(C언어) 28 - 2차원 배열

1. 2차원 배열의 선언 방법

---

2차원 이상의 정보도 1차원 배열에 저장할 수는 있습니다. 하지만 index를 두 개 사용한다면 2차원 배열을 저장하는 데 훨씬 효과적일 겁니다.

C언어에서는 index를 2개 이용하는 2차원 배열을 지원합니다.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int arr[3][8];
    int i, j;

    for(i=0; i<3; i++)
    {
        for(j=0; j<8; j++)
        {
            printf("arr[%d][%d] = %d\n", i,j,arr[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

 

실행결과

arr[0][0] = -858993460

arr[0][1] = -858993460

arr[0][2] = -858993460

arr[0][3] = -858993460

arr[0][4] = -858993460

arr[0][5] = -858993460

arr[0][6] = -858993460

arr[0][7] = -858993460

arr[1][0] = -858993460

arr[1][1] = -858993460

arr[1][2] = -858993460

arr[1][3] = -858993460

arr[1][4] = -858993460

arr[1][5] = -858993460

arr[1][6] = -858993460

arr[1][7] = -858993460

arr[2][0] = -858993460

arr[2][1] = -858993460

arr[2][2] = -858993460

arr[2][3] = -858993460

arr[2][4] = -858993460

arr[2][5] = -858993460

arr[2][6] = -858993460

arr[2][7] = -858993460

계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

1차원 배열을 선언하는 형태 int arr[ ]와는 다르게 2차원 배열을 선언할 때에는 배열의 행의 갯수와 열의 갯수의 정보가 필요합니다. 따라서 index가 2개 필요합니다.

먼저 배열을 선언할 때에는 다음의 세 가지 정보를 주어야 합니다.

1. 자료형 : 배열에 담을 데이터들의 자료형

2. 이름 : 배열의 데이터가 들어간 메모리공간에 접근하기 위한 배열의 이름

3. 배열의 크기 : 행의 갯수와 열의 갯수

2차원 배열을 선언하는 방법에는 여러가지가 있습니다. 아래 그림의 데이터를 여러가지 방법의 2차원 배열을 사용해서 저장해보겠습니다.

 

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int arr1[3][4] = { {1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}}; //각 행마다 중괄호 { } 사용
    int arr2[3][4] = { {1},{5,6,7},{9,10}}; // 각 행의 원소를 몇 개 빠뜨리면 앞에서부터 채우고 나머지는 0으로 초기화
    int arr3[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; // 행의 구분없이 원소를 넣으면 1번행부터 차례대로 초기화
    int i,j;

    for(i=0; i<3; i++)
    {
        for(j=0; j<4; j++)
        {
            printf("arr1[%d][%d] = %d\n", i,j,arr1[i][j]);
        }
    }

    printf("\n");

    for(i=0; i<3; i++)
    {
        for(j=0; j<4; j++)
        {
            printf("arr2[%d][%d] = %d\n", i,j,arr2[i][j]);
        }
    }

    printf("\n");

    for(i=0; i<3; i++)
    {
        for(j=0; j<4; j++)
        {
            printf("arr3[%d][%d] = %d\n", i,j,arr1[i][j]);
        }
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

 

실행결과

arr1[0][0] = 1

arr1[0][1] = 2

arr1[0][2] = 3

arr1[0][3] = 4

arr1[1][0] = 5

arr1[1][1] = 6

arr1[1][2] = 7

arr1[1][3] = 8

arr1[2][0] = 9

arr1[2][1] = 10

arr1[2][2] = 11

arr1[2][3] = 12

arr2[0][0] = 1

arr2[0][1] = 0

arr2[0][2] = 0

arr2[0][3] = 0

arr2[1][0] = 5

arr2[1][1] = 6

arr2[1][2] = 7

arr2[1][3] = 0

arr2[2][0] = 9

arr2[2][1] = 10

arr2[2][2] = 0

arr2[2][3] = 0

arr3[0][0] = 1

arr3[0][1] = 2

arr3[0][2] = 3

arr3[0][3] = 4

arr3[1][0] = 5

arr3[1][1] = 6

arr3[1][2] = 7

arr3[1][3] = 8

arr3[2][0] = 9

arr3[2][1] = 10

arr3[2][2] = 11

arr3[2][3] = 12

계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

2차원 배열의 선언과 초기화에는 위처럼 대표적으로 3가지 방법이 있습니다.

1. 각 행을 구분하며 모든 칸을 초기화

2. 각 행을 구분하며 몇개만 초기화 : 앞에서부터 채우고 초기화되지 않은 부분은 0으로 초기화

3. 각 행을 구분하지 않으며 초기화 : 1행1열의 칸부터 하나의 행을 채우고 다음행을 채움

 

그리고 2차원 배열도 1차원 배열과 접근법은 같습니다. 2차원 배열 역시 index는 [0] 부터 시작합니다.

