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Java二維數組詳解:二維數組的聲明和初始化,以及獲取二維數組的值

為了方便組織各種信息,計算機常將信息以表的形式進行組織,然后再以行和列的形式呈現出來。二維數組的結構決定了其能非常方便地表示計算機中的表,以第一個下標表示元素所在的行,第二個下標表示元素所在的列。下面簡單了解一下二維數組,包括數組的聲明和初始化。

創建二維數組

Java 中二維數組被看作數組的數組,即二維數組為一個特殊的一維數組,其每個元素又是一個一維數組。Java 并不直接支持二維數組,但是允許定義數組元素是一維數組的一維數組,以達到同樣的效果。聲明二維數組的語法如下:
type array[][];
type[][] array;
其中,type 表示二維數組的類型,array 表示數組名稱,第一個中括號表示行,第二個中括號表示列。

下面分別聲明 int 類型和 char 類型的數組,代碼如下:
int[][] age;
char[][] sex;

初始化二維數組

二維數組可以初始化,和一維數組一樣,可以通過3種方式來指定元素的初始值。這 3 種方式的語法如下:
array=new type[][]{值 1,值 2,值 3,…,值 n};
array=new type[][]{new 構造方法(參數列),…};
type[][] array={{第1行第1列的值,第1行第2列的值,…},{第2行第1列的值,第2行第2列的值,…},…};

例 1

使用第一種方式聲明 int 類型的二維數組,然后初始化該二維數組。代碼如下:
int[][] temp;
temp=new int[][]
{
    {1,2},{3,4}
};

上述代碼創建了一個二行二列的二維數組 temp,并對數組中的元素進行了初始化。圖 1 所示為該數組的內存結構。


圖1 二維數組內存結構

使用第二種方式聲明 int 類型的二維數組,然后初始化該二維數組。代碼如下:
int[][] temp;
temp=new int [][]
{
    {new int(1),new int(2)},{new int(3),new int(4)}
};

使用第三種方式聲明 int 類型的二維數組,并且初始化數組。代碼如下:
int[][] temp={{1,2},{3,4}};

獲取單個元素

在上節使用 3 種方式創建并初始化了一個二行二列的 int 類型數組 temp。當需要獲取二維數組中元素的值時,也可以使用下標來表示。語法如下:
array[i-1][j-1];

其中,array 表示數組名稱,i 表示數組的行數,j 表示數組的列數。例如,要獲取第二行第二列元素的值,應該使用 temp[1][1]來表示。這是由于數組的下標起始值為 0,因此行和列的下標需要減 1。

例 2

通過下標獲取 class_score 數組中第二行第二列元素的值與第四行第一列元素的值。代碼如下:
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]);
}

執行上述代碼,輸出結果如下:
第二行第二列元素的值:98.0
第四行第一列元素的值:99.5

獲取全部元素

在一維數組中直接使用數組的 length 屬性獲取數組元素的個數。而在二維數組中,直接使用 length 屬性獲取的是數組的行數,在指定的索引后加上 length(如 array[0].length)表示的是該行擁有多少個元素,即列數。

如果要獲取二維數組中的全部元素,最簡單、最常用的辦法就是使用 for 語句。

例 3

使用 for 循環語句遍歷 double 類型的 class_score 數組的元素,并輸出每一行每一列元素的值。代碼如下:
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++)
    {    //遍歷行
        for(int j=0;j<class_score[i].length;j++)
        {
            System.out.println("class_score["+i+"]["+j+"]="+class_score[i][j]);
        }
    }
}

上述代碼使用嵌套 for 循環語句輸出二維數組。在輸出二維數組時,第一個 for 循環語句表示以行進行循環,第二個 for 循環語句表示以列進行循環,這樣就實現了獲取二維數組中每個元素的值的功能。

執行上述代碼,輸出結果如下所示。
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

例 4

假設有一個矩陣為 5 行 5 列,該矩陣是由程序隨機產生的 10 以內數字排列而成。下面使用二維數組來創建該矩陣,代碼如下:
public class Test11
{
    public static void main(String[] args)
    {
        //創建一個二維矩陣
        int[][] matrix=new int[5][5];
        //隨機分配值
        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陣\n");
        //遍歷二維矩陣并輸出
        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();
        }
    }
}

在該程序中,首先定義了一個二維數組,然后使用兩個嵌套的 for 循環向二維數組中的每個元素賦值。其中,Math.random() 方法返回的是一個 double 類型的數值,數值為 0.6、0.9 等,因此乘以 10 之后為 10 以內的整數。最后又使用了兩個嵌套的 for 循環遍歷二維數組,輸出二維數組中的值,從而產生矩陣。

運行該程序的結果如下所示。
34565
96033
48741
10583
63985

獲取整行元素

除了獲取單個元素和全部元素之外,還可以單獨獲取二維數組的某一行中所有元素的值,或者二維數組中某一列元素的值。獲取指定行的元素時,需要將行數固定,然后只遍歷該行中的全部列即可。

例 5

編寫一個案例,接收用戶在控制臺輸入的行數,然后獲取該行中所有元素的值。代碼如下:
public static void main(String[] args)
{
    double[][] class_score={{100,99,99},{100,98,97},{100,100,99.5},{99.5,99,98.5}};
    Scanner scan=new Scanner(System.in);
    System.out.println("當前數組只有"+class_score.length+"行,您想查看第幾行的元素?請輸入:");
    int number=scan.nextInt();
    for(int j=0;j<class_score[number-1].length;j++)
    {
        System.out.println("第"+number+"行的第["+j+"]個元素的值是:"+class_score[number-1][j]);
    }
}

執行上述代碼進行測試,輸出結果如下所示。
當前數組只有4行,您想查看第幾行的元素?請輸入:
3
第3行的第[0]個元素的值是:100.0
第3行的第[1]個元素的值是:100.0
第3行的第[2]個元素的值是:99.5

獲取整列元素

獲取指定列的元素與獲取指定行的元素相似,保持列不變,遍歷每一行的該列即可。

例 6

編寫一個案例,接收用戶在控制臺中輸入的列數,然后獲取二維數組中所有行中該列的值。代碼如下:
public static void main(String[] args)
{
    double[][] class_score={{100,99,99},{100,98,97},{100,100,99.5},{99.5,99,98.5}};
    Scanner scan=new Scanner(System.in);
    System.out.println("您要獲取哪一列的值?請輸入:");
    int number=scan.nextInt();
    for(int i=0;i<class_score.length;i++)
    {
        System.out.println("第 "+(i+1)+" 行的第["+number+"]個元素的值是"+class_score[i][number]);
    }
}

執行上述代碼進行測試,如下所示。
您要獲取哪一列的值?請輸入:
2
第 1 行的第[2]個元素的值是99.0
第 2 行的第[2]個元素的值是97.0
第 3 行的第[2]個元素的值是99.5
第 4 行的第[2]個元素的值是98.5

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