Двумерный массив в java. Изучаем Java
Инициализаторы массивов и безымянные массивы
В языке Java есть средство для одновременного создания массива и его инициализации. Вот пример такой синтаксической конструкции: int smallPrimes = { 2 , 3 , 5 , 7 , 11 , 13 } ; Отметим, что в этом случае не нужно применять оператор new . Кроме того, можно даже инициализировать безымянный массив: new int { 16 , 19 , 23 , 29 , 31 , 37 } Это выражение выделяет память для нового массива и заполняет его числами, указанными в фигурных скобках. При этом подсчитывается их количество и, соответственно, определяется размер массива. Эту синтаксическую конструкцию удобно применять для повторной инициализации массива без образования новой переменной. Например, выражение smallPrimes = new int { 17 , 19 , 23 , 29 , 31 , 37 } ; представляет собой укороченную запись выражения int anonymous = { 17 , 19 , 23 , 29 , 31 , 37 } ; smallPrimes = anonymous; Можно создать массив нулевого размера. Такой массив может оказаться полезным при написании метода, вычисляющего некий массив, который оказывается пустым. Массив нулевой длины объявляется следующим образом: new тип Элементов Заметим, что такой массив не эквивалентен объекту null .Копирование массивов arrays
Один массив можно скопировать в другой, но при этом обе переменные будут ссылаться на один и тот же массив. int luckyNumbers = smallPrimes; luckyNumbers[ 5 ] = 12 ; //Теперь элемент smallPrimesтакже равен 12 Результат показан на рис. 3.1. Если необходимо скопировать все элементы одного массива в другой, следует использовать метод arraycopy из класса System . Его вызов выглядит следующим образом: System. arraycopy (from, fromlndex, to, tolndex, count) ; Массив to должен иметь достаточный размер, чтобы в нем поместились все копируемые элементы.
Рис.3.1. Копирование массива
Например, показанные ниже операторы, результаты работы которых изображены на рис. 3.2, создают два массива, а затем копируют последние четыре элемента первого массива во второй. Копирование начинается со второй позиции в исходном массиве, а копируемые элементы помещаются в целевой массив, начиная с третьей позиции.
int
smallPrimes =
{
2
,
3
,
5
,
7
,
11
,
13
}
;
int
luckyNumbers =
{
1001
,
1002
,
1003
,
1004
,
1005
,
1006
,
1007
}
;
System.
аrrаусору(smallPrimes,
2
,
luckyNumbers,
3
,
4
)
;
for
(int
i =
0
;
i <
luckyNumbers.
length;
i++
)
System.
out.
println
(i +
": "
+
luckyNumbers[
i]
)
;
Выполнение этих операторов приводит к следующему результату.
0
:
1001
1
:
1002
2
:
1003
3
:
5
4
:
7
5
:
11
6
:
13
Рис. 3.2. Копирование элементов массива
Массив в языке Java значительно отличается от массива в языке C++. Однако он практически совпадает с указателем на динамический массив. Это значит, что оператор
int
a =
new
int
[
100
]
;
//Java
эквивалентен оператору
int
*
=
new
int
[
100
]
;
//C++,
а не
int
a[
100
]
;
//C++
В языке Java оператор пo умолчанию проверяет диапазон изменения индексов. Кроме того, в языке Java нет арифметики указателей - нельзя увеличить указатель а, чтобы обратиться к следующему элементу массива.
Ссылка на перво
Массив - это конечная последовательность упорядоченных элементов одного типа, доступ к каждому элементу в которой осуществляется по его индексу.
Размер или длина массива - это общее количество элементов в массиве. Размер массива задаётся при создании массива и не может быть изменён в дальнейшем, т. е. нельзя убрать элементы из массива или добавить их туда, но можно в существующие элементы присвоить новые значения.
Индекс начального элемента - 0, следующего за ним - 1 и т. д. Индекс последнего элемента в массиве - на единицу меньше, чем размер массива.
В Java массивы являются объектами. Это значит, что имя, которое даётся каждому массиву, лишь указывает на адрес какого-то фрагмента данных в памяти. Кроме адреса в этой переменной ничего не хранится. Индекс массива, фактически, указывает на то, насколько надо отступить от начального элемента массива в памяти, чтоб добраться до нужного элемента.
Чтобы создать массив надо объявить для него подходящее имя, а затем с этим именем связать нужный фрагмент памяти, где и будут друг за другом храниться значения элементов массива.Возможные следующие варианты объявления массива: тип имя; тип имя;
Где тип - это тип элементов массива, а имя - уникальный (незанятый другими переменными или объектами в этой части программы) идентификатор, начинающийся с буквы.
