如何将 50 行和 50 列的二维数组编码为一个随机为元素分配星号的函数？

Question

我有一个学习 C++ 的 CS 课程的作业。对于这个任务，我必须编写一个可以传递给函数的二维字符数组。该数组必须由 50 行和 50 列组成。所有元素都必须初始化为空格（' '）。

我在这里创建了数组我还编写了一个 for 循环来将数组放置在网格中。现在，我必须将星号随机分配给数组的元素，这些元素仍然是空白的，我不知道该怎么做。

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

int main()
{
    const int rows = 50; // Variables
    const int col = 50;
    const char SIZE = ' ';
    const int hgt = 48;
    int X = rand() % 50; // *Edited: This code was copied from an older save
    int y = rand() % 50;

    char board[rows][col]; // Array initialization
    int i;
    int j;
    int x;

    srand((unsigned)time(0));  
    for (i = 0; i < rows; i++) // For loop to place array in grid.
    {
        for (j = 0; j < col; j++)
        {
            board[i][j] = SIZE;
        }
            board[x][y] = '*'
   }

    cout << setfill('-') << setw(50) << "" << endl; // Grid
    for (X = 0; X < hgt; X++)
    {
        cout << "|" << setfill(' ') << setw(49) << "|" << endl;
    }
    cout << setfill('-') << setw(50) << "" << endl;

        cin.ignore();
    cout << "Press Enter to continue..." << endl;
    cin.ignore();
    return 0;
}

数组有效，网格有效。我只是不知道如何分配随机放置在网格中的星号以及如何将该数组传递给函数。

Answer 1

关于

如何将该数组传递给函数

数组是函数参数的一种特殊情况：

void f(int a[10]);

看起来不像是一个带有int[10] 值参数的函数。数组不是按值传递的——它们衰减为指向第一个元素的指针。因此，上述函数声明与

void g(int *a); // the same as g(int a[]);

如果数组是二维数组（数组的数组），这不会改变：

void f(int a[10][3]);

等同于：

void g(int (*a)[3]); // the same as g(int a[][3]);

指针和维度的混合使事情变得有点复杂：*a 周围的括号是绝对必要的，因为

void h(int *a[3]); // the same as void h(int *a[]); or void h(int **a);

会有一个指向指针的指针作为参数什么是完全不同的东西。

但是，有一个非常简单的技巧可以解决所有这些问题：

使用typedef:

typedef char Board[10][3];

或使用using（更现代）：

using Board = char[10][3];

现在，事情变得非常简单：

void f(Board &board); // passing array by reference

也可以写成：

void f(char (&board)[10][3]);

但后者可能看起来有点吓人。

顺便说一句。通过引用传递数组可防止数组类型衰减为指针类型，如下面的小示例所示：

#include <iostream>

void f(char a[20])
{
  std::cout << "sizeof a in f(): " << sizeof a << '\n';
  std::cout << "sizeof a == sizeof(char*)? "
    << (sizeof a == sizeof(char*) ? "yes" : "no")
    << '\n';
}

void g(char (&a)[20])
{
  std::cout << "sizeof a in g(): " << sizeof a << '\n';
}

int main()
{
  char a[20];
  std::cout << "sizeof a in main(): " << sizeof a << '\n';
  f(a);
  g(a);
}

输出：

sizeof a in main(): 20
sizeof a in f(): 8
sizeof a == sizeof(char*)? yes
sizeof a in g(): 20

Live Demo on coliru

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关于

我只是不知道如何分配随机放置在网格中的星号

我不能说它比molbdilno短：

你需要反复做。

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为了演示，我稍微重新设计了 OP 代码：

#include <iomanip>
#include <iostream>

const int Rows = 10; //50;
const int Cols = 10; //50;

// for convenience
//typedef char Board[Rows][Cols];
using Board = char[Rows][Cols];

void fillGrid(Board &board, char c)
{
  for (int y = 0; y < Rows; ++y) {
    for (int x = 0; x < Cols; ++x) board[y][x] = c;
  }
}

void populateGrid(Board &board, int n, char c)
{
  while (n) {
    const int x = rand() % Cols;
    const int y = rand() % Rows;
    if (board[y][x] == c) continue; // accidental duplicate
    board[y][x] = c;
    --n;
  }
}

void printGrid(const Board &board)
{
  std::cout << '+' << std::setfill('-') << std::setw(Cols) << "" << "+\n";
  for (int y = 0; y < Rows; ++y) {
    std::cout << '|';
    for (int x = 0; x < Cols; ++x) std::cout << board[y][x];
    std::cout << "|\n";
  }
  std::cout << '+' << std::setfill('-') << std::setw(Cols) << "" << "+\n";
}

int main()
{
  srand((unsigned)time(0));
  Board board;
  fillGrid(board, ' ');
  std::cout << "Clean grid:\n";
  printGrid(board);
  std::cout << '\n';
  populateGrid(board, 10, '*');
  std::cout << "Initialized grid:\n";
  printGrid(board);
  std::cout << '\n';
}

输出：

Clean grid:
+----------+
|          |
|          |
|          |
|          |
|          |
|          |
|          |
|          |
|          |
|          |
+----------+

Initialized grid:
+----------+
|          |
|      *   |
|**  * *   |
|     *    |
|          |
|          |
|*         |
|          |
|    *     |
|   * *    |
+----------+

Live Demo on coliru

Answer 2

这可能是对c++代码风格的理解。避免使用 c 样式数组并使用std::array。不要使用std::rand，而是使用<random>。使用 stl 容器和算法。使用基于范围的 for 循环而不是经典的 for 循环。尽可能使用const。

#include <algorithm>
#include <array>
#include <iostream>
#include <random>

using Board = std::array<std::array<char, 50>, 50>;

void randomFill(Board &board, std::size_t count) {
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());
    std::uniform_int_distribution<> disX(0, board.size());
    std::uniform_int_distribution<> disY(0, board[0].size());
    while (count > 0) {
        const std::size_t x = disX(gen);
        const std::size_t y = disY(gen);
        if (board[y][x] == '*') continue;
        board[y][x] = '*';
        --count;
    }
}

int main() {
    Board board;
    for (auto &row : board) {
        std::fill(std::begin(row), std::end(row), ' ');
    }

    randomFill(board, 50);

    for (const auto &row : board) {
        for (const auto &field : row) {
            std::cout << field << ' ';
        }
        std::cout << '\n';
    }
    return 0;
}