ใบงานที่ 5 โครงสร้างข้อมูลอาร์เรย์ 3 มิติ

ตอบ

อาร์เรย์หลายมิติ
การสร้างอาร์เรย์อาจเป็น สามมิติ สี่มิติ หรือมากกว่านั้นเรียกว่าอาร์เรย์หลายมิติหรือ N- มิติ ดัชนีและช่วงจำนวนสมาชิกก็จะเพิ่มมากขึ้นตามจำนวนมิติ อาร์เรย์ N-มิติจะใช้ค่าดัชนี N ตัวอ้างไปยังตำแหน่งสมาชิกแต่ละตัว การกำหนดอาร์เรย์ N-มิติจะเป็นดังนี้
M (L₁:U₁,L₂:U₂, …,L_n :U_n)
แต่ละสมาชิกของอาร์เรย์จะถูกอ้างถึงโดยกำหนดเป็น M(I₁,I₂,…,I_n) ซึ่งแต่ละดัชนีที่
I_k ≤ I_k ≤ U_k สำหรับ k = 1,2,…,N จำนวนสมาชิกทั้งในอาร์เรย์ M เท่ากับ
(U₁ – L₁ +1) * (U₂ – L₂ +1) * … * (U_n – L_n +1)

ตัวอย่างการใช้อาร์เรย์หลายมิติ
ตัวอย่างที่จะกล่าวถึงจะใช้อาร์เรย์สามมิติเพื่อบันทึกอุณหภูมิแต่ละชั่วโมงภายในแต่ละวันของสัปดาห์ และแต่ละสัปดาห์ภายในหนึ่งเดือน ดังนั้น สมาชิกของอาร์เรย์จะถูกจัดลำดับตามชั่วระยะเวลาชั่วโมงของวันและตามช่วงแต่ละวันในหนึ่งสัปดาห์ ช่วงแต่ละสัปดาห์ในหนึ่งเดือนได้เป็นตัวอย่างโปรแกรม คือ Temp3.c ดังในตารางที่ 2.3

ตารางที่ 2.3 ตัวอย่างโปรแกรม Temp3.c

จากโปรแกรมในตารางที่ 2.3
ผลลัพธ์ที่ได้


อาร์เรย์ Temp มีดัชนีตัวแรกอยู่ในช่วง 1 ถึง 4 ตัวที่สองอยู่ในช่วง 1 ถึง 7 และตัวที่สามอยู่ในช่วง 1 ถึง 24 ซึ่งเป็นจำนวนสัปดาห์ วัน และชั่วโมงตามลำดับ จะได้ว่า Temp(I,J,K) เป็นอุณหภูมิในชั่วโมงที่ K ของวันที่ J ในสัปดาห์ที่ I การประกาศตัวแปรTemp ได้เป็นดังนี้
int Temp [7] [24];
เนื่องจากดัชนีหลายตัวอาจสับสนได้ง่าย จึงตั้งชื่อที่มีความหมายให้เข้าใจง่ายดังนี้
int week,day,hour;
และเป็นอาร์เรย์สามมิติการทำงานกับสมาชิกจึงต้องใช้การวนลูป 3 ลูปเพื่อเก็บค่าดังนี้
srand (time(NULL) );
for(week=0;week<4;week++)
for(day=0;day<7; day++)
for (hour=0;hour<24;hour++)
Temp[week] [day] [hour] = rand( ) %20+20;

หลังจากกำหนดค่าให้แต่ละสมาชิกจะแสดงผลบนหน้าจอดังนี้
for (week =0;week<4;week++){
printf (“Temperator of week %d \n”, week+1);
for (day = 0; day<7; day++){
printf(“Day %d \n”, day+1);
for (hour =0; hour <24;hour++)
printf(“%d”,Temp[week] [day] [hour] );
printf(“\n”);
}
ตัวอย่างการเก็บอุณหภูมินี้อาจสร้างอาร์เรย์สี่มิติได้โดยเพิ่มการเก็บข้อมูลในช่วงระยะเวลาหนึ่งปี การสร้างอาร์เรย์หลายมิติเริ่มมีความซับซ้อนมากขึ้นและทำความเข้าใจยากจึงนำมาใช้งานน้อย จะมีที่ใช้คือ อาร์เรย์สามมิติดังในตัวอย่างซึ่งมีลักษณะเป็นกล่อง หรือลูกบาศก์ ดังแสดงในรูป 2.3 ที่ยังทำความเข้าใจได้ เป็นอาร์เรย์สามมิติชื่อ Triangle โดยมิติแรกมีช่วงระยะเท่ากับ 2 มิติที่สองมีช่วงระยะเท่ากับ 3 และมิติที่สามมีช่วงระยะเท่ากับ 5 จะมีสมาชิกทั้งหมดเท่ากับ 30 (M*N*P)