Примеры: int a; double ar1; double ar2;
В примере мы объявили имена для трёх массивов. С первом именем a сможет быть далее связан массив из элементов типа int, а с именами ar1 и ar2 далее смогут быть связаны массивы из вещественных чисел (типа double). Пока мы не создали массивы, а только подготовили имена для них.
Теперь создать (или как ещё говорят инициализировать) массивы можно следующим образом: a = new int; // массив из 10 элементов типа int int n = 5; ar1 = new double[n]; // Массив из 5 элементов double ar2 = {3.14, 2.71, 0, -2.5, 99.123}; // Массив из 6 элементов типа double То есть при создании массива мы можем указать его размер, либо сразу перечислить через запятую все желаемые элементы в фигурных скобках (при этом размер будет вычислен автоматически на основе той последовательности элементов, которая будет указана). Обратите внимание, что в данном случае после закрывающей фигурной скобки ставится точка с запятой, чего не бывает когда это скобка закрывает какой-то блок.
Если массив был создан с помощью оператора new , то каждый его элемент получает значение по умолчанию. Каким оно будет определяется на основании типа данных (0 для int, 0.0 для double и т. д.).
Объявить имя для массива и создать сам массив можно было на одной строке по следующей схеме: тип имя = new тип[размер]; тип имя = {эл0, эл1, …, элN}; Примеры: int mas1 = {10,20,30}; int mas2 = new int;
Чтобы обратиться к какому-то из элементов массива для того, чтобы прочитать или изменить его значение, нужно указать имя массива и за ним индекс элемента в квадратных скобках. Элемент массива с конкретным индексом ведёт себя также, как переменная. Например, чтобы вывести последний элемент массива mas1 мы должны написать в программе:
System.out.println("Последний элемент массива " + mas1);
А вот так мы можем положить в массив mas2 тот же набор значений, что хранится в mas1:
Mas2 = 10; mas2 = 20; mas2 = 30;Уже из этого примера видно, что для того, чтоб обратиться ко всем элементам массива, нам приходится повторять однотипные действия. Как вы помните для многократного повторения операций используются циклы. Соответственно, мы могли бы заполнить массив нужными элементами с помощью цикла: for(int i=0; iПонятно, что если бы массив у нас был не из 3, а из 100 элементов, до без цикла мы бы просто не справились.
Длину любого созданного массива не обязательно запоминать, потому что имеется свойство, которое его хранит. Обратиться к этому свойству можно дописав.length к имени массива. Например:
Int razmer = mas1.length; Это свойство нельзя изменять (т. е. ему нельзя ничего присваивать), можно только читать. Используя это свойство можно писать программный код для обработки массива даже не зная его конкретного размера.
Например, так можно вывести на экран элементы любого массива с именем ar2:
For(int i = 0; i <= ar2.length - 1; i++) { System.out.print(ar2[i] + " "); } Для краткости удобнее менять нестрогое неравенство на строгое, тогда не нужно будет вычитать единицу из размера массива. Давайте заполним массив целыми числами от 0 до 9 и выведем его на экран: for(int i = 0; i < ar1.length; i++) {ar1[i] = Math.floor(Math.random() * 10); System.out.print(ar1[i] + " "); }
Обратите внимание, на каждом шаге цикла мы сначала отправляли случайное значение в элемент массива с i-ым индексом, а потом этот же элемент выводили на экран. Но два процесса (наполнения и вывода) можно было проделать и в разных циклах. Например:
For(int i = 0; i < ar1.length; i++) { ar1[i] = Math.floor(Math.random() * 9); } for(int i = 0; i < ar1.length; i++) { System.out.print(ar1[i] + " "); } В данном случае более рационален первый способ (один проход по массиву вместо двух), но не всегда возможно выполнить требуемые действия в одном цикле.
Для обработки массивов всегда используются циклы типа «n раз» (for) потому, что нам заранее известно сколько раз должен повториться цикл (столько же раз, сколько элементов в массиве).
Задачи
Создайте массив из всех чётных чисел от 2 до 20 и выведите элементы массива на экран сначала в строку, отделяя один элемент от другого пробелом, а затем в столбик (отделяя один элемент от другого началом новой строки). Перед созданием массива подумайте, какого он будет размера.
2 4 6 … 18 20
2
4
6
…
20
Создайте массив из всех нечётных чисел от 1 до 99, выведите его на экран в строку, а затем этот же массив выведите на экран тоже в строку, но в обратном порядке (99 97 95 93 … 7 5 3 1).
Создайте массив из 15 случайных целых чисел из отрезка . Выведите массив на экран. Подсчитайте сколько в массиве чётных элементов и выведете это количество на экран на отдельной строке.
