Java（5）陣列、二維陣列
阿新 • • 發佈：2021-01-27
目錄
一維陣列
一維陣列宣告
- 陣列是引用資料型別；
- 陣列值儲存在堆記憶體；
- 陣列變數儲存在棧記憶體；
- 棧記憶體中的陣列變數儲存的是一個引用。
int[] x;//規範，推薦使用這個
int x[];//也可
int []x;//也可
一維陣列初始化
靜態初始化
靜態初始化，需確定陣列長度和值
int[] array = new int[]{1,2,3,5,7,9,15}; //規範
int[] array = {1,2,3,4,5};
動態初始化
動態初始化，需確定陣列長度，陣列值為預設值
int[] array = new int[5]; //整型陣列的元素預設值為0
double[] array = new double[5]; //浮點型陣列的元素預設值為0.0
boolean[] array = new boolean[5]; //布林型陣列的元素預設值為false
char[] array = new char[5]; //字元型陣列的元素預設值為0對應的字元
引用型[] array = new 引用型[5]; //引用型陣列的元素預設值為null
陣列初始化過程：
- 在堆記憶體建立一塊連續的儲存區域，儲存區域的長度為給定的長度，堆記憶體中建立好的陣列的長度不可更改；
- 對於靜態初始化，把相應的值或引用複製給堆記憶體中陣列的各儲存單元；
- 對於動態初始化，堆記憶體中各儲存單元均為相應型別的預設值；
- 在棧記憶體中創建出陣列變數對應的儲存空間，用於儲存對堆記憶體中創建出的陣列的引用。
注意事項
如下程式碼：
public class Array{
public static void main(String[] args){
int[] array = new int[]{1,2,3,4,5};
int a = array[0];
int b = a;
b[0] = 93;
System.out.println(a[0]);
}
}
上述程式碼打印出的a[0]值為93。因為陣列變數a把它的引用複製給了陣列變數b，那麼a和b值是對同一個陣列的引用，所以改變陣列b的第一個元素，陣列a的第一個元素也發生了相同的變化。
陣列訪問與遍歷
索引超出範圍時會產生執行時異常；
陣列變數有正常的for迴圈遍歷和加強的for迴圈遍歷。
public class Array{
public static void main(String[] args){
int[] array = new int[]{1,2,3,4,5};
int a = array[0]; //訪問陣列第一個元素
/*正常的for迴圈遍歷*/
for(int index=0; index<5; index++){
System.out.println(array[index]);
}
/*加強的for迴圈遍歷*/
for(int e:array){
System.out.println(e);
}
}
}
二維陣列
二維陣列宣告和初始化
public class Array{
public static void main(String[] args){
//宣告時初始化
int[][] array = new int[][]{{},{1,2,3,4,5},{6,7,8},{9},{10}};
//先初始化，再宣告
int[][] array2;
array2 = new int[][]{{},{1,2,3,4,5},{6,7,8},{9},{10}};
//動態初始化
int[][] array3 = new int[3][5];
}
}
注意事項
對於上述程式碼：
- array[0]是對一個長度為0的陣列的引用，如果列印array[0]，會顯示一串表示引用的字元；如果列印array[0]的第一個元素，會出現索引越界的執行時報錯。
- 二維陣列在記憶體中是樹的結構，而不是矩陣結構，列印array的五個陣列元素的長度會發現，它們並不一樣。
- 動態初始化二維陣列，第一個方括號內如果不填陣列，會編譯報錯；第二個方括號內如果不填數字，例如array3初始化的第二個數字"5"不填，那麼array3儲存的3個元素將是null，即3個空引用；如果把"5"換成"0"，那麼array3儲存的三個元素分別是對3個長度為0的陣列的引用。
- 對於"5"不填的情形，可以對每一個值為null的元素初始化為相應的一維陣列，來使二維陣列充實起來。
二維陣列遍歷
public class Array{
public static void main(String[] args){
int[][] array = new int[][]{{1},{2,3},{4,5,6},{},{7,8,9,10}};
/*普通for迴圈：*/
for(int i=0; i<array.length; i++){
int[] arr = array[i];
for(int j=0; j<arr.length; j++){
