Массивы. Java Array

Массив – это набор однотипных переменных, на которые ссылаются по общему имени. Массивы можно создавать из элементов любого типа, и они могут иметь одно или несколько измерений. К определенному элементу в массиве обращаются по его индексу (номеру). В заметке мы рассмотрим обработку одномерных и двумерных массивов.

Одномерные массивы в Java

Одномерный массив – это, по существу, список однотипных переменных. Чтобы создать массив, сначала следует создать переменную массива (array variable) желательного типа. Общий формат объявления одномерного массива:
type var-name ;
Здесь type объявляет базовый тип массива; var-name – имя переменной массива. Базовый тип определяет тип данных каждого элемента массива. Например, объявление одномерного массива int-компонентов с именем month_days имеет вид:
int month_days ;
Хотя это объявление и устанавливает факт, что month_days является переменной массива, никакой массив в действительности не существует. Фактически, значение month_days установлено в null (пустой указатель), который представляет массив без значения. Чтобы связать month_days с фактическим, физическим массивом целых чисел, нужно выделить память для него, используя операцию new , и назначать ее массиву month_days ; new – это специальная операция, которая распределяет память.

Общий формат new в применении к одномерным массивам имеет вид:
array-var = new type ;
где type – тип распределяемых данных, size – число элементов в массиве, array-var– переменная, которая связана с массивом. Чтобы использовать new для распределения памяти под массив, нужно специфицировать тип и число элементов массива. Элементы в массиве, выделенные операцией new , будут автоматически инициализированы нулями. Следующий пример распределяет память для 12-элементного массива целых чисел и связывает его с переменной month_days .
month_days = new int;
После того как эта инструкция выполнится, month_days будет ссылаться на массив из двенадцати целых чисел. Затем все элементы в массиве будут инициализированы нулями.
Процесс получения массива включает два шага. Во-первых, следует объявить переменную массива желательного типа. Во-вторых, необходимо выделить память, которая будет содержать массив, используя операцию new , и назначать ее переменной массива. Таким образом, в Java все массивы являются динамически распределяемыми.

Как только вы выделили память для массива, можно обращаться к определенному элементу в нем, указывая в квадратных скобках индекс. Нумерация элементов массива начинается с нуля. Имена массивов являются ссылками.

Возможна комбинация объявления переменной типа массив с выделением массиву памяти непосредственно в объявлении:
int month_days = new int;

Рассмотрим код программы, выполняющей замену отрицательных элементов массива на максимальный элемент:

Public class FindReplace { public static void main(String args) { int myArray; // объявление без инициализации int mySecond = new int; /* выделение памяти с инициализацией значениями по умолчанию */ int a = {5, 10, 0, -5, 16, -2}; // объявление с инициализацией int max = a; for (int i = 0; i < a.length; i++) { if (a[i]<0) a[i] = max; mySecond[i] = a[i]; System.out.println("a[" + i + "]=" + a[i]); } myArray = a; // установка ссылки на массив a } }

В результате выполнения будет выведено:

>java FindReplace a=5 a=10 a=0 a=5 a=16 a=5

Присваивание mySecond[i] = a[i] приведет к тому, что части элементов массива mySecond , а именно шести, будут присвоены значения элементов массива a . Остальные элементы mySecond сохранят значения, полученные при инициализации, то есть нули. Если же присваивание организовать в виде mySecond = a или myArray = a , то оба массива участвующие в присваивании получат ссылку на массив a , то есть оба будут содержать по шесть элементов и ссылаться на один и тот же участок памяти.
Массивы можно инициализировать во время их объявления. Процесс во многом аналогичен тому, что используется при инициализации простых типов. Инициализатор массива – это список разделенных запятыми выражений, окруженный фигурными скобками. Массив будет автоматически создаваться достаточно большим, чтобы содержать столько элементов, сколько вы определяете в инициализаторе массива. Нет необходимости использовать операцию new . Например, чтобы хранить число дней в каждом месяце, следующий код создает инициализированный массив целых чисел:

Public class MonthDays { public static void main(String args) { int month_days = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31}; System.out.println("Апрель содержит " + month_days + " дней."); } }

В результате выполнения программы на экран будет выведено:

Апрель содержит 30 дней.

Замечание: Java делает строгие проверки, чтобы удостовериться, что вы случайно не пробуете сохранять или читать значения вне области хранения массива. Исполнительная система Java тоже делает тщательные проверки, чтобы убедиться, что все индексы массивов находятся в правильном диапазоне. (В этом отношении Java существенно отличается от языков C/C++ , которые не обеспечивают проверки границ во время выполнения).

