【初心者向け】C言語における1次元配列と2次元配列の処理をわかりやすく解説

まずは、C言語における1次元配列の基本的な処理方法から理解していきましょう。

1次元配列の処理

値の読み込み(格納)

1次元配列に値を格納する(読み込む)場合は、for文と組み合わせて次のように記述します。

int num[5];
int i;
for(i = 0; i < 5; i++){
    scanf("%d", &num[i]);
}

値の書き出し(取得)

逆に、配列に格納された値を取り出して表示する(書き出す)場合は、次のように記述します。

int num[5];
int i;
for(i = 0; i < 5; i++){
    printf("%d", num[i]);
}

このように、添字(インデックス)をループカウンタで制御することで、配列全体へのアクセスを簡潔に実現できます。

サンプルプログラム1:配列の要素を逆順に表示する

以下は、ユーザーが入力した配列の要素を逆順に表示するCプログラムです。

#include<stdio.h>
void main(){
    // 配列の宣言(実行時に入力)
    int array[5], i;
    // 配列への要素の読み込み
    printf("配列に要素を入力してください:\n");
    // for文による繰り返し
    for(i = 0; i < 5; i++){
        // ユーザー入力の受け付け
        printf("array[%d] :", i);
        scanf("%d", &array[i]);
    }
    // 配列の要素を逆順に表示
    printf("配列の要素を逆順に表示します:\n");
    for(i = 4; i >= 0; i--){
        // 結果の出力
        printf("array[%d] :", i);
        printf("%d\n", array[i]);
    }
}

実行結果

上記のプログラムを実行すると、次のような結果が出力されます。

配列に要素を入力してください:
array[0] :1
array[1] :2
array[2] :3
array[3] :4
array[4] :5
配列の要素を逆順に表示します:
array[4] :5
array[3] :4
array[2] :3
array[1] :2
array[0] :1

ポイントは、2つ目のfor文でカウンタ変数 i を「4」から「0」へ減算しながらループさせている点です。これにより、配列の末尾から先頭へと順に要素を取り出せます。

2次元配列の処理

続いて、2次元配列(行列形式のデータ)の処理を見ていきましょう。2次元配列では、for文を入れ子(ネスト)にするのが基本です。

値の読み込み(格納)

int a[4][3];
int i, j;
for(i = 0; i < 4; i++){
    for(j = 0; j < 3; j++){
        scanf("%d", &a[i][j]);
    }
}

値の書き出し(取得)

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

外側のループが行(行番号 i)を、内側のループが列(列番号 j)を担当することで、表形式のデータを効率よく扱えます。

サンプルプログラム2:2つの配列の和と積を計算する

次のプログラムは、実行時に入力された2つの2次元配列A・Bについて、対応する要素同士の和と積を計算して表示します。

#include<stdio.h>
void main(){
    // 配列の宣言(実行時に入力)
    int A[2][3], B[2][3], i, j;
    int sum[2][3], product[2][3];
    // for文を使って配列Aに要素を読み込む
    printf("配列Aに要素を入力してください:\n");
    for(i = 0; i < 2; i++){
        for(j = 0; j < 3; j++){
            printf("A[%d][%d] :", i, j);
            scanf("%d", &A[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    // for文を使って配列Bに要素を読み込む
    for(i = 0; i < 2; i++){
        for(j = 0; j < 3; j++){
            printf("B[%d][%d] :", i, j);
            scanf("%d", &B[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    // 和の計算と出力
    printf("和の配列(Sum):\n");
    for(i = 0; i < 2; i++){
        for(j = 0; j < 3; j++){
            sum[i][j] = A[i][j] + B[i][j];
            printf("%d\t", sum[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    // 積の計算と出力
    printf("積の配列(Product):\n");
    for(i = 0; i < 2; i++){
        for(j = 0; j < 3; j++){
            product[i][j] = A[i][j] * B[i][j];
            printf("%d\t", product[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

実行結果

上記のプログラムを実行すると、次のような結果が出力されます。

配列Aに要素を入力してください:
A[0][0] :2
A[0][1] :3
A[0][2] :4
A[1][0] :1
A[1][1] :2
A[1][2] :3
配列Bに要素を入力してください:
B[0][0] :4
B[0][1] :5
B[0][2] :3
B[1][0] :2
B[1][1] :1
B[1][2] :2
和の配列(Sum):
6   8   7
3   3   5
積の配列(Product):
8   15  12
2   2   6

まとめ

• 1次元配列:for文1つで添字を回すことで、値の読み書きが可能。
• 2次元配列:for文を入れ子にし、外側で行・内側で列を制御する。
• 配列サイズの宣言には必ず定数を使う(未初期化の変数は不可)。

配列とループ処理はC言語の基礎中の基礎です。ぜひ実際にコードを打ち込んで、動作を確認してみてください。