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<=K<=m). Наша задача – отсортировать по значениям в столбце K.
Универсальный способ сортировки массива заключается в использовании Arrays.sort.
Получим:
39 27 11 42
24 64 20 65
54 78 56 89
10 93 91 90
Средняя оценка 3.2 / 5. Количество голосов: 21
Спасибо, помогите другим — напишите комментарий, добавьте информации к статье.
Или поделись статьей
Видим, что вы не нашли ответ на свой вопрос.
Помогите улучшить статью.
Напишите комментарий, что можно добавить к статье, какой информации не хватает.
Двумерные массивы в Java
Вы уже знаете что такое массивы в Java и как с ними работать?
1. Если ответ «нет» — прочтите сначала статью «Массивы в Java»
2. Если ответ «да» — читайте статью ниже о двумерных массивах.
Поскольку Вы уже знаете что такое массивы и как с ними работать, наверняка, для Вас не проблема:
- создать одномерный массив
- заполнить его значениями
- и вывести в консоль
Например:
Ну, а что же с двумерным массивом?
Самый, наверное, распространенный пример двумерного массива — это матрица. Если кто забыл что такое матрица, напоминаем:
В матрице есть строки и столбцы . На пересечении их стоит определенное значение.
Напоминаем, что счет в массивах начинается с 0 .
— число 1 это пересечение 0 — строки и 0 — столбца
— число 2 это пересечение 0 — строки и 1 — столбца
— число 3 это пересечение 1 — строки и 0 — столбца
— число 4 это пересечение 1 — строки и 1 — столбца
Ниже приводим пример объявления двумерного массива на языке программирования Java:
Или можно сразу объявить содержимое массива:
При инициализации двумерного массива, можно заметить отличие от обычного массива. В двумерном массиве Вы используете две квадратные скобки вместо одной.
- в первой вы пишите количество строк
- во второй вы пишите количество столбцов
При заполнении двумерного массива Вы указываете в этих скобках строку и столбец.
Например
А как же вывести двумерный массив в консоль?
Вывод двумерного массива с помощью цикла for сильно отличается от вывода обычного массива (когда используется цикл for).
Чтобы вывести в каждую ячейку двумерного массива значение, не достаточно использовать один цикл for. Необходимо использовать два цикла for, при этом один из них находится в другом.
Почему так?
Ранее упоминалось, что двумерный массив состоит из строк и столбцов. Каждая ячейка такого массива — это пересечение какой-то строки и столбца.
1. Так что первый цикл for перебирает каждую строку двумерного массива (которая содержит какое-то количество столбцов).
2. А второй цикл for перебирает столбцы в этой строке. Таким образом можно заполнить значением каждый элемент двумерного массива.
Например:
Если Вы запустите данный код на своем компьютере, в консоли Вы увидите:
Надеемся, что наша статья была Вам полезна. Также есть возможность записаться на наши курсы по Java в Киеве. Обучаем с нуля. Детальную информацию Вы можете найти у нас на сайте.
How to print Two-Dimensional Array like table
I’m having a problem with two dimensional array. I’m having a display like this:
What basically I want is to display to display it as:
Here is my code:
16 Answers 16
If you don’t mind the commas and the brackets you can simply use:
Output
Of course, you might swap the 7 & 5 as mentioned in other answers, to get 7 per row.
You need to print a new line after each row. System.out.print(«\n») , or use println , etc. As it stands you are just printing nothing — System.out.print(«») , replace print with println or «» with «\n» .
You could write a method to print a 2d array like this:
A part from @djechlin answer, you should change the rows and columns. Since you are taken as 7 rows and 5 columns, but actually you want is 7 columns and 5 rows.
I’ll post a solution with a bit more elaboration, in addition to code, as the initial mistake and the subsequent ones that have been demonstrated in comments are common errors in this sort of string concatenation problem.
From the initial question, as has been adequately explained by @djechlin, we see that there is the need to print a new line after each line of your table has been completed. So, we need this statement:
However, printing that immediately after the first print statement gives erroneous results. What gives?
This is a problem of scope. Notice that there are two loops for a reason — one loop handles rows, while the other handles columns. Your inner loop, the «j» loop, iterates through each array element «j» for a given «i.» Therefore, at the end of the j loop, you should have a single row. You can think of each iterate of this «j» loop as building the «columns» of your table. Since the inner loop builds our columns, we don’t want to print our line there — it would make a new line for each element!
