Kaj je dvodimenzionalni niz?

Dvodimenzionalni niz je zelo pogosta vrsta podatkovne strukture in ga v takšni ali drugačni obliki uporabljajo skoraj vsi računalniški programski jeziki. V takem nizu so podatkovni elementi istega tipa razporejeni v obliko, ki je običajno prikazana kot tabela z vrsticami in stolpci. Posebne tehnike, ki se uporabljajo za lociranje podatkovnih elementov v pomnilniku, se razlikujejo od jezika do jezika in od primera do primera, vendar najučinkovitejše različice omogočajo preprosto matematično izračun, ki se uporablja za lociranje specifičnega pomnilniškega naslova katerega koli elementa matrike. Nizi so tako pogosti, da številni jeziki vključujejo matriko kot osnovni podatkovni tip.

Nizi so nekatere najpogostejše podatkovne strukture, ki jih uporabljajo računalniški programerji. Niz je definiran kot niz podatkovnih elementov, ki jih je mogoče enolično identificirati z določenim številom indeksov. Običajna praksa je, da se matrika nanaša na število dimenzij, ki je enako številu indeksnih elementov, potrebnih za lociranje določenega podatkovnega elementa. V enodimenzionalnem nizu, ki je v bistvu seznam, se lahko vsak podatkovni element locira tako, da se sklicuje na njegov položaj na seznamu. Dvodimenzionalni niz uporablja dva indeksa za identifikacijo vsakega podatkovnega elementa in ga je mogoče vizualizirati kot tabelo z vrsticami in stolpci.

Vsak podatkovni element v standardnem dvodimenzionalnem nizu je sestavljen iz iste vrste predmeta. Elementi matrike so najpogosteje preproste spremenljivke, kot so float ali cela števila. Načeloma pa je mogoče v matriko shraniti katero koli vrsto informacij, če je vsak element enak. Dvodimenzionalni niz je naravna izbira za shranjevanje vseh podatkov, ki bi bili naravno postavljeni v tabelo, in ta tip podatkov se zelo pogosto uporablja za to.

V idealnem primeru se lahko celoten dvodimenzionalni niz nahaja v enem samem neprekinjenem bloku pomnilnika. To omogoča zelo hiter dostop, saj je specifični pomnilniški naslov vsakega posameznega podatkovnega elementa v dvodimenzionalnem nizu mogoče izračunati matematično z uporabo formule, ki temelji na velikosti, ki je potrebna za vsako podatkovno postavko. V praksi to ni vedno mogoče in nizi so lahko shranjeni v različnih delih pomnilnika, proces, ki zmanjša hitrost, s katero je mogoče dostopati do elementov.

Najosnovnejša vrsta dvodimenzionalnega niza ima fiksno velikost in za indekse uporablja cele vrednosti. Številni jeziki dovoljujejo uporabo samo celih števil za indeksne vrednosti, čeprav je pogosto mogoče zgraditi tipe podatkov po meri, da se po potrebi izognemo tej omejitvi. Druge vrste dvodimenzionalnih nizov so optimizirane za posebne namene, kot je shranjevanje nizov večinoma praznih celic ali omogočanje dinamičnega spreminjanja velikosti.