Многомерные массивы в Java

В Java многомерные массивы – это, фактически, массивы массивов. Они выглядят и действуют подобно регулярным многомерным массивам. Однако имеется пара тонких различий. Чтобы объявить многомерную переменную массива, определите каждый дополнительный индекс, используя другой набор квадратных скобок. Например, следующее утверждение объявляет переменную двумерного массива с именем twoD:
int twoD = new int;
Оно распределяет память для массива 4x5 и назначает ее переменной twoD . Внутренне эта матрица реализована как массив массивов целых чисел тип int .
Многомерные массивы возможно инициализировать. Для этого просто включают инициализатор каждого измерения в его собственный набор фигурных скобок.
В следующей программе создаются и инициализируются массивы массивов равной длины (матрицы), и выполняется произведение одной матрицы на другую:

Public class Matrix { private int a; Matrix(int n, int m) { // создание и заполнение с random a = new int[n][m]; for (int i = 0; i < n; ++i) for (int j = 0; j < m; ++j) a[i][j] = (int) (Math.random()*5); show(); } public Matrix(int n, int m, int k) { // создание и заполнение с random a = new int[n][m]; for (int i = 0; i < n; ++i) for (int j = 0; j < m; ++j) a[i][j] = k; if (k != 0) show(); } public void show() { System.out.println("Матрица:" + a.length + " на " + a.length); for (int i = 0; i < a.length; ++i) { for (int j = 0; j < a.length; ++j) System.out.print(a[i][j] + " "); System.out.println(); } } public static void main(String args) { int n = 2, m = 3, z = 4; Matrix p = new Matrix(n, m); Matrix q = new Matrix(m, z); Matrix r = new Matrix(n, z, 0); for (int i = 0; i < p.a.length; ++i) for (int j = 0; j < q.a.length; ++j) for (int k = 0; k < p.a[i].length; ++k) r.a[i][j] += p.a[i][k]*q.a[k][j]; System.out.println("Произведение матриц: "); r.show(); } }

Так как значения элементам массивов присваиваются при помощи метода random() , то одним и вариантов выполнения кода может быть следующий:

> javac Matrix.java > java Matrix Матрица:2 на 3 3 2 0 3 3 1 Матрица:3 на 4 1 2 2 3 3 2 3 2 1 2 3 2 Произведение матриц: Матрица:2 на 4 9 10 12 13 13 14 18 17

Следующий пример демонстрирует копирование массива:

Public class ArrayCopyDemo { public static void main(String args) { int mas1 = {1,2,3}, mas2 = {4,5,6,7,8,9}; System.out.print("mas1: "); show(mas1); System.out.print("mas2: "); show(mas2); // копирование массива mas1 в mas2 System.arraycopy(mas1, 0, mas2, 2, 3); /* 0 - mas1 копируется начиная с нулевого элемента * 2 - элемент, с которого начинается замена * 3 - количество копируемых элементов */ System.out.println("\n после arraycopy(): "); System.out.print("mas1: "); show(mas1); System.out.print("\nmas2: "); show(mas2); } private static void show(int mas) { for (int i = 0; i < mas.length; ++i) System.out.print(" " + mas[i]); } }

Результат выполнения программы:

> javac ArrayCopyDemo.java > java ArrayCopyDemo mas1: 1 2 3mas2: 4 5 6 7 8 9 после arraycopy(): mas1: 1 2 3 mas2: 4 5 1 2 3 9

Альтернативный синтаксис объявления массива

Существует иная форма, которая может использоваться для объявления массива:
type var-name;
Здесь квадратные скобки следуют за спецификатором типа, а не именем переменной массива. Например, следующие два объявления эквивалентны:

Int al = new int; int a2 = new int;
Представленные здесь объявления также эквивалентны:
char twodi = new char; char twod2 = new char;
Эта альтернативная форма объявления включена, главным образом, для удобства.

Массив — это множество однотипных объектов, которые имеют общее название. К каждому элементу массива возможен доступ по его индексу. Рассмотрим реальный пример. Пусть у нас есть некоторый склад, который называется a и пусть в нем есть некоторое количество ящиков, каждый из которых последовательно пронумерован. В каждом ящике лежит некоторый объект, который по своему типу совпадает с объектами в других ящиках. Пример данного склада является классическим массивом, где название склада — это название массива, ящики — это элементы массива, номера ящиков — это индексы элементов, а содержимое ящиков — это значения наших переменных. Представим, что внутри ящиков лежат лимоны, и в каждом ящике лежит определенное количество лимонов. Тогда, значения наших переменных будут показывать количество лимонов. Рассмотрим такой склад, состоящий из трех ящиков, пусть в первом ящике лежит 3, во втором 7, в третьем 273. Тогда, массив, описывающий данный склад можно изобразить следующим образом:

Индекс	0	1	2
Значение	3	7	273

Индексация в массиве всегда начинается с 0. Рассмотрим некоторые операции, которые можно производить с массивом:

Создание массива

Тип имяПеременной;
int a;//целочисленный массив
char b;//массив символов
String c;

Выделение памяти:

A = new int;//выделяем память под 10 элементов
b = new char;//выделяем память под 20 элементов
c = new String;//выделяем память под 30 элементов

Таким образом инициализация массива выглядит следующим образом:

