[C言語] 2次元配列に任意の値を代入する方法を解説

C言語で2次元配列に任意の値を代入するには、配列のインデックスを指定して値を設定します。

2次元配列は行と列で構成されており、例えばarray[i][j]のように指定することで、i行j列の要素にアクセスできます。

この方法を用いて、特定の位置に任意の値を代入することが可能です。

初期化時に値を設定する場合は、int array[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}のように記述します。

動的に値を代入する場合は、ループを使用して各要素にアクセスし、値を設定することが一般的です。

この記事でわかること

2次元配列への値の代入方法
具体的な2次元配列の操作例
行列の加算と乗算の実装方法
画像データの処理における2次元配列の応用

目次から探す

2次元配列への値の代入方法

C言語における2次元配列は、行と列で構成されるデータの集合体です。

ここでは、2次元配列に値を代入する方法をいくつか紹介します。

静的初期化

静的初期化は、配列を宣言すると同時に値を設定する方法です。

以下に例を示します。

#include <stdio.h>
int main() {
    // 2次元配列の静的初期化
    int matrix[2][3] = {
        {1, 2, 3}, // 1行目の初期化
        {4, 5, 6}  // 2行目の初期化
    };
    // 配列の要素を出力
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%d ", matrix[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

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この方法は、配列のサイズと初期値が決まっている場合に便利です。

コードが簡潔で、初期化時にすべての要素に値を設定できます。

動的代入

動的代入は、プログラムの実行中に配列の要素に値を設定する方法です。

以下に例を示します。

#include <stdio.h>
int main() {
    int matrix[2][3]; // 2次元配列の宣言
    // 動的に値を代入
    matrix[0][0] = 1;
    matrix[0][1] = 2;
    matrix[0][2] = 3;
    matrix[1][0] = 4;
    matrix[1][1] = 5;
    matrix[1][2] = 6;
    // 配列の要素を出力
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%d ", matrix[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

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動的代入は、プログラムのロジックに基づいて値を設定する場合に有効です。

初期化時に値が決まっていない場合に使用します。

ループを使った代入

ループを使った代入は、配列の各要素に対して繰り返し処理を行い、値を設定する方法です。

以下にforループとwhileループを使った例を示します。

forループを使った代入

#include <stdio.h>
int main() {
    int matrix[2][3]; // 2次元配列の宣言
    // forループを使って値を代入
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            matrix[i][j] = i * 3 + j + 1; // 計算式で値を設定
        }
    }
    // 配列の要素を出力
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%d ", matrix[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

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forループを使うことで、規則的な値を効率的に代入できます。

特に、計算式を用いることで、複雑な初期化も簡単に行えます。

whileループを使った代入

#include <stdio.h>
int main() {
    int matrix[2][3]; // 2次元配列の宣言
    int i = 0, j = 0;
    // whileループを使って値を代入
    while (i < 2) {
        while (j < 3) {
            matrix[i][j] = i * 3 + j + 1; // 計算式で値を設定
            j++;
        }
        j = 0; // 列のインデックスをリセット
        i++;
    }
    // 配列の要素を出力
    for (i = 0; i < 2; i++) {
        for (j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%d ", matrix[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

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whileループを使うことで、条件に基づいた柔軟な代入が可能です。

特に、ループの終了条件が動的に変わる場合に有効です。

具体例で学ぶ2次元配列の操作

2次元配列は、データを行と列で整理するのに便利な構造です。

ここでは、具体的な例を通じて2次元配列の操作方法を学びます。

2次元配列に整数を代入する例

整数を2次元配列に代入する基本的な方法を示します。

以下の例では、2×3の配列に整数を代入しています。

#include <stdio.h>
int main() {
    int matrix[2][3]; // 2次元配列の宣言
    // 値を代入
    matrix[0][0] = 10;
    matrix[0][1] = 20;
    matrix[0][2] = 30;
    matrix[1][0] = 40;
    matrix[1][1] = 50;
    matrix[1][2] = 60;
    // 配列の要素を出力
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%d ", matrix[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

10 20 30 
40 50 60

この例では、手動で各要素に整数を代入しています。

配列の各要素に直接アクセスして値を設定する方法です。

文字列を2次元配列に代入する例

文字列を2次元配列に代入する方法を示します。

ここでは、文字列の配列を使って複数の文字列を格納します。

#include <stdio.h>
int main() {
    // 文字列を格納する2次元配列
    char words[3][10] = {
        "apple",  // 1行目の文字列
        "banana", // 2行目の文字列
        "cherry"  // 3行目の文字列
    };
    // 配列の要素を出力
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        printf("%s\n", words[i]);
    }
    return 0;
}

apple
banana
cherry

この例では、各行に異なる文字列を格納しています。

文字列の長さに応じて、2次元配列の列数を設定する必要があります。

2次元配列の要素を出力する例

2次元配列の要素を出力する方法を示します。

以下の例では、整数の2次元配列を出力しています。

#include <stdio.h>
int main() {
    int matrix[2][3] = {
        {1, 2, 3}, // 1行目の初期化
        {4, 5, 6}  // 2行目の初期化
    };
    // 配列の要素を出力
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%d ", matrix[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

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この例では、forループを使って2次元配列の各要素を順番に出力しています。

行と列のインデックスを使って、配列の要素にアクセスします。

応用例

2次元配列は、さまざまな応用が可能です。

ここでは、行列の加算や乗算、画像データの処理といった応用例を紹介します。

2次元配列を使った行列の加算

行列の加算は、同じサイズの2つの行列の対応する要素を加算する操作です。

以下に例を示します。

#include <stdio.h>
int main() {
    int matrixA[2][2] = {{1, 2}, {3, 4}}; // 行列Aの初期化
    int matrixB[2][2] = {{5, 6}, {7, 8}}; // 行列Bの初期化
    int result[2][2]; // 結果を格納する行列
    // 行列の加算
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 2; j++) {
            result[i][j] = matrixA[i][j] + matrixB[i][j];
        }
    }
    // 結果の出力
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 2; j++) {
            printf("%d ", result[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

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この例では、2×2の行列AとBを加算し、結果を新しい行列に格納しています。

行列の加算は、対応する要素を単純に加算するだけで実現できます。

2次元配列を使った行列の乗算

行列の乗算は、行列の各要素を計算して新しい行列を生成する操作です。

以下に例を示します。

#include <stdio.h>
int main() {
    int matrixA[2][2] = {{1, 2}, {3, 4}}; // 行列Aの初期化
    int matrixB[2][2] = {{5, 6}, {7, 8}}; // 行列Bの初期化
    int result[2][2] = {0}; // 結果を格納する行列
    // 行列の乗算
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 2; j++) {
            for (int k = 0; k < 2; k++) {
                result[i][j] += matrixA[i][k] * matrixB[k][j];
            }
        }
    }
    // 結果の出力
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 2; j++) {
            printf("%d ", result[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

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この例では、2×2の行列AとBを乗算し、結果を新しい行列に格納しています。

行列の乗算は、行と列の積を計算して各要素を求めます。

2次元配列を使った画像データの処理

2次元配列は、画像データの処理にも利用されます。

以下に、簡単な画像のネガポジ反転の例を示します。

#include <stdio.h>
int main() {
    // 3x3の画像データ(グレースケール)
    int image[3][3] = {
        {0, 128, 255},
        {64, 192, 32},
        {255, 0, 128}
    };
    // ネガポジ反転
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            image[i][j] = 255 - image[i][j];
        }
    }
    // 結果の出力
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%d ", image[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}