Создайте массив из 8 случайных целых чисел из отрезка . Выведите массив на экран в строку. Замените каждый элемент с нечётным индексом на ноль. Снова выведете массив на экран на отдельной строке.
Создайте 2 массива из 5 случайных целых чисел из отрезка каждый, выведите массивы на экран в двух отдельных строках. Посчитайте среднее арифметическое элементов каждого массива и сообщите, для какого из массивов это значение оказалось больше (либо сообщите, что их средние арифметические равны).
Создайте массив из 4 случайных целых чисел из отрезка , выведите его на экран в строку. Определить и вывести на экран сообщение о том, является ли массив строго возрастающей последовательностью.
Создайте массив из 20-ти первых чисел Фибоначчи и выведите его на экран. Напоминаем, что первый и второй члены последовательности равны единицам, а каждый следующий - сумме двух предыдущих.
Создайте массив из 12 случайных целых чисел из отрезка [-15;15]. Определите какой элемент является в этом массиве максимальным и сообщите индекс его последнего вхождения в массив.
Создайте два массива из 10 целых случайных чисел из отрезка и третий массив из 10 действительных чисел. Каждый элемент с i-ым индексом третьего массива должен равняться отношению элемента из первого массива с i-ым индексом к элементу из второго массива с i-ым индексом. Вывести все три массива на экран (каждый на отдельной строке), затем вывести количество целых элементов в третьем массиве.
Создайте массив из 11 случайных целых чисел из отрезка [-1;1], выведите массив на экран в строку. Определите какой элемент встречается в массиве чаще всего и выведите об этом сообщение на экран. Если два каких-то элемента встречаются одинаковое количество раз, то не выводите ничего.
Пользователь должен указать с клавиатуры чётное положительное число, а программа должна создать массив указанного размера из случайных целых чисел из [-5;5] и вывести его на экран в строку. После этого программа должна определить и сообщить пользователю о том, сумма модулей какой половины массива больше: левой или правой, либо сообщить, что эти суммы модулей равны. Если пользователь введёт неподходящее число, то программа должна требовать повторного ввода до тех пор, пока не будет указано корректное значение.
Программа должна создать массив из 12 случайных целых чисел из отрезка [-10;10] таким образом, чтобы отрицательных и положительных элементов там было поровну и не было нулей. При этом порядок следования элементов должен быть случаен (т. е. не подходит вариант, когда в массиве постоянно выпадает сначала 6 положительных, а потом 6 отрицательных чисел или же когда элементы постоянно чередуются через один и пр.). Вывести полученный массив на экран.
Пользователь вводит с клавиатуры натуральное число большее 3, которое сохраняется в переменную n. Если пользователь ввёл не подходящее число, то программа должна просить пользователя повторить ввод. Создать массив из n случайных целых чисел из отрезка и вывести его на экран. Создать второй массив только из чётных элементов первого массива, если они там есть, и вывести его на экран.
Сортировка массива
Сортировкой называется такой процесс перестановки элементов массива, когда все его элементы выстраиваются по возрастанию или по убыванию.Сортировать можно не только числовые массивы, но и, например, массивы строк (по тому же принципу, как расставляют книги на библиотечных полках). Вообще сортировать можно элементы любого множества, где задано отношение порядка.Существуют универсальные алгоритмы, которые выполняют сортировку вне зависимости от того, каким было исходное состояние массива. Но кроме них существуют специальные алгоритмы, которые, например, очень быстро могут отсортировать почти упорядоченный массив, но плохо справляются с сильно перемешанным массивом (или вообще не справляются). Специальные алгоритмы нужны там, где важна скорость и решается конкретная задача, их подробное изучение выходит за рамки нашего курса.Сортировка выбором
Рассмотрим пример сортировки по возрастанию. То есть на начальной позиции в массиве должен стоять минимальный элемент, на следующей - больший или равный и т. д., на последнем месте должен стоять наибольший элемент.Суть алгоритма такова. Во всём отыскиваем минимальный элемент, меняем его местами с начальным. Затем в оставшейся части массива (т. е. среди всех элементов кроме начального) снова отыскиваем минимальный элемент, меняем его местами уже со вторым элементом в массиве. И так далее.Иллюстрация:
For (int i = 0; i
Сортировка методом пузырька
