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. – это упорядоченная совокупность, или пронумерованный список, значений ссылка
на который выполняется по общему имени. Это могут быть как примитивные значения, так и объекты или даже другие массивы, однако все значения массива должны принадлежать одному типу. Тип массива идентичен типу содержащихся в нем значений. Массивы относятся к ссылочным типам данных
, собственно как и все остальные типы, кроме примитивных. Напомню еще раз, что в Java все является объектом, исключение составляют лишь примитивные типы. Массивы могут быть одномерными и многомерными. Процесс создания массива можно разделить на три этапа: Объявление (declaration) массива
На этом этапе определяется только
переменная типа ссылка
(reference
) на массив
, содержащая тип массива. Для этого записывается имя типа элементов массива, квадратными скобками указывается, что объявляется ссылка на массив
, а не простая переменная, и перечисляются имена переменных ссылочного типа, например: По существу объявление массивов, точно такая же операция как и объявление любых других типов данных, правда имеющая немного свой синтаксис, так как это все таки массивы. Java поддерживает еще один синтаксис объявления переменных типа массив, обеспечивающий совместимость с С и С++. Согласно этому синтаксису, одна или несколько пар квадратных скобок следуют за именем переменной, а не за именем типа: Однако зачастую такой синтаксис сбивает с толку, поэтому его следует избегать. В следующем примере, легко спутать что имелось в виду: Такой синтаксис не рекомендуется использовать, так как уже говорилось, что он сбивает с толку, кроме того, в соглашения по оформлению Java кода, рекомендуется синтаксис, который был приведен первым, то есть квадратные скобки следуют сразу за типом объявляемого массива. В данном случае объявлены массив значений типа float с именем rates и переменная типа float – maxRate. То есть, если квадратные скобки стоят сразу после типа объявляемого массива, то все переменные которые объявлены в этой строке являются ссылками на массивы объявляемого типа, а если же скобки стоят справа от переменной, то только она является ссылкой на массив объявленного типа. Следует понимать, что данная операция объявления массива еще не создает массив, а только объявляет переменную являющуюся ссылкой на него
, которую без инициализации нельзя использовать в программе, так как компилятор выдаст ошибку, что переменная массива не инициализирована. Пока объявленная переменная массива не определена, она может содержать (если вы присвоите) значение null
. И только после определения она будет содержать ссылку на конкретный объект. Указать длину массива при объявлении переменной массива невозможно, поскольку размер является строго функцией объекта массива, а не ссылки на него
. Создание (instantation) массива
На этом этапе указывается количество элементов массива, называемое его размером, выделяется место для массива в оперативной памяти, переменной-ссылке присваивается оператором =
адрес массива. Все эти действия производятся оператором new
за которым следует тип
элементов массива. Например: Но стоит еще раз заметить, что до этого переменная letters, должна быть объявлена как массив. Чтобы было более понятно, это можно представить вот так: При создании массива с таким синтаксисом все элементы массива автоматически инициализируются значениями по умолчанию
. Это false для значений boolean, "\u0000" для значений char, 0 для целых значений, 0.0 для значений с плавающей точкой и null для объектов или массивов. В Java размер массива фиксирован. Созданный массив нельзя увеличить или уменьшить. Желаемый размер создаваемого массива задается неотрицательным целым числом
. Но в любое время переменной типа массива может быть сопоставлен новый массив другого размера. То есть может быть присвоена ссылка на другой массив того же типа что и объявленная переменная. Индексы массивов всегда начинаются с 0
. Первые две операции: объявление и создание массива можно объединить в один оператор. Например: Этот оператор эквивалентен двум приведенным выше. После данной операции переменная letters будет уже содержать ссылку на массив и если попробовать вывести ее значение то мы получим значение, что то вроде
; Но надо иметь в виду, что переменные a
и b
указывают на один и тот же массив. По началу это может сбивать с толку, но если помнить что мы имеем дело с ссылочными типами данных, то все становится на свои места. Если этот момент не понятен, то чуть позже мы все это разберем на примерах. После этого массив, на который указывала данная ссылка, теряется, если на него не было других ссылок
. Размер или длину массива можно получить при помощи константы length
