Двумерные массивы в java — инициализация, вывод и сортировка
Двумерный массив — это массив одномерных массивов. Я никогда не использовал 4-мерные массивы, даже трехмерные не так распространены.
Теперь возникает вопрос, когда используются многомерные массивы? Ну, 2D-массивы очень распространены в платформенных играх, таких как Super Mario, для представления экрана или местности; 2D блоки можно также использовать для того, чтобы представить электронную таблицу, или шахматы. Еще одним популярным применением являются матрицы.
Для представления матриц 3×2 необходимо 2 двумерных массива, состоящих из массива длины 3. Другими словами, каждая строка в двумерном массиве является одномерным массивом.
Java действительно не поддерживает многомерные массивы, но позволяет создавать и использовать массивы любого количества измерений. В истинном 2D массиве все элементы занимают непрерывный блок памяти, но в Java это не так. Вместо этого многомерный массив является массивом массива.
Это в отличие от языков, таких как C или FORTRAN, который позволяет массиву Java иметь строки различной длины, т. е. может иметь 2 столбца в одной строке и 3 столбца.
Второе измерение является необязательным в Java. Вы можете создать 2D массив без указания обоих измерений, например, int[4][] является допустимым.
При создании двумерных или трехмерных array, первое измерение должно быть обязательно int[][3] — так нельзя, но int[3][] — это можно.
Как объявить двумерный массив в Java?
Вместо одной скобки вы будете использовать две, например, int [] [] — двумерный целочисленный массив. Определяется это следующим образом:
Кстати, когда вы изначально объявляете, вы должны помнить, что нужно указать первое измерение, например, следующее объявление является неверным:
Выражение выдаст ошибку «переменная должна предоставить либо выражения измерения, либо инициализатор массива» во время компиляции. С другой стороны, при заполнении, второе измерение является необязательным и даже если вы не укажете, компилятор не будет ругаться, как показано ниже:
Потому что двумерный массив не что иное, как массив из одномерных массивов, из-за этого, вы также можете создать двумерный, где отдельные одномерные имеет разную длину, как показано в следующем примере.
В этом примере вы можете видеть объявление двумерного массива, но его первая строка имеет 3 элемента, а вторая строка имеет только один элемент.
Вы можете получить доступ к элементам, используя оба индекса или только один индекс. Например, salutation[0][1] представляет единственную строку в Java, в то время как salutation[0] представляет одномерный.
Пока мы только что объявили и создали массив, но не инициализировали. Здесь можно увидеть значения по умолчанию для различных типов.
Массив символов немного сложнее, потому что, если вы печатаете 0 как символ, он напечатает нулевой символ, и поэтому я использовал его целочисленное значение, приведя к int.
Инициализация
Теперь есть два способа инициализировать двумерный массив в Java:
В следующем примере мы узнаем, как выполнить цикл через двумерный массив, инициализировать каждый элемент и вывести (напечатать).
Вам понадобится столько циклов, какова размерность массива. Например, для явной инициализации трехмерного массива потребуются три вложенных цикла for. С другой стороны, для инициализации двумерного массива достаточно двух вложенных циклов for.
Как вывести
Если вы хотите получить доступ к каждому элементу, то вам нужно выполнить итерацию по двумерному массиву, используя два цикла for. Почему? Потому что вам нужно два индекса для доступа к отдельному элементу.
Вы можете использовать расширенный для каждого цикла или классический для цикла со счетчиком. Для того, чтобы напечатать(сделать вывод) содержимое 2D массива, вы можете использовать либо этот метод, либо Arrays.deepToString(), который возвращает строку всех элементов.
Сортировка двумерного массива Java
Пусть нам дан двумерный массив Порядка N X M и номер столбца K (1
Средняя оценка / 5. Количество голосов:
Или поделись статьей
Видим, что вы не нашли ответ на свой вопрос.
Многомерные массивы Java
В Java можно объявить массив массивов, известный как многомерный массив. К примеру:
Аналогично можно объявить и трёхмерный ( 3D ) массив. Например:
Как инициализировать двумерный массив Java?
Ниже приводится пример инициализации двумерного массива Java :
Каждый компонент массива также представляет собой массив, и длина каждого ряда отличается:
Давайте напишем программу, чтобы это доказать:
При запуске этой программы мы получим:
Длина ряда 1: 3
Длина ряда 2: 4
Длина ряда 3: 1
Пример: вывод на экран всех элементов двумерного массива с помощью циклов :
При запуске этой программы мы получим следующий результат заполнения двумерного массива Java :
Как инициализировать многомерный массив Java?
Многомерный или трёхмерный массив инициализируется почти так же, как двухмерный:
Пример: программа для вывода элементов трёхмерного массива с помощью циклов :
При запуске программы вывода двумерного массива Java получаем следующий результат:
Дайте знать, что вы думаете по этой теме материала в комментариях. За комментарии, отклики, лайки, подписки, дизлайки низкий вам поклон!