Суть алгоритма такова. Если пройдёмся по любому массиву установив правильный порядок в каждой паре соседних элементов, то после того прохода на последнем месте массива гарантированно будет стоять нужный элемент (самый большой для сортировки по возрастанию или самый маленький для сортировки по убыванию). Если ещё раз пройтись по массиву с такими же преобразованиями, то и на предпоследнем месте гарантированно окажется нужный элемент. И так далее.Пример:2 9 1 4 3 5 2 → порядок правильный, не будет перестановки
2 9 1 4 3 5 2 → 2 1 9 4 3 5 2
2 1 9 4 3 5 2 → 2 1 4 9 3 5 2
2 1 4 9 3 5 2 → 2 1 4 3 9 5 2
2 1 4 3 9 5 2 → 2 1 4 3 5 9 2
2 1 4 3 5 9 2 → 2 1 4 3 5 2 9
Код: /* Внешний цикл постоянно сужает фрагмент массива, * который будет рассматриваться, ведь после каждого прохода * внутреннего цикла на последнем месте фрагмента будет * оказываться нужный элемент (его не надо рассматривать снова). */ for (int i = a.length - 1; i >= 2; i--) { /* В переменной sorted мы будем хранить признак того, * отсортирован ли массив. Перед каждым проходом внутреннего * цкла будем предполагать, что отсортирован, но если совершим * хоть одну перестановку, то значит ещё не конца отсортирован. * Этот приём, упрощающий сортировку, называется критерием Айверсона. */ boolean sorted = true; /* Во внутреннем цикле мы проходимся по фрагменту массива, который * определяется внешним циклом. В этом фрагменте мы устанавливаем * правильный порядок между соседними элементами, так попарно * обрабатывая весь фрагмент. */ for (int j = 0; j a) { int temp = a[j]; a[j] = a; a = temp; sorted = false; } } /* Если массив отсортирован (т.е. не было ни одной перестановки * во внутреннем цикле, значит можно прекращать работу внешнего * цикла. */ if(sorted) { break; } }
Многомерные массивы
Массив может состоять не только из элементов какого-то встроенного типа (int, double и пр.), но и, в том числе, из объектов какого-то существующего класса и даже из других массивов.
Массив который в качестве своих элементов содержит другие массивы называется многомерным массивом.Чаще всего используются двумерные массивы. Такие массивы можно легко представить в виде матрицы. Каждая строка которой является обычным одномерным массивом, а объединение всех строк - двумерным массивом в каждом элементе которого хранится ссылка на какую-то строку матрицы.Трёхмерный массив можно представить себе как набор матриц, каждую из которых мы записали на библиотечной карточке. Тогда чтобы добраться до конкретного числа сначала нужно указать номер карточки (первый индекс трёхмерного массива), потому указать номер строки (второй индекс массива) и только затем номер элемент в строке (третий индекс).
Соответственно, для того, чтобы обратиться к элементу n-мерного массива нужно указать n индексов.
Объявляются массивы так: int d1; //Обычный, одномерный int d2; //Двумерный double d3; //Трёхмерный int d5; //Пятимерный При создании массива можно указать явно размер каждого его уровня: d2 = int; // Матрица из 3 строк и 4 столбцов Но можно указать только размер первого уровня: int dd2 = int; /* Матрица из 5 строк. Сколько элементов будет в каждой строке пока не известно. */ В последнем случае, можно создать двумерный массив, который не будет являться матрицей из-за того, что в каждой его строке будет разное количество элементов. Например: for(int i=0; i<5; i++) { dd2[i] = new int; } В результате получим такой вот массив: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Мы могли создать массив явно указав его элементы. Например так: int ddd2 = {{1,2}, {1,2,3,4,5}, {1,2,3}};
При этом можно обратиться к элементу с индексом 4 во второй строке ddd2 , но если мы обратимся к элементу ddd2 или ddd2 - произойдёт ошибка, поскольку таких элементов просто нет. Притом ошибка это будет происходить уже во время исполнения программы (т. е. компилятор её не увидит).
Обычно всё же используются двумерные массивы с равным количеством элементов в каждой строке.Для обработки двумерных массивов используются два вложенных друг в друга цикла с разными счётчиками.Пример (заполняем двумерный массив случайными числами от 0 до 9 и выводим его на жкран в виде матрицы):
int da = new int;
for(int i=0; i Создать двумерный массив из 8 строк по 5 столбцов в каждой из случайных целых чисел из отрезка . Вывести массив на экран. Создать двумерный массив из 5 строк по 8 столбцов в каждой из случайных целых чисел из отрезка [-99;99]. Вывести массив на экран.
После на отдельной строке вывести на экран значение максимального элемента этого массива (его индекс не имеет значения). Cоздать двумерный массив из 7 строк по 4 столбца в каждой из случайных целых чисел из отрезка [-5;5].
Вывести массив на экран. Определить и вывести на экран индекс строки с наибольшим по модулю произведением элементов.
Если таких строк несколько, то вывести индекс первой встретившейся из них. Создать двумерный массив из 6 строк по 7 столбцов в каждой из случайных целых чисел из отрезка . Вывести массив на экран.