, которая определена для каждого массива и возвращает его длину. Мы ей уже не раз пользовались в примерах когда работали с аргументами переданной в командной строке. Можно создавать и использовать массивы нулевой длины (пустой массив). Например: Инициализировать такой массив нельзя, так как у него просто нет элементов которые можно инициализировать. Сразу же возникает вопрос, а на кой ляд они тогда вообще нужны эти пустые массивы? Но они нужны и даже очень полезны! Пустой массив принято использовать в тех местах программы, где заранее неизвестно, будут элементы или нет. Если элементы будут, то возвращается непустой массив, если элементов нет - пустой массив. Примером может служить массив строк который передается в метод main() и содержит аргументы командной строки, а если их нет, то возвращается пустой массив. Пустой массив лучше, чем null
, потому что не требует отдельного if"а для обработки. То же верно для списков и других коллекций. Именно поэтому существуют методы Collections.emptyList, emptySet, emptyMap. Инициализация (initialization) массива
На этом этапе элементы массива получают начальные значения. Инициализировать элементы массива значениями можно несколькими способами: Обращается к конкретному элементу массива можно по его индексу
, который начинается с нуля, как это уже говорилось. Индексы можно задавать любыми целочисленными выражениями, кроме типа long
, например a , a , a[++i] . Исполняющая система Java следит за тем, чтобы значения этих выражений не выходили за границы длины массива. Если же выход все же произойдет интерпретатор Java в таком случае прекратит выполнение программы и выведет на консоль сообщение о выходе индекса массива за границы его определения (ArrayIndexOutOfBoundsException
). Рассмотрим пример первого способа инициализации: Второй способ инициализации можно реализовать по разному. Инициализацию массива можно совместить с этапом создания, но до этой операции массив уже должен быть объявлен
. Например: До создания и инициализации массива ar
он уже был объявлен. Так же инициализировать массив можно на этапе его объявления следующим синтаксисом: Внимание!
Этот синтаксис инициализации массива работает только при объявлении массива и совмещает сразу все три операции объявление, создание и инициализацию. Если массив уже объявлен, то такой синтаксис использовать нельзя. Компилятор выдаст ошибку. То есть: int
ar
;
// объявление массива Такое действо не прокатит. Так же можно инициализировать на этапе объявления и чуть чуть по другому: Хотя этот синтаксис более длинный. Если вы заметили, то данный синтаксис это тоже совмещение всех трех операций: объявления, создания и инициализации. В Java предусмотрен синтаксис, который поддерживает анонимные массивы (они не присваиваются переменным и, следовательно, у них нет имен). Иногда массив нужно задействовать лишь один раз (например, передать его методу), следовательно, вы не хотите тратить время на присваивание его переменной, поэтому можно сразу же использовать результат оператора new
. Например: Синтаксис инициализации массивов с помощью фигурных скобок называется литеральным, поскольку для инициализации используется массив-литерал. Важно понимать что массивы-литералы создаются и инициализируются во время выполнения программы, а не во время ее компиляции
. Рассмотрим следующий массив-литерал: Он компилируется в такой байт-код Java: Поэтому если вам нужно разместить в Java программе много данных, лучше не включать их непосредственно в массив, поскольку компилятору Java придется создавать много байткодов инициализации массива, а затем интерпретатору Java нужно будет кропотливо выполнять весь этот код. В таких случаях лучше сохранять данные во внешнем файле и считывать их в программу во время ее выполнения. Однако тот факт, что Java инициализирует массив во время выполнения программы, имеет важные последствия. Это означает, что элементы массива-литерала являются произвольными выражениями, вычисляемыми во время выполнения программы, а не постоянными выражениями, вычисляемыми компилятором
. Например: Теперь немножко попрактикуемся. В хорошо нам известном методе main(), как раз и используется возможность возврата массива нулевой длины если в командной строке нет аргументов, что позволяет избежать использования оператора if для проверки на null, дабы избежать ошибки во время исполнения программы. То есть мы сразу можем использовать массив в цикле, правда соблюдая правила чтобы не выйти за пределы максимального индекса. В начале программы мы выводим значение длины массива, а затем в первом цикле последовательно выводим все значения элементов массива. Второй цикл делает то же самое, но извращенным способом. Второй пример я привет чтобы порадовать ваш мозг расширить ваше сознание вам не было скучно знали как можно делать, но как не нужно, ну и чисто в учебно-образовательных целях. Может на досуге разберетесь как работает второй цикл. Данная программа генерирует следующий вывод: В первом случае мы не вводили ни каких аргументов, поэтому получили массив нулевой длины, который не был обработан в циклах, поскольку не удовлетворяет условиям циклов. Во втором случае мы передали аргументы в командной строке и следовательно массив был обработан в циклах. 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