Массив
В любом языке программирования используются массивы, удобные для работы с большим количеством однотипных данных. Если вам нужно обработать сотни переменных, то вызывать каждую по отдельности становится муторным занятием. В таких случаях проще применить массив. Для наглядности представьте себе собранные в один ряд пустые коробки. В каждую коробочку можно положить что-то одного типа, например, котов. Теперь, даже не зная их по именам, вы можете выполнить команду Накормить кота из 3 коробки. Сравните с командой Накормить Рыжика. Чувствуете разницу? Вам не обязательно знать котов по именам, но вы всё равно сможете справиться с заданием. Завтра в этих коробках могут оказаться другие коты, но это не составит для вас проблемы, главное знать номер коробки, который называется индексом.
Объявление массива
Переменную массива можно объявить с помощью квадратных скобок:
Возможна и альтернативная запись:
Здесь квадратные скобки появляются после имени переменной. В разных языках программирования используются разные способы, и Java позволяет вам использовать тот вариант, к которому вы привыкли. Но большинство предпочитает первый вариант. Сами квадратные скобки своим видом напоминают коробки, поэтому вам будет просто запомнить.
Мы пока только объявили массив, но на самом деле его ещё не существует, так как не заполнен данными. Фактически значение массива равно null.
Определение массива
После объявления переменной массива, можно определить сам массив с помощью ключевого слова new с указанием типа и размера. Например, массив должен состоять из 10 целых чисел:
Можно одновременно объявить переменную и определить массив (в основном так и делают):
Последнее правило может запутать начинающего программиста, который забудет, что строка типа String является объектом. Если вы объявите массив из десяти символьных строк следующим образом:
То у вас появятся строки со значением null, а не пустые строки, как вы могли бы подумать. Если же вам действительно нужно создать десять пустых строк, то используйте, например, такой код:
Доступ к элементам массива
Обращение к элементу массива происходит по имени массива, за которым следует значение индекса элемента, заключённого в квадратные скобки. Например, на первый элемент нашего массива cats можно ссылаться как на cats[0], на пятый элемент как cats[4].
В качестве индекса можно использовать числа или выражения, которые создают положительное значение типа int. Поэтому при вычислении выражения с типом long, следует преобразовать результат в int, иначе получите ошибку. С типами short и byte проблем не будет, так как они полностью укладываются в диапазон int.
Инициализация массива
Не всегда нужно иметь значения по умолчанию. вы можете инициализировать массив собственными значениями, когда он объявляется, и определить количество элементов. Вслед за объявлением переменной массива добавьте знак равенства, за которым следует список значений элементов, помещенный в фигурные скобки. В этом случае ключевое слово new не используется:
Можно смешать два способа. Например, если требуется задать явно значения только для некоторых элементов массива, а остальные должные иметь значения по умолчанию.
Массивы часто используют в циклах. Допустим, 5 котов отчитались перед вами о количестве пойманных мышек. Как узнать среднее арифметическое значение:
Теперь длина массива вычисляется автоматически, и если вы создадите новый массив из шести котов, то в цикле ничего менять не придётся.
Если вам нужно изменять длину, то вместо массива следует использовать списочный массив ArrayList. Сами массивы неизменяемы.
Допустим, у нас есть одна переменная, затем мы создали вторую переменную и присвоили ей значение первой переменной. А затем проверим их.
Получим ожидаемый результат.
Попробуем сделать подобное с массивом.
Мы скопировали первый массив в другую переменную и в ней поменяли третий элемент. А когда стали проверять значения у обоих массивов, то оказалось, что у первого массива тоже поменялось значение. Но мы же его не трогали! Магия. На самом деле нет, просто массив остался прежним и вторая переменная обращается к нему же, а не создаёт вторую копию. Помните об этом.
Если же вам реально нужна копия массива, то используйте метод Arrays.copyOf()
Если ваша программа выйдет за пределы индекса массива, то программа остановится с ошибкой времени исполнения ArrayOutOfBoundsException. Это очень частая ошибка у программистов, проверяйте свой код.
Практика
Хватит болтать. Давайте будем проверять все вышесказанное.
Запустите приложение и убедитесь, что четвёртому элементу массива cats[3] присвоено значение 0. Проверьте таким образом все элементы массива. Далее присвойте шестому элементу значение 7 и проверьте снова результат.
Однако вернёмся к нашей картинке. У всех котов есть имена. Создадим массив из восьми строковых элементов и обратимся к одному из них:
Снова запускайте приложения и меняйте в последней строчке число, чтобы убедиться, что все работает.