Преобразовать массив таким образом, чтобы на первом месте в каждой строке стоял её наибольший элемент.
При этом изменять состав массива нельзя, а можно только переставлять элементы в рамках одной строки.
Порядок остальных элементов строки не важен (т.е. можно соврешить только одну перестановку, а можно отсортировать по убыванию каждую строку).
Вывести преобразованный массив на экран. Для проверки остаточных знаний учеников после летних каникул, учитель младших классов решил начинать каждый урок с того,
чтобы задавать каждому ученику пример из таблицы умножения, но в классе 15 человек,
а примеры среди них не должны повторяться. В помощь учителю напишите программу,
которая будет выводить на экран 15 случайных примеров из таблицы умножения (от 2*2 до 9*9, потому что задания по умножению
на 1 и на 10 - слишком просты). При этом среди 15 примеров не должно быть повторяющихся (примеры 2*3 и 3*2 и им
подобные пары считать повторяющимися). 2010, Алексей Николаевич Костин. Кафедра ТИДМ математического факультета МПГУ. Мы научились создавать одномерные массивы. Подобным образом в Java можно создать двумерный, трехмерный, четырехмерный… иначе говоря, многомерные массивы.
Многомерный массив в Java по сути является массивом из массивов. Популярным примером использования такого рода массивов, являются матрицы, для представления которых, используются двумерные массивы. Итак, что же такое матрица и как ее представить с помощью двумерного массива в Java. Матрица это прямоугольная таблица, состоящая из строк и столбцов на пересечении которых находятся её элементы. Количество строк и столбцов матрицы задают ее размер. Общий вид матрицы размером m
x n
(m —
количество строк, n —
количество столбцов),
выглядит следующим образом:
Каждый элемент матрицы имеет свой индекс, где первая цифра обозначает номер строки на которой находится элемент, а вторая — номер столбца. Рассмотрим примеры конкретных матриц и создадим их с помощью Java. Матрица A
имеет размерность 2 на 3 (2 строки, 3 столбца). Создадим двухмерный массив этой размерности: Int matrixA;
matrixA = new int ; Мы объявили двумерный массив целых чисел (поскольку матрица в данном случае содержит целые числа) и зарезервировали для него память. Для этого мы использовали 2 индекса: первый индекс определяет строку и ее размер, второй индекс определяет столбец и его размер. Для доступа к элементам двумерного массива необходимо использовать 2 индекса: первый для строки, второй – для столбца. Как и в случае с одномерными массивами, индексы также начинаются с нуля. Поэтому нумерация строк и столбцов в таблице начинается с 0. MatrixA = 1;
matrixA = -2;
matrixA = 3;
matrixA = 4;
matrixA = 1;
matrixA = 7; Для того, чтобы вывести матрицу на консоль, нужно пройти все элементы, используя два цикла. Количество циклов, при прохождении элементов массива, равно его размерности. В нашем случае первый цикл осуществляется по строкам, второй — по столбцам. For (int i = 0; i < 2; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
System.out.print(matrixA[i][j] + "\t");
}
System.out.println();
} То есть, сначала выводим все элементы первой строки, отделяя их символом табуляции "\t",
переносим строку и выводим все элементы второй строки. Полностью код для матрицы А
выглядит следующим образом: Public class Matrix {
public static void main(String args) {
int matrixA;
matrixA = new int;
matrixA = 1;
matrixA = -2;
matrixA = 3;
matrixA = 4;
matrixA = 1;
matrixA = 7;
for (int i = 0; i < 2; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
System.out.print(matrixA[i][j] + "\t");
}
System.out.println();
}
}
} Для матрицы B
воспользуемся упрощенным способом инициализации
— в момент объявления. По аналогии с одномерными массивами. Int matrixB = {
{-9,1,0},
{4,1,1},
{-2,2,-1}
}; Каждую строку массива необходимо заключить в пару фигурных скобок и отделить друг от друга запятой. Полностью код для матрицы B
: Public class Matrix {
public static void main(String args) {
int matrixB = {
{-9,1,0},
{4,1,1},
{-2,2,-1}
};
for (int i = 0; i < 3; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
System.out.print(matrixB[i][j] + "\t");
}
System.out.println();
}
}
} Рассмотрим инициализацию в цикле
для двумерного массива на примере таблицы умножения. Public class Mult {
public static void main(String args) {
// создаем двумерный массив 10 на 10
int multiplyTab = new int;
// цикл по первой размерности
for (int i = 0; i < 10; i++) {
// цикл по второй размерности
for (int j = 0; j < 10; j++) {
//инициализация элементов массива
multiplyTab[i][j] = (i+1)*(j+1);
//вывод элементов массива
System.out.print(multiplyTab[i][j] + "\t");
}
System.out.println();
}
}