Int a = new int;//инициализация массива целых чисел из 10 элементов
char b = new char;//инициализация массива символов из 20 элементов
String c = new String;//инициализация массива строк из 30 элементов

Всем элементам массива после такой инициализации присваивается значение по умолчанию.
Существует возможность сразу задать значения элементов массива, создадим массив, который будет показывать количество лимонов в ящике, как в примере выше:

Int a = new int{ 3, 7, 273 };

Работа с массивом

Считывание массива:

Import java.util.Scanner;
public class test {
public static void main(String args) {
int a;//массив целых чисел
int n;//количество элементов в массиве
Scanner in = new Scanner(System.in);
n = in.nextInt();
a = new int[n];
for(int i = 0; i Изменение значений массива:

for(int i = 0; i Вывод массива:

Int a;//массив целых чисел, который был как - то обработан
for(int i = 0; i Произвольный доступ к элементу массива по индексу:

System.out.println(a);//Выводим первый элемент массива
a = 1;//Присваиваем второму элементу массива 1
int temp = a;//Сохраняем значение третьего элемента массива в переменную temp

Вот так вот выглядят основные операции с массивами. Очень часто на различных уроках по информатике просят вынести эти этапы работы с массивом в отдельные функции, но про это мы поговорим позднее. Таким образом, с помощью считывания массива, мы можем ввести некоторые значение с консоли, с помощью изменения значений, мы можем например, увеличить все значения на единицу или умножить на два, а с помощью вывода мы можем вывести текущие значения массива. Если нам требуется работать только с конкретными элементами массива, то тут мы можем воспользоваться произвольным доступом по индексу, где индекс - это любое положительное целое число, которое меньше длины массива. Текущую длину массива можно получить с помощью свойства length, оно уже применялось при выводе массива.
Тут я опущу диалог про то, что массивы являются ссылками и работа с ними отличается от работы с обычными базовыми типами.

Двумерные массивы

Не всегда бывает удобно нумеровать ящики на складе с 0 до определенного числа, иногда хочется привести склад в более упорядоченный вид, например ввести ряды. Теперь каждый ящик имеет свой номер ряда и свой порядковый номер в этом ряду. Пусть на нашем складе есть девять ящиков, которые имеют содержат 1, 2 и так далее 9 апельсинов. Ящики на складе располагаются в три ряда по три ящика, тогда ситуацию на складе можно представить так.

1. Что такое массивы?

Это специальная структура, существующая практически в каждом языке программирования, позволяющая описывать группу однотипных объектов, используя общее имя.

Представим, что у вас есть приют для бездомных животных, в котором пять котов. Как зовут каждого вы не помните, но у каждого есть жетончик с номерком, который позволяет идентифицировать каждое животное. Можно сказать, что это и есть массив "котики" размером пять. Обратите внимание, на то что индексация начинается с нуля - так принято в Java. Если бы не было возможности создавать массивы, нужно было бы объявлять пять переменных и придумывать им имена, что не очень удобно.

В Java можно создавать массивы любой размерности - одномерные, двумерные, трехмерные и т.д. Начнем с простейшего варианта - с одномерных массивов.

2. Одномерные массивы

Одномерные массивы представляют собой список однотипных переменных. Чтобы создать массив, нужно сначала объявить переменную массива требуемого типа. Общая форма объявления одномерного массива выглядит следующим образом:

Тип имяПеременной;

где параметр тип обозначает тип элемента массива, называемый также базовым типом.

Пример 1. Пример объявления массивов

Квадратные скобки можно ставить перед переменной или после нее. Но более правильным вариантом считается указание скобок перед переменной - таким образом тип и скобки находятся в одном месте, что позволяет с первого взгляда понять, что перед вами массив такого-то типа.

Int monthDays; double monthSalaries;

2.1. Инициализация массива с помощью ключевого слова new

Когда массив объявлен, память под него еще не выделена. Для выделение памяти под массив используется ключевое слово new, после которого опять указывается тип массива и в квадратных скобках - размер:

ИмяПеременной = new тип[размер];

Массив может быть объявлен и инициализирован одной строкой:

Int values = new int;

Пример 2. Пример объявления массива

Рассмотрим пример объявления массива типа int размером 12 на данном примере. После выполнения строки int monthDays = new int массив из 12 элементов создан. Каждому элементу присваивается значение по умолчанию для заданного типа. Для типа int это ноль. Для обращения к отдельному элементу массива после имени массива в квадратных скобочках задаем индекс элемента. Таким образом мы можем обратиться к элементу массива для изменения или получения его значения.

Public class Array1 { public static void main(String args) { int monthDays = new int; monthDays = 31; monthDays = 28; monthDays = 31; monthDays = 30; monthDays = 31; monthDays = 30; monthDays = 31; monthDays = 31; monthDays = 30; monthDays = 31; monthDays = 30; monthDays = 31; System.out.println("B апреле " + monthDays + " дней."); } }

2.2. Инициализация массива с помощью блока для инициализации

Пример 3. Пример инициализации одномерного массива

Если заранее известны значения для каждого элемента массива, можно использовать блок для инициализации массива. Вместо new int, в фигурных скобках через запятую перечисляются значения элементов массива. Размер массива выводится компилятором из количества указанных элементов.