Перебор значений массива
Массивы часто используются для перебора всех значений. Стандартный способ через цикл for
Также есть укороченный вариант записи
Нужно только помнить, что в этом случае мы не имеем доступа к индексу массива, что не всегда подходит для задач. Поэтому используется только для обычного перебора элементов.
Многомерные массивы
Для создания многомерных массивов используются дополнительные скобки:
Также массив может создаваться ключевым словом new:
Двумерный массив
| 1 | Васька | 121987102 |
| 2 | Рыжик | 2819876107 |
| 3 | Барсик | 412345678 |
| 4 | Мурзик | 587654321 |
Для двумерных массивов часто используются два цикла for, чтобы заполнить элементы данными слева направо и сверху вниз. Напишем такой код:
В данном примере мы сначала заполнили двухмерный массив данными, а затем снова прошлись по этому массиву для считывания данных.
Логическое представление данного двухмерного массива будет выглядеть следующим образом:
| [0, 0] | [0, 1] | [0, 2] | [0, 3] |
| [1, 0] | [1, 1] | [1, 2] | [1, 3] |
| [2, 0] | [2, 1] | [2, 2] | [2, 3] |
На экране после запуска примера мы увидим следующее:
При резервировании памяти под многомерный массив необходимо указать память только для первого измерения. Для остальных измерений память можно выделить отдельно.
В данном примере особого смысла в этом нет.
Еще одна интересная особенность при создании массива связана с запятой. Посмотрите на пример.
Вроде в конце используется лишняя запятая, но её наличие не приведёт к ошибке (только одна запятая). Это бывает удобно, когда надо скопировать или вставить кусок массива в коде. Кстати, метод deepToString() класса Arrays очень удобен для вывода двухмерных массивов.
Чтобы совсем сбить вас с толку, приведу ещё один правильный пример.
Я уже упоминал, что квадратные скобки можно использовать двумя способами. Сначала мы поставили скобки у типа переменной, а потом у имени переменной. При этом мы использовали в качестве имени имя класса Integer. Однако, Java догадывается, что на этот раз используется не класс, а имя и разрешает такой синтаксис. Но лучше так не выпендриваться.
Размер имеет значение
Размер двумерного массива измеряется интересным способом. Длина массива определяется по его первой размерности, то есть вычисляется количество рядов.
А если мы хотим узнать количество столбцов в ряду? Тогда указываете ряд, а затем вычисляете у него количество столбцов.
Не забывайте, что в массивах ряды могут содержать разное количество столбцов.
Сложить два массива
Предположим, у вас есть два массива, и вам нужно их соединить и получить общий массив.
Вместо типа double вы можете использовать другие типы. Вот например, пример сложения двух строковых массивов:
Взять часть массива
Аналогично, если вам нужно взять только часть из большого массива, то воспользуйтесь методом:
Здесь вы также можете использовать другие типы вместо double. Вот пример использования:
Перемешать элементы массива
Подводим итоги
Помните, что размер массива фиксируется и не может меняться на протяжении его жизненного цикла. Если вам нужно изменять, то используйте ArrayList, который способен автоматически выделять дополнительное пространство, выделяя новый блок памяти и перемещая в него ссылки из старого.
При выходе за границу массива происходит исключение RuntimeException, свидетельствующее об ошибке программиста.
Стандартная библиотека Java содержит статический метод System.arraycopy(), который копирует массивы значительнее быстрее, чем при ручном копировании в цикле for.
В аргументах arraycopy() передаётся исходный массив, начальная позиция копирования в исходном массиве, приёмный массив, начальная позиция копирования в приёмном массиве и количество копируемых элементов. Любое нарушение границ массива приведёт к исключению.
Поиск элементов строкового массива по начальным символам
Допустим, у нас есть строковый массив и нам нужно по первым символам найти все слова, которые входят в данный массив.
Вернёт списочный массив из двух элементов: Мурзик и Мурка.
Класс Arrays
Класс java.util.Arrays предназначен для работы с массивами. Он содержит удобные методы для работы с целыми массивами:
Сортировка массива
Сортировка (упорядочение по значениям) массива a производится методами Arrays.sort(a) и Arrays.sort(a, index1, index2). Первый метод упорядочивает в порядке возрастания весь массив, второй — часть элементов (от индекса index1 до индекса index2). Имеются и более сложные методы сортировки. Элементы массива должны быть сравниваемы (поддерживать операцию сравнения).
Простой пример
Сортировка массива для ArrayAdapter
Массивы часто используются в адаптерах для заполнения данными компоненты Spinner, ListView и т.п.
Предположим, у вас есть массив строк и его нужно отсортировать перед отдачей массива адаптеру ArrayAdapter. Это позволит вывести строки в упорядоченном виде, например, в ListView:
У метода sort() есть перегруженные версии, где можно указать диапазон массива, в пределах которого следует произвести сортировку.