} Здесь инициализация элементов значениями таблицы умножения совмещена с их выводом на консоль в одном цикле. Создаются многомерные массивы в Java аналогичным способом. Количество квадратных скобок указывает на размерность. Int a = new int;// двумерный массив
int b = new int;// трехмерный массив
int c = new int;// четырехмерный массив
// и т.д. Однако, не обязательно изначально указывать размер на всех уровнях, можно указать размер только на первом уровне. Int a1 = new int;// двумерный массив с 5 строками В данном случае, пока неизвестно сколько будет элементов в каждой строке, это можно определить позже, причем, массив может содержать в каждой строке разное количество элементов, то есть быть несимметричным
. Определим количество элементов в каждой строке для массива a1 A1 = new int ;
a1 = new int ;
a1 = new int ;
a1 = new int ;
a1 = new int ; В результате, при выводе на экран, For(int i = 0; i массив будет иметь такой вид: 0 При создании массива его элементы автоматически инициализируются нулями, поэтому в это примере на экран выведены нули. Массив – это набор однотипных переменных, на которые ссылаются по общему имени. Массивы можно создавать из элементов любого типа, и они могут иметь одно или несколько измерений. К определенному элементу в массиве обращаются по его индексу (номеру). В заметке мы рассмотрим обработку одномерных и двумерных массивов. Одномерный массив – это, по существу, список однотипных переменных. Чтобы создать массив, сначала следует создать переменную массива (array variable) желательного типа. Общий формат объявления одномерного массива: Общий формат new в применении к одномерным массивам имеет вид: Как только вы выделили память для массива, можно обращаться к определенному элементу в нем, указывая в квадратных скобках индекс. Нумерация элементов массива начинается с нуля. Имена массивов являются ссылками. Возможна комбинация объявления переменной типа массив с выделением массиву памяти непосредственно в объявлении: Рассмотрим код программы, выполняющей замену отрицательных элементов массива на максимальный элемент: Public class FindReplace {
public static void main(String args) {
int myArray; // объявление без инициализации
int mySecond = new int; /* выделение памяти
с инициализацией значениями по умолчанию */
int a = {5, 10, 0, -5, 16, -2}; // объявление с инициализацией
int max = a;
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
if (a[i]<0)
a[i] = max;
mySecond[i] = a[i];
System.out.println("a[" + i + "]=" + a[i]);
}
myArray = a; // установка ссылки на массив a
}
}
В результате выполнения будет выведено: Присваивание mySecond[i] = a[i] приведет к тому, что части элементов массива mySecond , а именно шести, будут присвоены значения элементов массива a . Остальные элементы mySecond сохранят значения, полученные при инициализации, то есть нули. Если же присваивание организовать в виде mySecond = a или myArray = a , то оба массива участвующие в присваивании получат ссылку на массив a , то есть оба будут содержать по шесть элементов и ссылаться на один и тот же участок памяти. Public class MonthDays {
public static void main(String args) {
int month_days = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
System.out.println("Апрель содержит " + month_days + " дней.");
}
}
В результате выполнения программы на экран будет выведено: Апрель содержит 30 дней. Замечание:
Java
делает строгие проверки, чтобы удостовериться, что вы случайно не пробуете сохранять или читать значения вне области хранения массива. Исполнительная система Java
тоже делает тщательные проверки, чтобы убедиться, что все индексы массивов находятся в правильном диапазоне. (В этом отношении Java
существенно отличается от языков C/C++
, которые не обеспечивают проверки границ во время выполнения). В Java многомерные массивы
– это, фактически, массивы массивов. Они выглядят и действуют подобно регулярным многомерным массивам. Однако имеется пара тонких различий. Чтобы объявить многомерную переменную массива, определите каждый дополнительный индекс, используя другой набор квадратных скобок. Например, следующее утверждение объявляет переменную двумерного массива с именем twoD: Public class Matrix {
private int a;
Matrix(int n, int m) {
// создание и заполнение с random
a = new int[n][m];
for (int i = 0; i < n; ++i)
for (int j = 0; j < m; ++j)
a[i][j] = (int) (Math.random()*5);
show();
}
public Matrix(int n, int m, int k) {
// создание и заполнение с random
a = new int[n][m];
for (int i = 0; i < n; ++i)
for (int j = 0; j < m; ++j)
a[i][j] = k;
if (k != 0)
show();
}
public void show() {
System.out.println("Матрица:" + a.length + " на " + a.length);
for (int i = 0; i < a.length; ++i) {
for (int j = 0; j < a.length; ++j)
System.out.print(a[i][j] + " ");