Public class Array2 { public static void main(String args) { int monthDays = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31}; System.out.println("B апреле " + monthDays + " дней."); } }

2.3. Безымянный массив

Существует еще и третья форма объявления массива - безымянный массив. Он может использоваться в двух случаях. Первый - вы объявили и инициализировали массив testScores размера четыре, но потом по какой-то причине он должен быть изменен - он должен содержать три элемента. Использовать повторно форму для инициализации массива нельзя - будет ошибка компиляции:

Int testScores = {1, 2, 3, 4}; ... testScores = {4, 7, 2}; //ошибка компиляции

Но можно использовать безымянный массив, который создаст новый массив в памяти. Форма написания безымянного массива - это микс первых двух:

TestScores = new int{4, 7, 2};

Второй случай использования безымянного массива - это передача массива в метод. В следующем примере метод print принимает на входа массив типа int. При вызове метода в качестве аргумента можно передать безымянный массив.

Пример 4. Пример безымянного массива

public class Array3 { public static void main(String args) { int testScores = {1, 2, 3, 4}; for (int element: testScores) { System.out.print(element + " "); } System.out.println(); testScores = new int{4, 7, 2}; for (int element: testScores) { System.out.print(element + " "); } System.out.println(); print(new int{4, 6, 2, 3}); } public static void print(int array) { for (int element: array) { System.out.print(element + " "); } } }

3. Многомерные массивы

Многомерные массивы представляют собой массивы массивов.

При объявлении переменной многомерного массива для указания каждого дополнительного индекса используется отдельный ряд квадратных скобок. Например:

Int twoD = new int;

Следующий рисунок показывает как можно визуально представить двумерный массив 4 на 5. Левый индекс определяет строку, а правый столбец.

Пример 5. Пример двухмерного массива

Следующий пример демонстрирует каким образом можно установить значения в двухмерный массив 4x5. Для перебора строк используется внешний цикл for , для перебора столбцов - внутренний. Каждому следующему элементу присваивается значение на единицу большее чем предыдущее.

Public class TwoDArray1 { public static void main(String args) { int twoD = new int; int i, j, k = 0; for (i = 0; i < 4; i++) { for (j = 0; j < 5; j++) { twoD[i][j] = k++; System.out.print(twoD[i][j] + " "); } System.out.println(); } } }

3.2.Представление многомерного массива в памяти

Рассмотрим теперь как представлен массив int twoD = new int; в памяти.Переменная twoD указывает не на матрицу, а на строку (красного цвета) состоящую из трех элементов. Значение каждого элемента - это ссылка на строку из четырех элементов (фиолетового цвета).

Следующая картинка показывает каким образом хранится трехмерный массив int threeD = new int в памяти:

Подобным образом может храниться массив любой размерности в памяти.

В двухмерных массивах, которые мы рассматривали до сих пор, количество элементов в каждой строке одинаково - чаще всего так и бывает. Но это не обязательно, каждая строка может содержать разное количество элементов. Например:

Пример 6. Пример двухмерного массива с разной размерностью

Посмотрим код, реализующий такой массив. При объявлении массива необходимо задать количество элементов только для первой размерности - int array = new int . Таким образом, мы указываем количество строк в массиве, но под каждую строку память не выделяем. Далее выделяем отдельно память под каждую строку массива. Например, строка с индексом ноль будет размера 1 - array = new int.

Public class TwoDArray2 { public static void main(String args) { int array = new int; array = new int; array = new int; array = new int; array = new int; int i, j, k = 0; for (i = 0; i < 4; i++) { for (j = 0; j < i + 1; j++) { array[i][j] = k++; System.out.print(array[i][j] + " "); } System.out.println(); } } }

3.4. Блок для инициализации многомерного массива

Пример 7. Инициализация двухмерного массива

Для многомерных массивов можно также использовать блок для инициализации, если значения всех элементов заранее известны. Каждая отдельная строка заключается в фигурные скобки:

Public class TwoDArray3 { public static void main(String args) { double arrayTwoD = { {0, 1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}, {8, 9, 10, 11}, {12, 13, 14, 15} }; for (double arrayOneD: arrayTwoD) { for (double element: arrayOneD) { System.out.print(element + " "); } System.out.println(); } } }

3.4. Длина массива

Пример 8. Получение длины массива

Следующий пример демонстрирует как получать длину массива. Для этого используется переменная length . С одномерным массивом все понятно - его длина это количество его элементов. Длина многомерного массива - это количество элементов его первой размерности. Например, длина массива array2 - это 2. Также можно получить длину каждой строки массива. Например, array2.length - вернет количество элементов в строке с индексом ноль.

