Вывод двумерного массива java
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.
Еще раз повторим теорию. Массивом называется именованное множество переменных одного типа. Каждая переменная в данном массиве называется элементом массива. Чтобы сослаться на определённый элемент в массиве нужно знать имя массива в соединении с целым значением, называемым индексом. Индекс указывает на позицию конкретного элемента относительно начала массива. Обратите внимание, что первый элемент будет иметь индекс 0, второй имеет индекс 1, третий — индекс 2 и так далее. Данное решение было навязано математиками, которым было удобно начинать отсчёт массивов с нуля.
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):
Если массив создаётся таким образом, то всем элементам массива автоматически присваиваются значения по умолчанию. Например, для числовых значений начальное значение будет 0. Для массива типа boolean начальное значение будет равно false, для массива типа char — ‘u0000’, для массива типа класса (объекты) — null.
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:
Массив содержит специальное поле length, которое можно прочитать (но не изменить). Оно позволяет получить количество элементов в массиве. Данное свойство удобно тем, что вы не ошибётесь с размером массива. Последний элемент массива всегда mice[mice.length — 1]. Предыдущий пример можно переписать так:
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.
Будьте осторожны с копированием массивов. Массив — это не числа, а специальный объект, который по особому хранится в памяти. Чтобы не загромождать вас умными словами, лучше покажу на примере.
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.
Напишем такой код:
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
Двумерный массив — это массив одномерных массивов. Если вам нужен двумерный массив, то используйте пару квадратных скобок:
Представляйте двумерный массив как таблицу, где первые скобки отвечают за ряды, а вторые — за колонки таблицы. Тогда пример выше представляет собой таблицу из четырёх рядов и трёх колонок.
Вывод 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.
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.
Массив 2×2 может содержать всего 4 элемента, и к ним можно получить доступ с помощью индекса строк и столбцов, например, [0][0] даст вам элементы в первой строке и первом столбце, аналогично[1][1] даст вам элементы из 2-й строки и 2-го столбца. Индекс начинается с 0 и заканчивается на -1.
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:
- используя литерал массива во время создания.
- используя вложенный цикл for.
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
39 27 11 42
24 64 20 65
54 78 56 89
10 93 91 90
Многомерные массивы в Java
Основы массива в Java
Многомерные массивы можно определить простыми словами как массив массивов. Данные в многомерных массивах хранятся в табличной форме (в основном порядке строк).
data_type[1st dimension][2nd dimension][]..[Nth dimension] array_name = new data_type[size1][size2]….[sizeN];
- data_type : тип данных, которые будут сохранены в массиве. Например: int, char и т. Д.
- измерение : измерение созданного массива.
Например: 1D, 2D и т. Д. - имя_массива : имя массива
- size1, size2,…, sizeN : размеры соответственно.
Примеры:
Размер многомерных массивов . Общее количество элементов, которые можно сохранить в многомерном массиве, можно рассчитать путем умножения размера всех измерений.
Например:
Массив int [] [] x = new int [10] [20] может хранить в общей сложности (10 * 20) = 200 элементов.
Аналогично, массив int [] [] [] x = new int [5] [10] [20] может хранить в общей сложности (5 * 10 * 20) = 1000 элементов.
Двумерный массив (2D-Array)
Двумерный массив — это самая простая форма многомерного массива. Двумерный массив может рассматриваться как массив одномерного массива для облегчения понимания.
Косвенный способ декларации:
- Декларация — Синтаксис:
- Инициализация — Синтаксис:
public static void main(String[] args)
int [][] arr = new int [ 10 ][ 20 ];
System.out.println( «arr[0][0] = » + arr[ 0 ][ 0 ]);
Прямой метод декларации:
Синтаксис:
public static void main(String[] args)
for ( int i = 0 ; i 2 ; i++)
for ( int j = 0 ; j 2 ; j++)
System.out.println( «arr[» + i + «][» + j + «] = «
Доступ к элементам двумерных массивов
Элементы в двумерных массивах обычно обозначаются как x [i] [j], где «i» — номер строки, а «j» — номер столбца.
Приведенный выше пример представляет элемент, присутствующий в первой строке и первом столбце.
Примечание . В массивах, если размер массива равен N. Его индекс будет от 0 до N-1. Следовательно, для row_index 2 фактический номер строки равен 2 + 1 = 3.
public static void main(String[] args)
System.out.println( «arr[0][0] = » + arr[ 0 ][ 0 ]);
Представление двумерного массива в табличном формате: двумерный массив можно рассматривать как таблицу со строками ‘x’ и столбцами ‘y’, где номер строки находится в диапазоне от 0 до (x-1), а номер столбца находится в диапазоне от 0 до (( у-1). Двумерный массив ‘x’ с 3 строками и 3 столбцами показан ниже:
Распечатать 2D массив в табличном формате:
Чтобы вывести все элементы двумерного массива, используйте вложенные циклы for. Для этого требуются два цикла for: один для обхода строк и другой для обхода столбцов.
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.
Еще раз повторим теорию. Массивом называется именованное множество переменных одного типа. Каждая переменная в данном массиве называется элементом массива. Чтобы сослаться на определённый элемент в массиве нужно знать имя массива в соединении с целым значением, называемым индексом. Индекс указывает на позицию конкретного элемента относительно начала массива. Обратите внимание, что первый элемент будет иметь индекс 0, второй имеет индекс 1, третий — индекс 2 и так далее. Данное решение было навязано математиками, которым было удобно начинать отсчёт массивов с нуля.
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):
Если массив создаётся таким образом, то всем элементам массива автоматически присваиваются значения по умолчанию. Например, для числовых значений начальное значение будет 0. Для массива типа boolean начальное значение будет равно false, для массива типа char — ‘u0000’, для массива типа класса (объекты) — null.
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:
Массив содержит специальное поле length, которое можно прочитать (но не изменить). Оно позволяет получить количество элементов в массиве. Данное свойство удобно тем, что вы не ошибётесь с размером массива. Последний элемент массива всегда mice[mice.length — 1]. Предыдущий пример можно переписать так:
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.
Будьте осторожны с копированием массивов. Массив — это не числа, а специальный объект, который по особому хранится в памяти. Чтобы не загромождать вас умными словами, лучше покажу на примере.
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.
Напишем такой код:
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
Двумерный массив — это массив одномерных массивов. Если вам нужен двумерный массив, то используйте пару квадратных скобок:
Представляйте двумерный массив как таблицу, где первые скобки отвечают за ряды, а вторые — за колонки таблицы. Тогда пример выше представляет собой таблицу из четырёх рядов и трёх колонок.