int value = arr[j];
System.out.print(value+"\t");
}
System.out.println();
}
System.out.println("----------------分隔符------------------");
/*增強for迴圈：*/
for(int[] arr:array){
for(int value:arr){
System.out.print(value+"\t");
}
System.out.println();
}
}
}
上述程式碼執行結果為：
多維陣列儲存結構
多維陣列在記憶體中以樹的結構儲存，例如在堆記憶體中建立的若干一維陣列，把他們分成幾個小群體，每個小群體裡陣列的引用可以構成一個新的一維陣列，那麼這個新的陣列對於引用而言是一維陣列，對於引用的陣列的值而言，是二維陣列，若干個二維陣列的引用同樣可以構成新的陣列，新的陣列對於原始一維陣列的值而言就是三維陣列，更高維度的陣列以此類推。
小試牛刀
問題一：陣列a{1,2,3,4}與陣列b{5,6,7,8}互換
public class Array1{
public static void main(String[] args){
/*陣列a{1,2,3,4}與陣列b{5,6,7,8}互換*/
int[] a = new int[]{1,2,3,4};
int[] b = new int[]{5,6,7,8};
/*方法一，中間變數法*/
/*
int[] c = a;
a = b;
b = c;
*/
/*方法二，逐個異或法*/
for(int i=0; i<a.length; i++){
a[i] = a[i]^b[i];
b[i] = a[i]^b[i];
a[i] = a[i]^b[i];
}
for(int i : a){System.out.print("陣列a:"+i+"\t");}
System.out.println();
for(int i : b){System.out.print("陣列b:"+i+"\t");}
}
}
問題二：把陣列a{1,2,3,4,5,6}顛倒順序
public class Array1{
public static void main(String[] args){
/*把陣列a{1,2,3,4,5,6}顛倒順序*/
int[] a = new int[]{1,2,3,4,5,6};
for(int i=0; i<a.length/2 ; i++){
a[i] = a[i]^a[a.length-i-1];
a[a.length-i-1] = a[i]^a[a.length-i-1];
a[i] = a[i]^a[a.length-i-1];
}
for(int i : a){System.out.print("陣列a:"+i+"\t");}
}
}
問題三：去掉陣列a{1,0,0,7,17,0,23,31,-3,0,0,0}中非0元素
public class Array1{
public static void main(String[] args){
/*去掉陣列a{1,0,0,7,17,0,23,31,-3,0,0,0}中非0元素*/
int[] a = new int[]{1,0,0,7,17,0,23,31,-3,0,0,0};
int counter = 0;
for(int i : a){if(i==0) counter++;}
int[] b = new int[counter];
int index = 0;
for(int i : a){if(i!=0) b[index++] = i;}
for(int i : b){System.out.print("陣列b:"+i+"；");}
a = null;//讓變數a成為空引用，那麼儲存在堆記憶體的原陣列a處於未被引用狀態，被視為垃圾，由垃圾回收機制回收。
}
}
問題四：把1000以內的素數存到陣列a中
public class Array1{
public static void main(String[] args){
/*把1000以內的素數存到陣列a中*/
int[] a = new int[500];
int index = 0;
for(int i=2; i<=1000; i++){
if(i<4)a[index++] = i;
else{
boolean flag = true;
for(int j=2; j<=Math.pow(i,0.5); j++){
if(i%j==0){flag=false;break;}//改變flag並break以節省算力
}
if(flag) a[index++] = i;
}
}
int[] b = new int[index];
for(int i=0; i<index; i++) b[i] = a[i];
a = null;
for(int i : b){System.out.println(i+"；");}
}
}