Public class ArraySize { public static void main(String args) { int array1 = {1, 2, 3, 4}; int array2 = {{1, 1, 1}, {2, 2, 2}}; System.out.println("Размер массива array1 = " + array1.length); System.out.println("Размер массива array2 = " + array2.length); System.out.println("Размер 1-строки массива array2 = " + array2.length); } }

Результат выполнения:

Размер массива array1 = 4 Размер массива array2 = 2 Размер 1-строки массива array2 = 3

4. Полезные методы при работе с массивами

Существует ряд методов, полезных при работе с массивами. Рассмотрим их:

4.1. Метод Arrays.toString()

Метод возвращает строковое представление одномерного массива, разделяя элементы запятой. Вместо того, чтобы перебирать массивы циклом for , как мы делали в примере 4, можно воспользоваться этим методом для вывода элементов на консоль:

Пример 9. Применение метода Arrays.toString()

import java.util.Arrays; public class ArraysToStringDemo { public static void main(String args) { int array = {1, 4, 6, 3, 8}; System.out.println(Arrays.toString(array)); } }

4.2. Метод Arrays.deepToString()

Метод возвращает строковое представление многомерного массива, выделяя строки квадратными скобками:

Пример 10. Применение метода Arrays.deepToString()

import java.util.Arrays; public class ArraysDeepToStringDemo { public static void main(String args) { String array = {{"один-один", "один-два", "один-три"}, {"два-один", "два-два", "два-три"}}; System.out.println(Arrays.deepToString(array)); } }

4.3. Метод Arrays.sort()

Метод Arrays.sort() сортирует элементы числового массива по возрастанию:

Пример 11. Сортировка массива

import java.util.Arrays; public class ArraysSort1 { public static void main(String args) { int array = new int{3, 1, 5, 6, 8}; Arrays.sort(array); System.out.println(Arrays.toString(array)); } }

4.4. Метод Arrays.binarySearch()

Метод Arrays.binarySearch() ищет в массиве заданное значение и возвращает номер элемента. Если искомый элемент не найден, то возвращается -(position + 1) , где position - позиция элемента где он МОГ БЫ БЫТЬ. Массив должен быть отсортирован, иначе результат вызова метода будет неопределен:

Пример 12. Поиск элемента массива

import java.util.Arrays; public class BinarySearch1 { public static void main(String args) { int array1 = {10, 20, 30, 40}; int pos1 = Arrays.binarySearch(array1, 20); int pos2 = Arrays.binarySearch(array1, 25); System.out.println(pos1); System.out.println(pos2); } }

Результат выполнения:

4.5. Метод System.arraycopy()

Метод System.arraycopy() позволяет копировать часть массива в другой массив.

Пример 13. Копирование массива

Рассмотрим пример, копирующий элементы 2,3,4 из массива arraySource в массив arrayDestination:

Import java.util.Arrays; public class ArrayCopy1 { public static void main(String args) { int arraySource = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; int arrayDestination = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}; System.out.println("arraySource: " + Arrays.toString(arraySource)); System.out.println("arrayDestination: " + Arrays.toString(arrayDestination)); System.arraycopy(arraySource, 1, arrayDestination, 2, 3); System.out.println("arrayDestination after arrayCopy: " + Arrays.toString(arrayDestination)); } }

Результат выполнения:

ArraySource: arrayDestination: arrayDestination after arrayCopy:

Пример 14. Копирование массива из себя в себя

Можно копировать в тот же массив с перекрытием областей:

Import java.util.Arrays; public class ArrayCopy2 { public static void main(String args) { int array = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}; System.out.println(Arrays.toString(array)); System.arraycopy(array, 1, array, 3, 3); System.out.println(Arrays.toString(array)); } }

Результат выполнения:

Начнем, пожалуй, последнюю не очень приятную и интересную, но очень важную и полезную тему в теории языка Java — массивы. Далее будет более интересный и увлекательный материал, который можно будет использовать для более практичных задач. Но, чтобы начать интересную часть явы нужно выучить неинтересную)) которая и является основой языка и без которой невозможно дальше учить программирование.

Все предыдущие темы, который мы рассматривали: , являются основами программирования. С их изучения Вы будете начинать любой другой язык программирования. Массивы тоже относятся к такой теме. На чем бы Вы не решили начать программировать, Вы вряд ли сможете обойтись без массивов. Поэтому, я советую очень хорошо освоить данный и прошлый материал, если Вы хотите преуспеть в программировании.

Теперь перейдем к массивам.

Массив — это структура данных, которая предназначена для хранения однотипных данных.

Допустим, Вам нужно создать 5 целочисленных переменных и задать им некоторое значение. Как Вы это будете делать? Не зная массивов, Вы скорее всего начнете писать вот так: int a = 2, b = 3, c = 5, d = 21, e = 2;

Имея в арсенале такой тип данных как массивы, Вы можете писать так: int a = {2, 3, 5, 21, 2};

Это очень удобно, когда имеет место обработка этих данных. Например, теперь Вам нужно к каждой переменной добавить 3. Если бы Вы использовали первый способ объявления, то такая операция заняла бы у Вас достаточно много времени. Тогда как имея в арсенале массивы и , мы можем обрабатывать огромное количество данных не прибегая к монотонному коду.

