二维数组详解
在Java中二维数组被看作为数组的数组,即二维数组为一个特殊的一维数组,其每个元素又是一个一维数组。Java并不直接支持二维数组,但是允许定义数组元素是一维数组的一维数组,以达到同样的效果。
创建二维数组
声明二维数组的语法如下:
type arrayName[][]; // 数据类型 数组名[][];
或
type[][] arrayName; // 数据类型[][] 数组名;
其中type表示二维数组的类型,arrayName表示数组名称,整个二维数组可表示一个矩阵,第一个中括号表示行,第二个中括号表示列。
下面分别声明int类型和char类型的数组,代码如下:
int[][] age;
char[][] sex;
初始化二维数组
二维数组可以初始化,和一维数组一样,可以通过三种方式来指定元素的初值。这三种方式的语法如下:
type[][] arrayName = new type[][]{
值 1,值 2,值 3,…,值 n}; // 在定义时初始化
type[][] arrayName = new type[size1][size2]; // 给定空间,在赋值
type[][] arrayName = new type[size][]; // 数组第二维长度为空,可变化
示例1:使用第一种方式声明int类型的二维数组,然后初始化该二维数组。代码如下:
int[][] temp = new int[][]{
{
1,2},{
3,4}};
上述代码创建了一个二行二列的二维数组 temp,并对数组中的元素进行了初始化。下图所示为该数组的内存结构。
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使用第二种方式声明int类型的二维数组,然后初始化该二维数组。代码如下:
int[][] temp = new int[2][2];
使用第三种方式声明int类型的二维数组,并且初始化数组。代码如下:
int[][] temp = new int[2][];
获取二维数组中的元素
在上部分使用两种方式创建并初始化了一个二行二列的int类型数组temp。当需要获取二维数组中元素的值时,可以使用下标来获取。语法如下:
arrayName[index1][index2];
其中arrayName表示数组名称,index1表示外层数组下标,index2表示内层数组下标。由于数组下标起始值为0,因此获取指定位置的元素时记得为下标减1 。
示例:通过下标获取 class_score 数组中第二行第二列元素的值与第四行第一列元素的值。代码如下:
public static void main(String[] args) {
double[][] class_score = {
{
10.0,99,99},{
100,98,97},{
100,100,99.5},{
99.5,99,98.5}};
System.out.println("第二行第二列元素的值:"+class_score[1][1]);
System.out.println("第四行第一列元素的值:"+class_score[3][0]);
}
执行上述代码,输出结果如下:
第二行第二列元素的值:98.0
第四行第一列元素的值:99.5
除了获取单个元素,还可以通过控制下标来实现单独获取某一行/某一列中所有元素的值。获取指定行的元素时,需要将行数固定,然后只遍历该行中全部列即可。获取指定列元素与获取指定行的元素相似,保持列不变,遍历每一行的该列即可。
遍历二维数组
在二维数组中,直接使用 length 属性获取的是数组的行数,在指定的索引后加上 length(如 array[0].length)表示的是该行拥有多少个元素,即列数。
如果要获取二维数组中的全部元素,最简单、最常用的办法就是使用 for 语句。在一维数组全部输出时,我们使用一层 for 循环,而二维数组要想全部输出,则使用嵌套 for 循环(2 层 for 循环)。
示例1:使用 for 循环语句遍历 double 类型的 class_score 数组的元素,并输出每一行每一列元素的值。代码如下:
public static void main(String[] args) {
double[][] class_score = {
{
100, 99, 99 }, {
100, 98, 97 }, {
100, 100, 99.5 }, {
99.5, 99, 98.5 } };
for (int i = 0; i < class_score.length; i++) {
// 遍历行
for (int j = 0; j < class_score[i].length; j++) {
System.out.println("class_score[" + i + "][" + j + "]=" + class_score[i][j]);
}
}
}
上述代码使用嵌套 for 循环语句输出二维数组。在输出二维数组时,第一个 for 循环语句表示以行进行循环,第二个 for 循环语句表示以列进行循环,这样就实现了获取二维数组中每个元素的值的功能。
执行上述代码,输出结果如下所示。
class_score[0][0]=100.0
class_score[0][1]=99.0
class_score[0][2]=99.0
class_score[1][0]=100.0
class_score[1][1]=98.0
class_score[1][2]=97.0
class_score[2][0]=100.0
class_score[2][1]=100.0
class_score[2][2]=99.5
class_score[3][0]=99.5
class_score[3][1]=99.0
class_score[3][2]=98.5
示例2:假设有一个矩阵为 5 行 5 列,该矩阵是由程序随机产生的 10 以内数字排列而成。下面使用二维数组来创建该矩阵,代码如下:
public static void main(String[] args) {
// 创建一个二维矩阵
int[][] matrix = new int[5][5];
// 随机分配值
for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) {
matrix[i][j] = (int) (Math.random() * 10);
}
}
System.out.println("下面是程序生成的矩阵\n");
// 遍历二维矩阵并输出
for (int k = 0; k < matrix.length; k++) {
for (int g = 0; g < matrix[k].length; g++) {
System.out.print(matrix[k][g] + "");
}
System.out.println();
}
}
在该程序中,首先定义了一个二维数组,然后使用两个嵌套的 for 循环向二维数组中的每个元素赋值。其中,Math.random() 方法返回的是一个 double 类型的数值,数值为 0.6、0.9 等,因此乘以 10 之后为 10 以内的整数。最后又使用了两个嵌套的 for 循环遍历二维数组,输出二维数组中的值,从而产生矩阵。
该程序的运行结果如下:
下面是程序生成的矩阵
95227
60433
82381
59928
71872
for each 循环语句不能自动处理二维数组的每一个元素。它是按照行, 也就是一维数组处理的。要想访问二维教组 a 的所有元素, 需要使用两个嵌套的循环, 如下所示:
for (double[] row : a) {
for (double value : row) {
......
}
}
把示例2修改为使用 for each 循环语句输出,代码如下所示:
public static void main(String[] args) {
double[][] class_score = {
{
100, 99, 99 }, {
100, 98, 97 }, {
100, 100, 99.5 }, {
99.5, 99, 98.5 } };
for (double[] row : class_score) {
for (double value : row) {
System.out.println(value);
}
}
}
输出结果为:
100.0
99.0
99.0
100.0
98.0
97.0
100.0
100.0
99.5
99.5
99.0
98.5