(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); 19
ответов
Вы можете использовать объявление массива или литерал массива (но только когда вы сразу объявляете и влияете на переменную, литералы массива не могут использоваться для переназначения массива). Для примитивных типов: Int myIntArray = new int;
int myIntArray = {1,2,3};
int myIntArray = new int{1,2,3};
Для классов, например String , это то же самое: String myStringArray = new String;
String myStringArray = {"a","b","c"};
String myStringArray = new String{"a","b","c"};
Третий способ инициализации полезен, когда вы сначала объявляете массив, а затем инициализируете его. Приведение необходимо здесь. String myStringArray;
myStringArray = new String{"a","b","c"}; Существует два типа массива. Синтаксис значений по умолчанию: Int num = new int;
Или (менее предпочтительный) Int num = new int;
Синтаксис с указанными значениями (инициализация переменной/поля): Int num = {1,2,3,4,5};
Или (менее предпочтительный) Int num = {1, 2, 3, 4, 5};
Примечание. Для удобства int num предпочтительнее, потому что в нем четко сказано, что вы говорите здесь о массиве. Иначе никакой разницы. Совсем нет. Int num = new int;
Int num = new int;
Int num={ {1,2}, {1,2}, {1,2}, {1,2}, {1,2} };
Итак, здесь мы явно определяем столбцы. Int num={ {1}, {1,2}, {1,2,3,4,5}, {1,2}, {1,2,3} };
For (int a: num) {
for (int i: a) {
System.out.println(i);
}
}
Type variableName = new Type;
Type variableName = {comma-delimited values};
Type variableName = new Type;
Type variableName = {comma-delimited values};
также действителен, но я предпочитаю скобки после типа, потому что легче видеть, что тип переменной на самом деле является массивом. Ниже показано объявление массива, но массив не инициализирован: Int myIntArray = new int;
Ниже показано объявление, а также инициализация массива: Int myIntArray = {1,2,3};
Теперь следующее также показывает объявление, а также инициализацию массива: Int myIntArray = new int{1,2,3};
Но этот третий показывает свойство анонимного создания массива-объекта, которое указывается ссылочной переменной "myIntArray", поэтому, если мы пишем только "new int {1,2,3};" то это может быть анонимный массив-объект. Если мы просто напишем: Int myIntArray;
это не объявление массива, но следующий оператор делает следующее выражение завершенным: MyIntArray=new int; Я считаю полезным, если вы понимаете каждую часть: Type name = new Type;
Type - это тип переменной, называемой именем ("имя" называется идентификатором). Литеральный "Тип" - это базовый тип, а скобки означают, что это тип массива этой базы. Типы массивов в свою очередь являются собственными, что позволяет создавать многомерные массивы типа Type (тип массива Type ). Ключевое слово new говорит о распределении памяти для нового массива. Число между скобкой говорит о том, насколько большой будет новый массив и сколько памяти будет выделено. Например, если Java знает, что базовый тип Type занимает 32 байта, и вам нужен массив размером 5, ему необходимо внутренне выделить 32 * 5 = 160 байт. Вы также можете создавать массивы с уже имеющимися значениями, такими как Int name = {1, 2, 3, 4, 5};
который не только создает пустое пространство, но и заполняет его этими значениями. Java может сказать, что примитивы являются целыми числами и что их 5, поэтому размер массива может быть определен неявно. Кроме того, если вы хотите что-то более динамичное, есть интерфейс List. Это не будет работать, но более гибко: List Существует два основных способа создания массива: Этот, для пустого массива: Int array = new int[n]; // "n" being the number of spaces to allocate in the array
И этот, для инициализированного массива: Int array = {1,2,3,4 ...};
Вы также можете создавать многомерные массивы, например: Int array2d = new int[x][y]; // "x" and "y" specify the dimensions
int array2d = { {1,2,3 ...}, {4,5,6 ...} ...}; Возьмите примитивный тип int , например. Существует несколько способов объявления и массив int: Int i = new int;
int i = new int {value1, value2, value3, etc};
int i = {value1, value2, value3, etc};
где во всех этих случаях вы можете использовать int i вместо int i . С отражением вы можете использовать (Type) Array.newInstance(Type.class, capacity); Обратите внимание, что в параметрах метода... отображается variable arguments . По сути, любое количество параметров в порядке. Это проще объяснить с помощью кода: Public static void varargs(int fixed1, String fixed2, int... varargs) {...}
...