Once you are out of the j loop, you need to terminate that row before moving on to the next «i» iterate. This is the correct place to handle a new line, because it is the «scope» of your table’s rows, instead of your table’s columns.
And you can see that this new line will hold true, even if you change the dimensions of your table by changing the end values of your «i» and «j» loops.
Многомерные массивы
На JavaRush к «обычным» массивам приступают на 7 уровне квеста Java Syntax и далее по ходу курса они встречаются неоднократно. Иногда на протяжении курса попадаются задачи на двумерные массивы (или такие, которые можно решить с их помощью). А ещё двумерные массивы использованы в движке игр специального раздела “Игры на JavaRush”. Если вы ещё там не были, загляните и создайте пару-тройку игр. К условиям прилагаются подробные инструкции, и это послужит прекрасной тренировкой навыков программирования. Трёхмерный массив можно обнаружить в игре Space Invaders. Через него задаётся набор фреймов для анимации (и каждый из этих фреймов — двумерный массив). Если вы уже прошли квест JavaSyntax или просто уверенно себя чувствуете в программировании на Java, попробуйте написать собственную версию этой классической игры.
Что такое двумерный массив Java?
Объявление, создание и инициализация двумерных массивов
Процедура объявления и создания двумерного массива практически такая же, как и в случае одномерного: Этот массив имеет 3 строки и 4 столбца. Размер прямоугольного двумерного массива (они могут и не быть прямоугольными, об этом — чуть ниже), то есть общее количество элементов можно определить, перемножив количество строк на количество столбцов. Сейчас он проинициализирован (заполнен) значениями по умолчанию. То есть — нулями. Давайте заполним его нужными нам значениями. Как и в случае с одномерными массивами, можно провести процедуру инициализации быстрее: И в том, и в другом случае мы получим двумерный массив с тремя строками и четырьмя столбцами, заполненный целыми числами.
Вывод двумерного массива на экран
Быстрый вывод двумерного массива
“Длины” двумерного массива
Пример использования двумерного массива: шахматная доска
Двумерные массивы можно использовать для создания любого конечного двумерного поля, например, в играх, и в частности — в шахматах. Шахматную доску легко представить в виде двумерного массива. К этому можно “прикрутить” графику, а пока что — давайте зададим шахматное поле с помощью символов и выведем его в консоль. Нижняя левая клетка шахматной доски окрашена в чёрный цвет, следующая за ней — в белый, как и та, что над ней. Итак, цвет меняется каждый раз при переходе на соседнюю по стороне ячейку. Чтобы задавать шахматную расцветку не вручную, а с помощью алгоритма, можно использовать проверку на чётность: если сумма индекса строки и столбца — чётная или нуль, то клетка будет белой, иначе — чёрной. Для этой проверки в алгоритме используем оператор остатка от деления %. Поскольку мы работаем не с графикой, а с символами, обозначим белую клетку буквой W (white), а чёрную — буквой B (black). Вывод программы получается такой: W B W B W B W B B W B W B W B W W B W B W B W B B W B W B W B W W B W B W B W B B W B W B W B W W B W B W B W B B W B W B W B W Всё как на реальной шахматной доске, можете проверить. alt=»Многомерные массивы — 4″ width=»850″ />А теперь давайте напишем метод для правильной нумерации ячеек не на языке массивов, а на “шахматном” языке. Нижняя левая ячейка на доске называется А1, в то время как в нашем массиве это — chessBoard[7][0] . Сопоставим каждой паре индексов двумерного массива их “шахматный” эквивалент. Для этого используем две строки — » abcdefgh » и » 87654321 » (в обратном порядке — для простоты, чтобы шахматная 8 соответствовала нулевому столбцу). Теперь выведем в каждой ячейке не только её цвет, но также её номер, используя метод chessBoardCoord Вывод программы: Wa8 Bb8 Wc8 Bd8 We8 Bf8 Wg8 Bh8 Ba7 Wb7 Bc7 Wd7 Be7 Wf7 Bg7 Wh7 Wa6 Bb6 Wc6 Bd6 We6 Bf6 Wg6 Bh6 Ba5 Wb5 Bc5 Wd5 Be5 Wf5 Bg5 Wh5 Wa4 Bb4 Wc4 Bd4 We4 Bf4 Wg4 Bh4 Ba3 Wb3 Bc3 Wd3 Be3 Wf3 Bg3 Wh3 Wa2 Bb2 Wc2 Bd2 We2 Bf2 Wg2 Bh2 Ba1 Wb1 Bc1 Wd1 Be1 Wf1 Bg1 Wh1 Где We2 означает белую клетку с номером e2.