Перед тем как использовать, массив нужно:

Объявить;
Создать;
Инициализировать.

Запомните это порядок действий и никогда не нарушайте его.
Объявление массивов:
char s;
String p;
или
char s;
String p;
Создание массивов:
s = new char;
p = new String;

В квадратных скобках указано количество элементов массива. Это количество нельзя будет поменять потом.
Инициализация массивов:
после создания – поэлементно: int a = {1,2,3,4,5};
при объявлении/создании – массив целиком: int b = new int {2, 4 ,6};.

Если массив явно не проинициализирован, то после его создания все
элементы равны:
0 – в числовых массивах
false – в boolean-массивах
null – в массивах объектов

Границы массивов:
У всех массивов есть поле length – длина массива (в элементах)
Первый элемент всегда имеет индекс 0 (не путать со значением).
Последний элемент всегда имеет индекс length-1.

После такого количества теории, думаю, нужно немного практики:

public class ArraysInJava {

int intArray; //объявление массива

intArray = new int [ 10] ; //инициализация массива

intArray[ 0] = 1 ; //первому элементу массива даем значение 1

intArray[ 1] = 2 ; //второму значение 2

intArray[ 6] = 7 ; //остальные значения массива, которым мы

//не задали значений будут по умолчанию 0

//соответствует значению в квадратных скобках при инициалазации.

for (int i = 0 ; i < intArray.length ; i++ ) {

intArray[ i] = 45 ; //каждый элемент массива может быть изменен

Результат выполнения кода:

Мы рассмотрели одномерные массивы в Java. Сейчас пришла очередь двумерных.

Как Вы уже могли догадаться двумерный массив — это массив массивов. Не нужно пугаться. Все намного проще, чем кажется.

int twoDim = new int — вот так можно объявить двумерный массив с размерностью 4 на 4. Будет 4 элемента по вертикали и 4 по горизонтали. Задать значение таком массиву так же просто как и одномерному: twoDim = 3. Эта запись будет означать, что мы задали нашему элементу массива, которых находится во втором ряде (индекс начинается с 0) и 3 столбике. На рисунке это будет вот так:

Кстати, вот пример кода:

Многомерные массивы могут иметь сколько угодно размерностей. Объявление, инициализация и работа с ними идентична одномерным массивам. Если Вы научитесь работать с одномерными и двумерными массивами, то с трехмерными и выше проблем не будет.

Еще пример. Точнее задание. Я хочу, чтобы Вы подумали и написали приложение, которое выводит числа в таком порядке:

Подсказка: System.out.println(); — печатает с новой строки, тогда как: System.out.print() — печатает в той самой строке.

Прежде, чем смотреть на решение, попробуйте написать его сами. Это очень закрепляет пройденный материал.

Для тех, кто не осилил, предлагаю решение. Не огорчайтесь. Программирование требует времени и терпения.

public class FormatMatrixPrint {

int size = 5 ;

Представьте себе ячейки в камере хранения. Каждая из них имеет свой номер, и в каждой из них хранится какой-то объект “Багаж”. Или винная карта, в которой все виды вина пронумерованы и когда вы делаете заказ, вам достаточно назвать номер напитка. Или список студентов группы, в котором в первой ячейке будет записан студент “Андреев”, а в последней - “Яковлев”. Или список пассажиров самолёта, за каждым из которых закреплено место с определённым номером. В Java чтобы работать с подобными структурами, то есть множеством однородных данных, часто используют массивы.

Что такое массив?

Массив - это структура данных, в которой хранятся элементы одного типа. Его можно представить, как набор пронумерованных ячеек, в каждую из которых можно поместить какие-то данные (один элемент данных в одну ячейку). Доступ к конкретной ячейке осуществляется через её номер. Номер элемента в массиве также называют индексом . В случае с Java массив однороден , то есть во всех его ячейках будут храниться элементы одного типа. Так, массив целых чисел содержит только целые числа (например, типа int), массив строк - только строки, массив из элементов созданного нами класса Dog будет содержать только объекты Dog . То есть в Java мы не можем поместить в первую ячейку массива целое число, во вторую String , а в третью - “собаку”.

Объявление массива

Как объявить массив?

Как и любую переменную, массив в Java нужно объявить. Сделать это можно одним из двух способов. Они равноправны, но первый из них лучше соответствует стилю Java. Второй же - наследие языка Си (многие Си-программисты переходили на Java, и для их удобства был оставлен и альтернативный способ). В таблице приведены оба способа объявления массива в Java: В обоих случаях dataType - тип переменных в массиве. В примерах мы объявили два массива. В одном будут храниться целые числа типа int , в другом - объекты типа Object . Таким образом при объявлении массива у него появляется имя и тип (тип переменных массива). ArrayName - это имя массива.