varargs(0, "", 100); // fixed1 = 0, fixed2 = "", varargs = {100}
varargs(0, "", 100, 200); // fixed1 = 0, fixed2 = "", varargs = {100, 200};
Внутри метода varargs рассматривается как нормальный int . Type... может использоваться только в параметрах метода, поэтому int... i = new int {} не будет компилироваться. Обратите внимание, что при передаче int методу (или любому другому Type) вы не можете использовать третий способ. В заявлении int i = *{a, b, c, d, etc}* компилятор предполагает, что {...} означает int . Но это потому, что вы объявляете переменную. При передаче массива методу декларация должна быть либо new Type , либо new Type {...} . Многомерные массивы гораздо сложнее справиться. По существу, 2D-массив представляет собой массив массивов. int означает массив int s. Ключ состоит в том, что если int объявлен как int[x][y] , максимальный индекс равен i . По существу, прямоугольник int равен:
Объявление массива ссылок на объекты: Class Animal {}
class Horse extends Animal {
public static void main(String args) {
/*
* Array of Animal can hold Animal and Horse (all subtypes of Animal allowed)
*/
Animal a1 = new Animal;
a1 = new Animal();
a1 = new Horse();
/*
* Array of Animal can hold Animal and Horse and all subtype of Horse
*/
Animal a2 = new Horse;
a2 = new Animal();
a2 = new Horse();
/*
* Array of Horse can hold only Horse and its subtype (if any) and not
allowed supertype of Horse nor other subtype of Animal.
*/
Horse h1 = new Horse;
h1 = new Animal(); // Not allowed
h1 = new Horse();
/*
* This can not be declared.
*/
Horse h2 = new Animal; // Not allowed
}
} Массив - это последовательный список элементов Int item = value;
int one_dimensional_array = { value, value, value, .., value };
int two_dimensional_array =
{
{ value, value, value, .. value },
{ value, value, value, .. value },
.. .. .. ..
{ value, value, value, .. value }
};
Если это объект, то это же понятие Object item = new Object();
Object one_dimensional_array = { new Object(), new Object(), .. new Object() };
Object two_dimensional_array =
{
{ new Object(), new Object(), .. new Object() },
{ new Object(), new Object(), .. new Object() },
.. .. ..
{ new Object(), new Object(), .. new Object() }
};
В случае объектов вам нужно либо назначить его null для инициализации с помощью new Type(..) , классы, такие как String и Integer , являются особыми случаями, которые будут обрабатываться как следующие String a = { "hello", "world" };
// is equivalent to
String a = { new String({"h","e","l","l","o"}), new String({"w","o","r","l","d"}) };
Integer b = { 1234, 5678 };
// is equivalent to
Integer b = { new Integer(1234), new Integer(5678) };
В общем случае вы можете создавать массивы, которые M мерные Int .. array =
// ^ M times brackets
{{..{
// ^ M times { bracket
// this is array..
// ^ M times
}}..}
// ^ M times } bracket
;
Стоит отметить, что создание размерного массива M является дорогостоящим с точки зрения Space. Поскольку при создании массива M с N во всех измерениях общий размер массива больше, чем N^M , так как каждый массив имеет ссылку, а в M-размерности есть (M -1) -мерный массив ссылок. Общий размер выглядит следующим образомЗадачи
String
str
;
// str ссылка на массив строк
byte
twoBytes
;
// twoBytes ссылка на двумерный массив байтов
char
letters
,
digits
;
//letters и digits ссылки на массивы символов
byte
arrayOfArrayOfBytes
;
// То же, что и byte arrayOfArrayOfBytes
byte
arrayOfArrayOfBytes
;
// То же, что и byte arrayOfArrayOfBytes
letters
=
new
char
[
10
]
;
// создали массив char-ов размеров в 10 элементов
int
b
=
a
;
ar
[
0
]
=
1
;
ar
[
1
]
=
2
;
ar
=
new
int
{
1
,
2
}
;
// создание и инициализация
ar
=
{
1
,
2
}
;
// ОШИБКА!!! создание и инициализация массива
perfectNumbers
[
0
]
=
6
;
perfectNumbers
[
1
]
=
28
;
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:
Объявление массива в Java
Резервация памяти для массива и его инициализация.
Упрощенная форма записи
Определение размера массива
Упражнения на тему одномерные массивы в Java:
Один размерный массив
Многомерный массив
Декларация
int num = new int;
Инициализация
num=1;
num=2;
num=1;
num=2;
num=1;
num=2;
num=1;
num=2;
num=1;
num=2;
Ragged Array (или непрямоугольный массив)
int num = new int;
num = new int;
num = new int;
num = new int;
num = new int;
Другой способ:
Для доступа:
for (int i=0; i<(num.length); i++) {
for (int j=0;jМногомерные массивы