 

 

 

2. index 범위 초과

---

예제를 하나 보겠습니다.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int arr[3][4] = { {1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};
    int i, j;

    arr[0][0] += 100; //1행 1열의 데이터 100 증가
    arr[2][3] += 100; //3행 4열의 데이터 100 증가
    arr[4][5] += 100; //??????

    for(i=0; i<3; i++)
    {
        for(j=0; j<4; j++)
        {
            printf("arr[%d][%d] = %d\n", i,j,arr[i][j]);
        }
    }

    printf("\n");
    printf("%d\n", arr[4][5]);

    return 0;
}

 

위 예제에서는 배열의 index 범위를 초과했습니다. 그러나 에러는 나지 않습니다. C언어의 컴파일러들은 배열에 대해서 유효성 검사를 진행하지 않기 때문에 오류를 잡아주지 않습니다. 따라서 위의 코드처럼 잘못된 메모리공간에 접근하지 않도록 조심해야 합니다. 별로 중요한 메모리공간이 아니라면 괜찮겠지만 만약 그 메모리공간에 중요한 데이터가 있을 시에는 치명적인 문제로 이어질 수 있기 때문입니다.

 

 

 

3. 크기 정보를 생략한 2차원 배열 선언

---

1차원 배열은 배열의 크기 정보를 주지 않고 원소로 초기화를 시키면 원소의 갯수에 맞는 배열 크기로 자동 정의 되었습니다. 2차원 배열은 어떨까요? int arr[ ][ ] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; 컴파일러는 생각할겁니다. 'int형의 데이터가 12개인 배열이군. 하지만 이것이 12×1인지, 1×12인지 혹은 2×6인지 6×2인지, 아니면 3×4, 4×3 인지 모르겠다.' 하고 에러를 내버립니다. 그렇다면 int arr[ ][6] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; 은 어떨까요? 'int형의 정수가 12개이고 열의 갯수가 6개인 2차원 배열' 이라면 행의 갯수는 2개로 자동으로 정해질 수 밖에 없습니다. 그렇습니다. 우리는 배열이 선언되기에 충분한 정보를 준거에요. 하지만 아쉽게도 int [2][ ] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; 의 선언은 안됩니다. 충분한 정보를 주었는데요 말입니다.

 

원소의 갯수와 행,열의 갯수 중 하나만 알면 배열이 형태를 가지고 초기화되는데 문제가 없습니다. 하지만 우리가 생략 가능한 것은 오직 행의 갯수입니다. 정리하자면, '배열은 행의 갯수를 생략된 형태의 선언이 가능하다. 하지만 열의 갯수는 생략할 수 없다' 입니다.

 

 

 

3. 3차원 배열

---

3차원 배열은 2차원 배열이 여러 층 있는 것이라고 생각하면 좋습니다.

3차원 배열의 크기정보는 다음과 같습니다.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int arr[3][4][2] = {
        { {1,2},
          {3,4},
          {5,6},
          {7,8} },
        { {9,10},
          {11,12},
          {13,14},
          {15,16} },
        { {17,18},
          {19,20},
          {21,22},
          {23,24} }
    };

    int i,j,k;

    for(i=0; i<3; i++)
    {
        printf("\n");
        for(j=0; j<4; j++)
        {
            printf("\n");
            for(k=0; k<2; k++)
            {
                printf("arr[%d][%d][%d] = %d&nbsp; &nbsp;", i,j,k,arr[i][j][k]);
            }
        }
    }
    return 0;
}

 

실행결과

arr[0][0][0] = 1   arr[0][0][1] = 2

arr[0][1][0] = 3   arr[0][1][1] = 4

arr[0][2][0] = 5   arr[0][2][1] = 6

arr[0][3][0] = 7   arr[0][3][1] = 8

arr[1][0][0] = 9   arr[1][0][1] = 10

arr[1][1][0] = 11   arr[1][1][1] = 12

arr[1][2][0] = 13   arr[1][2][1] = 14

arr[1][3][0] = 15   arr[1][3][1] = 16

arr[2][0][0] = 17   arr[2][0][1] = 18

arr[2][1][0] = 19   arr[2][1][1] = 20

arr[2][2][0] = 21   arr[2][2][1] = 22

arr[2][3][0] = 23   arr[2][3][1] = 24

계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . . 

 

정리하자면 다음과 같습니다.

사실 3차원 배열은 사용할 일이 많이 없습니다. 2차원 이상의 배열을 다차원배열이라고 하는데 다차원 배열 중에서는 2차원이 가장 많이 쓰이고 대표적입니다.