Пример использования двумерного массива: умножение матриц
Внимание! Этот пример требует элементарных знаний о матрицах. Здесь о них будет рассказано совсем немного, и эта информация рассчитана на тех, кто изучал, но несколько подзабыл матричную арифметику. Тем не менее, эти знания можно почерпнуть из открытых источников, в частности — из статьи в Википедии. Это удачный пример использования двумерных массивов, но без него можно двигаться дальше. Так что если он вам сейчас кажется непонятным с точки зрения математики, и вы не слишком-то хотите углубляться в неё, смело пропускайте пример. Если вы учили начала линейной алгебры, возможно, вы узнали в прямоугольных массивах прямоугольные матрицы. Где а11, а12… aNN — некоторые числа. На рисунке матрица даже не прямоугольная, а квадратная (число строк равно числу столбцов, но это не всегда так). В реальной жизни с такими матрицами сталкиваются редко, а вот в программировании и компьютерных науках — очень часто. В частности, их используют в компьютерной графике и игровых движках. Скажем, поворот какого-либо объекта на экране на любой угол можно программировать с помощью матрицы поворотов. В двумерном пространстве матрица поворотов выглядит так: alt=»Многомерные массивы — 6″ width=»300″ />Где тета — угол, на который нужно развернуть объект. Одинаковые по размерности матрицы можно складывать между собой, при этом сложение идёт поэлементно (складываем элементы с одинаковыми индексами). А вот операция умножения матриц уже менее привычная. Так, матрицы можно перемножить и получить матрицу-результат только если количество столбцов первой матрицы совпадает с количеством строк второй. Матрица-результат будет иметь столько же строк, как первая, и столько же столбцов, как вторая. Умножение производится следующим образом. Пусть у нас есть матрица a[l][m] и b[m][n] . В результате их перемножения мы должны получить матрицу c[l][n] . Для получения элемента c[0][0] матрицы-произведения, нужно нулевой элемент нулевой строки первой матрицы a[0][0] перемножить на нулевой элемент второй матрицы, затем первый элемент первой строки первой матрицы умножить на первый элемент первого столбца второй матрицы и так далее, после чего все получившиеся произведения сложить. Для получения второго элемента первой строки матрицы-результата проделываем ту же процедуру со второй строкой И так до конца строки. Затем переходим на следующую строку и повторяем процедуру, пока строки у нас не закончатся. То есть мы перемножаем строки первой матрицы со столбцами второй матрицы. Ниже — код для перемножения матриц. Можете его дополнить проверкой на соблюдение упомянутого выше условия о количестве строк и столбцов. Программа выводит следующий результат: 1 2 3 1 1 1 0 0 0
Непрямоугольные двумерные массивы
Трёхмерные массивы в Java
Следуя здравому смыслу и логике языка Java, трёхмерным массивом можно назвать «массив массивов массивов» или «массив, каждым элементом которого является двумерный массив». Причём эти двумерные массивы могут быть разными. Пример: Но чаще на практике встречаются трёхмерные массивы у которых все три величины определены сразу, аналог прямоугольных двумерных массивов. Как мы уже упоминали, трёхмерные и более массивы используются очень редко. Тем не менее, с помощью трёхмерного массива можно запрограммировать что-то интересное. Например, многоэтажную парковку. Каждый этаж можно считать двумерным массивом, а паркоместо — конкретным элементом трёхмерного массива. Элемент такого массива можно представить типом boolean со значением false, если место свободно и true, если место занято.
Многомерные массивы в реальной работе Java-программиста
В реальности большинство Java-разработчиков сталкиваются с многомерными массивами не слишком часто. Тем не менее, есть ряд задач, для которых эта структура данных подходит очень даже неплохо.