Co to jest tablica dwuwymiarowa?

Tablica dwuwymiarowa jest bardzo powszechnym rodzajem struktury danych i jest używana w takiej czy innej formie przez prawie wszystkie języki programowania komputerowego. W takiej tablicy elementy danych tego samego typu są ułożone w formacie, który jest zwykle przedstawiany jako tabela z wierszami i kolumnami. Specyficzne techniki używane do lokalizowania elementów danych w pamięci różnią się w zależności od języka i przypadku, ale najbardziej wydajne odmiany pozwalają na użycie prostych obliczeń matematycznych w celu zlokalizowania określonego adresu pamięci dowolnego danego elementu tablicy. Tablice są tak powszechne, że w wielu językach tablica jest podstawowym typem danych.

Tablice to jedne z najczęstszych struktur danych używanych przez programistów komputerowych. Tablica jest zdefiniowana jako seria elementów danych, które mogą być jednoznacznie identyfikowane przez pewną liczbę indeksów. Powszechną praktyką jest odwoływanie się do tablicy jako mającej liczbę wymiarów równą liczbie elementów indeksu potrzebnych do zlokalizowania określonego elementu danych. W tablicy jednowymiarowej, która jest zasadniczo listą, każdy element danych można zlokalizować, odwołując się do jego pozycji na liście. Tablica dwuwymiarowa wykorzystuje dwa indeksy do identyfikacji każdego elementu danych i może być wizualizowana jako tabela z wierszami i kolumnami.

Każdy element danych w standardowej dwuwymiarowej tablicy składa się z tego samego typu obiektu. Elementy tablicy to najczęściej proste zmienne, takie jak liczby zmiennoprzecinkowe lub liczby całkowite. Zasadniczo jednak w tablicy można przechowywać dowolny rodzaj informacji, o ile każdy element jest taki sam. Tablica dwuwymiarowa jest naturalnym wyborem do przechowywania wszelkich danych, które w naturalny sposób zostałyby umieszczone w tabeli, a ten typ danych jest bardzo często używany właśnie do tego celu.

W idealnym przypadku cała dwuwymiarowa tablica może znajdować się w jednym ciągłym bloku pamięci. Pozwala to na bardzo szybki dostęp, ponieważ konkretny adres pamięci każdego pojedynczego elementu danych w dwuwymiarowej tablicy można obliczyć matematycznie, używając wzoru opartego na rozmiarze wymaganym dla każdego elementu danych. W praktyce nie zawsze jest to możliwe, a tablice mogą być przechowywane w różnych częściach pamięci, co zmniejsza prędkość dostępu do elementów.

Najbardziej podstawowa odmiana tablicy dwuwymiarowej ma stały rozmiar i używa wartości całkowitych dla indeksów. Wiele języków zezwala na używanie tylko liczb całkowitych dla wartości indeksu, chociaż często można zbudować niestandardowe typy danych, aby w razie potrzeby uniknąć tego ograniczenia. Inne odmiany dwuwymiarowej tablicy są zoptymalizowane do określonych celów, takich jak przechowywanie tablic zawierających w dużej mierze puste komórki lub umożliwianie dynamicznej zmiany rozmiaru.