System.out.println();
}
}
public static void main(String args) {
int n = 2, m = 3, z = 4;
Matrix p = new Matrix(n, m);
Matrix q = new Matrix(m, z);
Matrix r = new Matrix(n, z, 0);
for (int i = 0; i < p.a.length; ++i)
for (int j = 0; j < q.a.length; ++j)
for (int k = 0; k < p.a[i].length; ++k)
r.a[i][j] += p.a[i][k]*q.a[k][j];
System.out.println("Произведение матриц: ");
r.show();
}
}
Так как значения элементам массивов присваиваются при помощи метода random() , то одним и вариантов выполнения кода может быть следующий: > javac Matrix.java
> java Matrix
Матрица:2 на 3
3 2 0
3 3 1
Матрица:3 на 4
1 2 2 3
3 2 3 2
1 2 3 2
Произведение матриц:
Матрица:2 на 4
9 10 12 13
13 14 18 17
Следующий пример демонстрирует копирование массива: Public class ArrayCopyDemo {
public static void main(String args) {
int mas1 = {1,2,3}, mas2 = {4,5,6,7,8,9};
System.out.print("mas1: ");
show(mas1);
System.out.print("mas2: ");
show(mas2);
// копирование массива mas1 в mas2
System.arraycopy(mas1, 0, mas2, 2, 3);
/* 0 - mas1 копируется начиная с нулевого элемента
* 2 - элемент, с которого начинается замена
* 3 - количество копируемых элементов
*/
System.out.println("\n после arraycopy(): ");
System.out.print("mas1: ");
show(mas1);
System.out.print("\nmas2: ");
show(mas2);
}
private static void show(int mas) {
for (int i = 0; i < mas.length; ++i)
System.out.print(" " + mas[i]);
}
}
Результат выполнения программы: > javac ArrayCopyDemo.java
> java ArrayCopyDemo
mas1: 1 2 3mas2: 4 5 6 7 8 9
после arraycopy():
mas1: 1 2 3
mas2: 4 5 1 2 3 9
Существует иная форма, которая может использоваться для объявления массива: Int al = new int;
int a2 = new int;
Массив
(англ. Array)
это объект, хранящий в себе фиксированное количество значений одного типа. Другими словами, массив — это нумерованный набор переменных. Переменная в массиве называется элементом массива
, а ее позиция в массиве задается индексом
. Например, нам нужно хранить 50 различных имен, согласитесь, неудобно для каждого имени создавать отдельную переменную, поэтому мы будем использовать массив. Нумерация элементов массива начинается с 0, а длинна массива устанавливается в момент его создания и фиксируется. Для наглядности картинка, взятая мною с The Java Tutorial
. Для того чтобы создать массив нужно его объявить, зарезервировать для него память и инициализировать. При создании массива в Java первым делом его нужно объявить. Это можно сделать следующим образом: Int myFirstArray; Можно также объявить массив так: Int mySecondArray; Однако, это не приветствуется соглашением по оформлению кода в Java, поскольку скобки обозначают то, что мы имеем дело с массивом и логичнее, когда они находятся рядом с обозначением типа. Исходя из данного примера, мы объявили 2 массива с именами myFirstArray
и mySecondArray
. Оба массива будут содержать элементы типа int
. Подобным образом можно объявить массив любого типа: Byte anArrayOfBytes;
short anArrayOfShorts;
long anArrayOfLongs;
float anArrayOfFloats;
double anArrayOfDoubles;
boolean anArrayOfBooleans;
char anArrayOfChars;
String anArrayOfStrings;
... Тип массива задается следующим образом type, где type это тип данных содержащихся в нем элементов. Скобки являются специальным обозначением того, что переменные содержатся в массиве. Имя массива может быль любым, однако, оно должно соответствовать . Массивы можно создавать не только из переменных базовых типов, но и из произвольных объектов. При объявлении массива в языке Java не указывается его размер и не резервируется память для него. Происходит лишь создание ссылки на массив. Int myFirstArray;
myFirstArray = new int; В нашем примере мы создали массив из 15 элементов типа int
и присвоили его ранее объявленной переменной myFirstArray
. Объявлять имя массива и резервировать для него память также можно на одной строке. Int myArray = new int; При создании массива с помощью ключевого слова new
, все элементы массива автоматически инициализированы нулевыми значениями. Для того, чтобы присвоить элементам массива свои начальные значения, необходимо провести его инициализацию
. Инициализацию можно проводить как поэлементно MyFirstArray = 10; // инициализация первого элемента
myFirstArray = 20; // инициализация второго элемента
myFirstArray = 30; // и т.д. так и в цикле, с помощью индекса проходя все элементы массива и присваивая им значения. For(int i = 0; i < 15; i++){
myFirstArray[i] = 10;
} Как видно из предыдущих примеров, для того, чтобы обратиться к элементу массива, нужно указать его имя и, затем, в квадратных скобках — индекс элемента. Элемент массива с конкретным индексом ведёт себя также, как и переменная. Рассмотрим создание и инициализацию массива на следующем примере. В нем мы создаем массив, содержащий цифры 0-9 и выводим значения на консоль. //создание и инициализация массива