Создание массива

Как создать массив?

Как и любой другой объект, создать массив Java, то есть зарезервировать под него место в памяти, можно с помощью оператора new . Делается это так: new typeOfArray [ length] ; Где typeOfArray - это тип массива, а length - его длина (то есть, количество ячеек), выраженная в целых числах (int). Однако здесь мы только выделили память под массив, но не связали созданный массив ни с какой объявленной ранее переменной. Обычно массив сначала объявляют, а потом создают, например: int myArray; // объявление массива myArray = new int [ 10 ] ; // создание, то есть, выделение памяти для массива на 10 элементов типа int Здесь мы объявили массив целых чисел по имени myArray , а затем сообщили, что он состоит из 10 ячеек (в каждой из которых будет храниться какое-то целое число). Однако гораздо чаще массив создают сразу после объявления с помощью такого сокращённого синтаксиса: int myArray = new int [ 10 ] ; // объявление и выделение памяти “в одном флаконе” Обратите внимание: После создания массива с помощью new , в его ячейках записаны значения по умолчанию. Для численных типов (как в нашем примере) это будет 0, для boolean - false , для ссылочных типов - null . Таким образом после операции int myArray = new int [ 10 ] ; мы получаем массив из десяти целых чисел, и, пока это не измениться в ходе программы, в каждой ячейке записан 0.

Длина массива в Java

Как мы уже говорили выше, длина массива - это количество элементов, под которое рассчитан массив. Длину массива нельзя изменить после его создания. Обратите внимание: в Java элементы массива нумеруются с нуля. То есть, если у нас есть массив на 10 элементов, то первый элемент массива будет иметь индекс 0, а последний - 9. Получить доступ к длине массива можно с помощью переменной length . Пример: int myArray = new int [ 10 ] ; // создали массив целых чисел на 10 элементов и присвоили ему имя myArray System. out. println (myArray. length) ; // вывели в консоль длину массива, то есть количество элементов, которые мы можем поместить в массив Вывод программы: 10

Инициализация массива и доступ к его элементам

Как создать массив в Java уже понятно. После этой процедуры мы получаем не пустой массив, а массив, заполненный значениями по умолчанию. Например, в случае int это будут 0, а если у нас массив с данными ссылочного типа, то по умолчанию в каждой ячейке записаны null . Получаем доступ к элементу массива (то есть записываем в него значение или выводим его на экран или проделываем с ним какую-либо операцию) мы по его индексу. Инициализация массива - это заполнение его конкретными данными (не по умолчанию). Пример: давайте создадим массив из 4 пор года и заполним его строковыми значениями - названиями этих пор года. String seasons = new String [ 4 ] ; /* объявили и создали массив. Java выделила память под массив из 4 строк, и сейчас в каждой ячейке записано значение null (поскольку строка - ссылочный тип)*/ seasons[ 0 ] = "Winter" ; /* в первую ячейку, то есть, в ячейку с нулевым номером мы записали строку Winter. Тут мы получаем доступ к нулевому элементу массива и записываем туда конкретное значение */ seasons[ 1 ] = "Spring" ; // проделываем ту же процедуру с ячейкой номер 1 (второй) seasons[ 2 ] = "Summer" ; // ...номер 2 seasons[ 3 ] = "Autumn" ; // и с последней, номер 3 Теперь во всех четырёх ячейках нашего массива записаны названия пор года. Инициализацию также можно провести по-другому, совместив с инициализацией и объявлением: String seasons = new String { "Winter" , "Spring" , "Summer" , "Autumn" } ; Более того, оператор new можно опустить: String seasons = { "Winter" , "Spring" , "Summer" , "Autumn" } ;

Как вывести массив в Java на экран?

Вывести элементы массива на экран (то есть, в консоль) можно, например, с помощью цикла for . Ещё один, более короткий способ вывода массива на экран будет рассмотрен в пункте “ . А пока рассмотрим пример с циклическим выводом массива: String seasons = new String { "Winter" , "Spring" , "Summer" , "Autumn" } ; for (int i = 0 ; i < 4 ; i++ ) { System. out. println (seasons[ i] ) ; } В результате программа выведет следующий результат: Winter Spring Summer Autumn

Одномерные и многомерные Java массивы

А что, если мы захотим создать не массив чисел, массив строк или массив каких-то объектов, а массив массивов? Java позволяет это сделать. Уже привычный нам массив int myArray = new int - так называемый одномерный массив. А массив массивов называется двумерным. Он похож на таблицу, у которой есть номер строки и номер столбца. Или, если вы учили начала линейной алгебры, - на матрицу. Для чего нужны нужны такие массивы? В частности, для программирования тех же матриц и таблиц, а также объектов, напоминающих их по структуре. Например, игровое поле для шахмат можно задать массивом 8х8. Многомерный массив объявляется и создается следующим образом: Int myTwoDimentionalArray = new int [ 8 ] [ 8 ] ; В этом массиве ровно 64 элемента: myTwoDimentionalArray , myTwoDimentionalArray , myTwoDimentionalArray , myTwoDimentionalArray и так далее вплоть до myTwoDimentionalArray . Так что если мы с его помощью представим шахматную доску, то клетку А1 будет представлять myTwoDimentionalArray , а E2 - myTwoDimentionalArray . Где два, там и три. В Java можно задать массив массивов… массив массивов массивов и так далее. Правда, трёхмерные и более массивы используются очень редко. Тем не менее, с помощью трёхмерного массива можно запрограммировать, например, кубик Рубика.