Копирование массивов
Метод Arrays.copyOf(оригинальный_массив, новая_длина) — возвращает массив-копию новой длины. Если новая длина меньше оригинальной, то массив усекается до этой длины, а если больше, то дополняется нулями.
Теперь первый массив останется без изменений, а со вторым массивом делайте что хотите. Смотрим на результат.
Можно создать увеличенную копию, когда копируются все значения из маленького массива, а оставшиеся места заполняются начальными значениями, например, нулями.
Метод Arrays.copyOfRange(оригинальный_массив, начальный_индекс, конечный_индекс) — также возвращает массив-копию новой длины, при этом копируется часть оригинального массива от начального индекса до конечного –1.
Метод Arrays.toString()
Если использовать вызов метода toString() непосредственно у массива, то получите что-то непонятное и нечитаемое.
Метод Arrays.toString(массив) возвращает строковое представление массива со строковым представлением элементов, заключённых в квадратные скобки. В примерах выше мы уже вызывали данный метод.
Метод deepToString() удобен для вывода многомерных массивов. Этот метод мы также уже использовали выше.
Метод Arrays.fill() позволяет быстро заполнить массив одинаковыми значениями. У метода есть восемнадцать перегруженных версий для разных типов и объектов.
Метод fill() просто дублирует одно заданное значение в каждом элементе массива (в случае объектов копирует одну ссылку в каждый элемент):
Запустив код, вы увидите, что на экране по очереди выводятся значения:
Можно заполнить данными в нужном интервале за два прохода:
Сначала массив заполнится мяуканьем кота 4 раза, а потом на третью позицию попадает слово Гав!:
Как видите, метод заполняет весь массив, либо диапазон его элементов. Но получаемые одинаковые данные не слишком интересны для опытов, но пригодятся для быстрых экспериментов.
Класс Arrays содержит метод equals() для проверки на равенство целых массивов. Чтобы два массива считались равными, они должны содержать одинаковое количество элементов, и каждый элемент должен быть эквивалентен соответствующему элементу другого массива.
Напишем код в своей учебной программе.
Мы создали два массива и заполнили их одинаковыми числами. При сравнении мы получим true. Добавим в код строчку кода, которая заменит один элемент во втором массиве:
Теперь при сравнении будет выдаваться false.
Задачи
Решите задачи. Ответы доступны зарегистрированным пользователям.
Имеется массив из четырёх чисел int[] numbers = <3, 9, 11, 15>;. Поменяйте местами первый и второй элемент массива. (Ответ)
Создайте массив из всех чётных чисел от 2 до 30 и выведите элементы массива на экран.
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 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.
Найти максимальное значение из массива
Задача: Имеется статистика, сколько мышей поймал кот Барсик за год по месяцам в виде массива:
Написать метод getMax(), который вычисляет максимальное значение из массива. Ну и метод getMin() для нахождения минимального значения.
Найти три наибольших числа из массива
Перестановка элементов массива в обратном порядке
Задача: Имеется массив, нужно переставить элементы массива в обратном порядке.
Поместить нули в конец массива
Дан массив с числами 5, 4, 3, 0, 6, 0, 0, 5, 6, 0, 25, 0, 8, 7, 3, 0, 1, 1, 0, 6, 4. Переместить все нули в конец массива.
Поместить нули в начало массива
Дан массив с числами 5, 4, 3, 0, 6, 0, 0, 5, 6, 0, 25, 0, 8, 7, 3, 0, 1, 1, 0, 6, 4. Переместить все нули в начало массива.
Найти индекс числа из массива
Есть массив, нужно определить индекс числа, который входит в этот массив.
Как узнать длину двумерного массива java
В уроке 10 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.
Матрицы и двумерные массивы 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:
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.
Далее будем инициализировать массив поэлементно. Запишем матрицу A в виде таблицы, чтобы было визуально понятно, какому индексу соответствует элемент.
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.
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.
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:
Для матрицы B воспользуемся упрощенным способом инициализации — в момент объявления. По аналогии с одномерными массивами.
Каждую строку массива необходимо заключить в пару фигурных скобок и отделить друг от друга запятой.
Полностью код для матрицы B:
Рассмотрим инициализацию в цикле для двумерного массива на примере таблицы умножения.
Здесь инициализация элементов значениями таблицы умножения совмещена с их выводом на консоль в одном цикле.
Многомерные и несимметричные массивы.
Создаются многомерные массивы в Java аналогичным способом. Количество квадратных скобок указывает на размерность.
Примеры создания массивов фиксированной длины:
Однако, не обязательно изначально указывать размер на всех уровнях, можно указать размер только на первом уровне.
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
В результате, при выводе на экран,
массив будет иметь такой вид:
0
0 0
0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0 0
При создании массива его элементы автоматически инициализируются нулями, поэтому в это примере на экран выведены нули.
