximo é obtido pela multiplicação de 2, 3, 4, ou seja, 24.
5. Da mesma forma, o 3DArray (10) (10) (10), pode conter 1000 elementos. Podemos visualizar isso, pois cada um dos 10 elementos pode conter 10 elementos, o que perfaz um total de 100 elementos. Cada 100 elementos pode conter outros 10, o que faz com que a contagem final seja de 1000.
6. Podemos criar uma matriz tridimensional criando primeiro uma matriz 2D e depois estendendo-a para a dimensão necessária.
Inicialização de uma matriz 3D
Podemos inicializar uma matriz tridimensional de várias maneiras. Abaixo estão os exemplos para referência.
int 3DArray(2)(2)(4) = (1, 3, 6, 5, 8, 9, -2, 4, 5, 10, 34, 56, 23, -56, 10, 37);
Os valores nos colchetes da esquerda para a direita são armazenados dentro da matriz como uma tabela da esquerda para a direita. Os valores serão preenchidos na matriz na seguinte ordem. Primeiros 4 elementos da esquerda na primeira linha, próximos 4 elementos na segunda linha e assim por diante.
A inicialização acima não nos dará uma imagem clara da matriz. Para melhor visualização, podemos inicializar a mesma matriz que abaixo.
int 3DArray(2)(2)(4) =
(
( (1, 3, 6, 5), (8, 9, -2, 4) ),
( (5, 10, 34, 56), (23, -56, 10, 37) )
);
- O acesso a elementos na matriz 3D é semelhante a qualquer outra matriz, usando o índice do elemento. Temos que usar três loops para acessar todos os elementos dentro da matriz x (2) (1) (0).
- Para matrizes de maior dimensão, como 4, 5, 6, etc., o conceito é bastante semelhante, mas a complexidade de lidar com as coisas aumenta. Por exemplo, o número de loops utilizados, várias pesquisas de elementos, acessando o elemento específico etc.
- Elementos de matrizes tridimensionais ou dimensionais superiores podem ser movidos de diferentes maneiras. Esta operação é semelhante a vetores e matrizes. Diferentes técnicas, como remodelar, permutar e apertar, são usadas para reorganizar os elementos dentro da matriz. Essas são as técnicas complexas que não precisamos nos preocupar por enquanto.
Exemplo com etapas
Agora vamos usar essas matrizes 3D para entender como as matrizes funcionarão.
Escreveremos um código C ++ que receberá a entrada do usuário e exibirá os elementos presentes na matriz tridimensional.
1. Primeiro, escreveremos o programa principal para a execução.
#include
using namespace std;
int main( )
(
)
2. Dentro da função principal, declararemos uma matriz tridimensional que pode armazenar até 16 elementos.
int Array(2)(2)(4);
3. Agora, solicitaremos ao usuário que digite 16 valores que ele deseja armazenar na matriz.
cout << "Please enter 16 values of your choice: \n";
4. Para armazenar os valores na matriz, precisamos de três loops, ou seja, cada dimensão usa um loop para percorrer. Tomaremos três índices, i, j e k para as três dimensões. Para uma melhor compreensão do código, usaremos o loop for. O primeiro loop for representa a primeira dimensão, o segundo for loop para a segunda dimensão e o terceiro for loop para a terceira dimensão. Dentro do terceiro loop for, estamos recebendo a entrada do usuário.
for(int i = 0; i < 2; i++)
(
for (int j = 0; j < 2; j++)
(
for(int k = 0; k < 4; k++ )
(
cin >> Array(i)(j)(k);
)
)
)
5. Agora, como os valores são armazenados na matriz, é hora de mostrarmos os valores armazenados ao usuário.
6. Para isso, novamente estamos usando os três loops for para atravessar e desta vez cout para imprimir os valores.
cout<<"\n Below are the values you have stored in the array"<< endl;
for(int i = 0; i < 2; i++)
(
for (int j = 0; j < 2; j++)
(
for(int k = 0; k < 4; k++)
(
cout << "(" << i << ")(" << j << ")(" << k << ") =" <<
Array(i)(j)(k) << endl;
)
)
)
Resultado:
Conclusão - Matrizes 3D em C ++
Neste artigo, aprendemos o que é uma matriz, o que é matriz única e multidimensional, o significado da matriz multidimensional, como inicializar a matriz e usar a matriz multidimensional no programa com base em nossas necessidades.
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