Полезные методы для работы с массивами

Для работы с массивами в Java есть класс java.util.Arrays (arrays на английском и означает “массивы”). В целом с массивами чаще всего проделывают следующие операции: заполнение элементами (инициализация), извлечение элемента (по номеру), сортировка и поиск. Поиск и сортировка массивов - тема отдельная. С одной стороны очень полезно потренироваться и написать несколько алгоритмов поиска и сортировки самостоятельно. С другой стороны, все лучшие способы уже написаны и включены в библиотеки Java, и ими можно законно пользоваться.

Статьи на поиск и сортировку:

Сортировка и поиск в курсе CS50:

Вот три полезных метода этого класса

Сортировка массива

Метод void sort(int myArray, int fromIndex, int toIndex) сортирует массив целых чисел или его подмассив по возрастанию.

Поиск в массиве нужного элемента

int binarySearch(int myArray, int fromIndex, int toIndex, int key) . Этот метод ищет элемент key в уже отсортированном массиве myArray или подмассиве, начиная с fromIndex и до toIndex . Если элемент не найден, возвращает номер элемента или fromIndex-1 .

Преобразование массива к строке

Метод String toString(int myArray) преобразовывает массив к строке. Дело в том, что в Java массивы не переопределяют toString() . Это значит, что если вы попытаетесь вывести целый массив (а не по элементам, как в пункте “ ”) на экран непосредственно (System.out.println(myArray)), вы получите имя класса и шестнадцатеричный хэш-код массива (это определено определено Object.toString()). Если вы - новичок, вам, возможно, непонятно пояснение к методу toString . На первом этапе это и не нужно, зато с помощью этого метода упрощается вывод массива. Java позволяет легко выводить массив на экран без использования цикла. Об этом - в примере ниже.

Пример на sort, binarySearch и toString

Давайте создадим массив целых чисел, выведем его на экран с помощью toString , отсортируем с помощью метода sort и найдём в нём какое-то число. class Main { public static void main (String args) { int array = { 1 , 5 , 4 , 3 , 7 } ; //объявляем и инициализируем массив System. out. println (array) ; //пытаемся вывести наш массив на экран без метода toString - получаем 16-ричное число //печатаем массив "правильно" Arrays. sort (array, 0 , 4 ) ; //сортируем весь массив от нулевого до четвёртого члена System. out. println (Arrays. toString (array) ) ; //выводим отсортированный массив на экран int key = Arrays. binarySearch (array, 5 ) ; // ищем key - число 5 в отсортированном массиве. //метод binarySearch выдаст индекс элемента остортированного массива, в котором "спрятано" искомое число System. out. println (key) ; //распечатываем индекс искомого числа System. out. println (Arrays. binarySearch (array, 0 ) ) ; //а теперь попробуем найти число, которого в массиве нет, // и сразу же выведем результат на экран } } Вывод программы: 3 -1 В первой строке - попытка вывода на экран массива без toString , во второй - вывод массива посредством toString , в третьей выведен отсортированный массив, в четвёртой - индекс искомого числа 5 в отсортированном массиве (помните, что считаем с нуля, поэтому четвёртый элемент массива имеет индекс 3). В пятой строке видем -1. Такого индекса у массива не бывает. Вывод сигнализирует о том, что искомого элемента (в данном случае, 0) в массиве нет.

Главное о массивах

Главные характеристики массива: тип помещённых в него данных, имя и длина.
Последнее решается при инициализации (выделении памяти под массив), первые два параметра определяются при объявлении массива.

Размер массива (количество ячеек) нужно определять в int

Изменить длину массива после его создания нельзя.

Доступ к элементу массива можно получить по его индексу.

В массивах, как и везде в Java, элементы нумеруются с нуля.

После процедуры создания массива он наполнен значениями по умолчанию.

Массив в языке Java значительно отличается от массива в языке C++. Однако он практически совпадает с указателем на динамический массив.

Полезные материалы о массивах

Хотите знать больше о массивах? Обратите внимание на статьи ниже. Там много интересного и полезного по этой теме.

Кое-что о массивах - хорошая подробная статья о массивах

Класс Arrays и его использование - в статье описаны некоторые методы класса Array

Массивы первая лекция JavaRush, посвящённая массивам.

Возвращайте массив нулевой длины, а не null - автор “Эффекктивного программирования” Джошуа Блох рассказывает о том, как лучше возвращать пустые массивы