int numberArray = new int;
for(int i = 0; i < 10; i++){
numberArray[i] = i;
}
//вывод значений на консоль
for(int i = 0; i < 10; i++){
System.out.println((i+1) + "-й элемент массива = " + numberArray[i]);
} Для создания и инициализации массива можно также использовать упрощенную запись. Она не содержит слово new
, а в скобках перечисляются начальные значения массива. Int myColor = {255, 255, 0}; Здесь длина массива определяется числом значений, расположенных между скобками и разделенных запятыми. Такая запись больше подходит для создания небольших массивов Размер массива не всегда очевиден, поэтому для того, чтобы его узнать следует использовать свойство length, которое возвращает длину массива. MyColor.length; Данный код поможет нам узнать, что длина массива myColor равна 3. Пример: Задано 4 числа, необходимо найти минимальное Int numbers = {-9, 6, 0, -59};
int min = numbers;
for(int i = 0; i < numbers.length; i++){
if(min>numbers[i])
min = numbers[i];
}
System.out.println(min);Задачи
Матрицы и двумерные массивы в Java
Многомерные и несимметричные массивы.
Примеры создания массивов фиксированной длины:
0 0
0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0 0Упражнения на тему многомерные массивы в Java:
Одномерные массивы в Java
type var-name ;
Здесь type объявляет базовый тип массива; var-name – имя переменной массива. Базовый тип определяет тип данных каждого элемента массива. Например, объявление одномерного массива int-компонентов с именем month_days имеет вид:
int month_days ;
Хотя это объявление и устанавливает факт, что month_days является переменной массива, никакой массив в действительности не существует. Фактически, значение month_days установлено в null (пустой указатель), который представляет массив без значения. Чтобы связать month_days с фактическим, физическим массивом целых чисел, нужно выделить память для него, используя операцию new , и назначать ее массиву month_days ; new – это специальная операция, которая распределяет память.
array-var = new type ;
где type – тип распределяемых данных, size – число элементов в массиве, array-var– переменная, которая связана с массивом. Чтобы использовать new для распределения памяти под массив, нужно специфицировать тип и число элементов массива. Элементы в массиве, выделенные операцией new , будут автоматически инициализированы нулями. Следующий пример распределяет память для 12-элементного массива целых чисел и связывает его с переменной month_days .
month_days = new int;
После того как эта инструкция выполнится, month_days будет ссылаться на массив из двенадцати целых чисел. Затем все элементы в массиве будут инициализированы нулями.
Процесс получения массива включает два шага. Во-первых, следует объявить переменную массива желательного типа. Во-вторых, необходимо выделить память, которая будет содержать массив, используя операцию new , и назначать ее переменной массива. Таким образом, в Java
все массивы являются динамически распределяемыми.
int month_days = new int; >java FindReplace
a=5
a=10
a=0
a=5
a=16
a=5
Массивы можно инициализировать во время их объявления. Процесс во многом аналогичен тому, что используется при инициализации простых типов. Инициализатор массива – это список разделенных запятыми выражений, окруженный фигурными скобками. Массив будет автоматически создаваться достаточно большим, чтобы содержать столько элементов, сколько вы определяете в инициализаторе массива. Нет необходимости использовать операцию new . Например, чтобы хранить число дней в каждом месяце, следующий код создает инициализированный массив целых чисел:Многомерные массивы в Java
int twoD = new int;
Оно распределяет память для массива 4x5 и назначает ее переменной twoD . Внутренне эта матрица реализована как массив массивов целых чисел тип int .
Многомерные массивы возможно инициализировать. Для этого просто включают инициализатор каждого измерения в его собственный набор фигурных скобок.
В следующей программе создаются и инициализируются массивы массивов равной длины (матрицы), и выполняется произведение одной матрицы на другую:Альтернативный синтаксис объявления массива
type var-name;
Здесь квадратные скобки следуют за спецификатором типа, а не именем переменной массива. Например, следующие два объявления эквивалентны:
Представленные здесь объявления также эквивалентны:
char twodi = new char;
char twod2 = new char;
Эта альтернативная форма объявления включена, главным образом, для удобства. Объявление массива в Java
Резервация памяти для массива и его инициализация.
Упрощенная форма записи
Определение размера массива
Упражнения на тему одномерные массивы в Java:
