Учеба на "Разработчика игр" + трудоустройство
Java массивы
Массив - это структура данных, в которой хранятся величины одинакового типа. Доступ к отдельному элементу массива осуществляется с помощью целого индекса. Например, если а - массив целых чисел, то значение выражения а [ i ] равно i-му целому числу в массиве.
Массив объявляется следующим образом: сначала указывается тип массива, т.е тип элементов, содержащихся в массиве, за которым ставится пара пустых квадратных скобок, а затем - имя переменной. Например, вот как объявляется массив, состоящий из целых чисел:
int a;
Однако этот оператор лишь объявляет переменную а, не инициализируя ее настоящим массивом. Чтобы создать массив, нужно применить оператор new.
Этот оператор создает массив, состоящий из 100 целых чисел. Элементы этого массива нумеруются от 0 до 99 (а не от 1 до 100). После создания массив можно заполнять, например, с помощью цикла.
int а = new int;
for (int i = 0; i < 100; i++)
a[i] = i; // Заполняет массив числами от 0 до 99.
Если вы попытаетесь обратиться к элементу а (или любому другому элементу, индекс которого выходит за пределы диапазона от 0 до 99), создав массив, состоящий из 100 элементов, программа прекратит работу, поскольку возникнет исключительная ситуация, связанная с выходом индекса массива за пределы допустимого диапазона.
Чтобы подсчитать количество элементов в массиве, используйте метод имяМасси-
ва.length.
Например,
for (int i = 0; i < a. length; i++ System.out.println (a[i]);
После создания массива изменить его размер невозможно (хотя можно, конечно, изменять отдельные его элементы). Если в ходе выполнения программы необходимо часто изменять размер массива, лучше использовать другую структуру данных, называемую списком массивов (array list).
Массив можно объявить двумя способами:
int a;
или
int a;
Большинство программистов на языке Java предпочитают первый стиль, поскольку в нем четче отделяется тип массива int (целочисленный массив) от имени переменной.
Инициализаторы массивов и безымянные массивы
В языке Java есть средство для одновременного создания массива и его инициализации. Вот пример такой синтаксической конструкции:
int smallPrimes = { 2, 3, 5, 7, 11, 13};
Отметим, что в этом случае не нужно применять оператор new. Кроме того, можно даже инициализировать безымянный массив:
new int { 16, 19, 23 , 29 , 31, 37}
Это выражение выделяет память для нового массива и заполняет его числами, указанными в фигурных скобках. При этом подсчитывается их количество и, соответственно, определяется размер массива. Эту синтаксическую конструкцию удобно применять для повторной инициализации массива без образования новой переменной. Например, выражение
smallPrimes = new int{ 17, 19, 23, 29, 31, 37 };
представляет собой укороченную запись выражения
int anonymous = { 17, 19, 23, 29, 31, 37 };
smailPrimes = anonymous;
Можно создать массив нулевого размера. Такой массив может оказаться полезным при написании метода, вычисляющего некий массив, который оказывается пустым. Массив нулевой длины объявляется следующим образом:
new типЭлементов
Заметим, что такой массив не эквивалентен объекту null.
Копирование массивов
Один массив можно скопировать в другой, но при этом обе переменные будут ссылаться на один и тот же массив.
int luckyNumbers = smailPrimes;
luckyNuimbers = 12; // Теперь элемент smailPrimesтакже равен 12.
Результат показан на рис. 3.14. Если необходимо скопировать все элементы одного массива в другой, следует использовать метод arraycopy из класса System. Его вызов выглядит следующим образом:
System.arraycopy(from, fromlndex, to, tolndex, count);
Массив to должен иметь достаточный размер, чтобы в нем поместились все копируемые элементы.
Рис. 3.14. Копирование массива
Например, показанные ниже операторы, результаты работы которых изображены на рис. 3.15, создают два массива, а затем копируют последние четыре элемента первого массива во второй. Копирование начинается со второй позиции в исходном массиве, а копируемые элементы помещаются в целевой массив, начиная с третьей позиции.
int smailPrimes = {2, 3, 5, 7, 11, 13};
int luckyNumbers = {1001, 1002, 1003, 1004, 1005, 1006, 1007};
System.аггаусору(smailPrimes, 2, luckyNumbers, 3, 4);
for (int i = 0; i < luckyNumbers.length; i++)
System.println(i +.": " + luckyNumbersfi]);
Выполнение этих операторов приводит к следующему результату.
0: 1001
1: 1002
2: 1003
3: 5
4: 7
5: 11
6: 13
Рис. 3.15. Копирование элементов массива
Массив в языке Java значительно отличается от массива в языке C++. Однако он практически совпадает с указателем на динамический массив. Это значит, что оператор
int a = new int; //Java
эквивалентен оператору
i n t * = new i n t [ 1 0 0 ] ; // C++,
а не
int a; // C++
В языке Java оператор no умолчанию проверяет диапазон изменения индексов. Кроме того, в языке Java нет арифметики указателей - нельзя увеличить указатель а, чтобы обратиться к следующему элементу массива.
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++ ) {
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 ;
Многомерные массивы в Java
Для примера рассмотрим двумерный массив в Java.
Двумерные массивы Java - это прямоугольная или не прямоугольная таблица чисел.
Двумерный массив Java состоит из рядов и столбцов.
Первый индекс двумерного массива Java - это число рядов.
Пример двумерного прямоугольного массива Java:
Int multyArr; multyArr = new int; /* * multyArr structure * | (0,0) | (0,1) | * | (1,0) | (1,1) | */
Здесь объявлен и определен двумерный массив, имеющий две строки и два столбца.
Загрузим массив элементами:
MultyArr = 1; multyArr = 2; multyArr = 3; multyArr = 4;
Вывод двумерного массива (перебираем массив):
System.out.println("multyArr"); for(int inn = 0; inn < 2; inn++) { for(int jnn = 0; jnn < 2; jnn++) { System.out.println("multyArr[" + inn + "][" + jnn + "] = " + multyArr ); } }
Получаем:
for(int inn = 0; inn < 2; inn++)
мы проходим по рядам, а в цикле
for(int jnn = 0; jnn < 2; jnn++)
по столбцам.
Можно объявить и определить многомерный массив одновременно:
int multyArr = {{1,2}, {3,4}};
Длина многомерного массива в Java
Int multyArr = {{1,2}, {3,4}, {5,6}}; /* * multyArr structure * | 1 | 2 | * | 3 | 4 | * | 5 | 6 | */ System.out.println("Array length = " + multyArr.length);
Array length = 3
Здесь три ряда по два элемента каждый. Первая размерность - три, это и есть длина двумерного массива.
Трехмерный массив в Java
Пример трехмерного массива в Java:
int triArray;
triArray = new int;
Здесь объявлен и определен трехмерный массив. Его можно представит как куб, состоящий из двух слоёв (layer), каждый слой состоит из двух рядов и двух столбцов, т.е. каждый слой - это двумерный массив.
Как заполнить трехмерный массив? Можно в цикле, но мы для примера вручную заполним:
//**************** //THE FIRST LAYER //**************** //the first row of the first layer triArray = 1; triArray = 2; //the second row of the first layer triArray = 3; triArray = 4; //**************** //THE SECOND LAYER //**************** //the first row of the second layer triArray = 5; triArray = 6; //the second row of the second layer triArray = 7; triArray = 8;Как вывести трехмерный массив? Или как перебрать трехмерный массив? Так.
Массив - это структура данных, в которой хранятся величины одинакового типа. Доступ к отдельному элементу массива осуществляется с помощью целого индекса. Например, если а - массив целых чисел, то значение выражения а [ i ] равно i-му целому числу в массиве. Массив объявляется следующим образом: сначала указывается тип массива, т.е тип элементов, содержащихся в массиве, за которым ставится пара пустых квадратных скобок, а затем - имя переменной. Например, вот как объявляется массив, состоящий из целых чисел: int a; Однако этот оператор лишь объявляет переменную а, не инициализируя ее настоящим массивом. Чтобы создать массив, нужно применить оператор new . int a = new int [ 100 ] ; Этот оператор создает массив, состоящий из 100 целых чисел. Элементы этого массива нумеруются от 0 до 99 (а не от 1 до 100). После создания массив можно заполнять, например, с помощью цикла. int а = new int [ 100 ] ; for (int i = 0 ; i < 100 ; i++ ) a[ i] = i; //Заполняет массив числами от 0 до 99 Если вы попытаетесь обратиться к элементу а (или любому другому элементу, индекс которого выходит за пределы диапазона от 0 до 99), создав массив, состоящий из 100 элементов, программа прекратит работу, поскольку возникнет исключительная ситуация, связанная с выходом индекса массива за пределы допустимого диапазона. Чтобы подсчитать количество элементов в массиве, используйте метод имя Массива.length . Например, for (int i = 0 ; i < a. length; i++ , System. out. println (a[ i] ) ) ; После создания массива изменить его размер невозможно (хотя можно, конечно, изменять отдельные его элементы). Если в ходе выполнения программы необходимо часто изменять размер массива, лучше использовать другую структуру данных, называемую списком массивов (array list). Массив можно объявить двумя способами: int a; или int a ; Большинство программистов на языке Java предпочитают первый стиль, поскольку в нем четче отделяется тип массива int (целочисленный массив) от имени переменной.Инициализаторы массивов и безымянные массивы
В языке Java есть средство для одновременного создания массива и его инициализации. Вот пример такой синтаксической конструкции: int smallPrimes = { 2 , 3 , 5 , 7 , 11 , 13 } ; Отметим, что в этом случае не нужно применять оператор new . Кроме того, можно даже инициализировать безымянный массив: new int { 16 , 19 , 23 , 29 , 31 , 37 } Это выражение выделяет память для нового массива и заполняет его числами, указанными в фигурных скобках. При этом подсчитывается их количество и, соответственно, определяется размер массива. Эту синтаксическую конструкцию удобно применять для повторной инициализации массива без образования новой переменной. Например, выражение smallPrimes = new int { 17 , 19 , 23 , 29 , 31 , 37 } ; представляет собой укороченную запись выражения int anonymous = { 17 , 19 , 23 , 29 , 31 , 37 } ; smallPrimes = anonymous; Можно создать массив нулевого размера. Такой массив может оказаться полезным при написании метода, вычисляющего некий массив, который оказывается пустым. Массив нулевой длины объявляется следующим образом: new тип Элементов Заметим, что такой массив не эквивалентен объекту null .Копирование массивов arrays
Один массив можно скопировать в другой, но при этом обе переменные будут ссылаться на один и тот же массив. int luckyNumbers = smallPrimes; luckyNumbers[ 5 ] = 12 ; //Теперь элемент smallPrimesтакже равен 12 Результат показан на рис. 3.1. Если необходимо скопировать все элементы одного массива в другой, следует использовать метод arraycopy из класса System . Его вызов выглядит следующим образом: System. arraycopy (from, fromlndex, to, tolndex, count) ; Массив to должен иметь достаточный размер, чтобы в нем поместились все копируемые элементы.
Рис.3.1. Копирование массива
Например, показанные ниже операторы, результаты работы которых изображены на рис. 3.2, создают два массива, а затем копируют последние четыре элемента первого массива во второй. Копирование начинается со второй позиции в исходном массиве, а копируемые элементы помещаются в целевой массив, начиная с третьей позиции.
int
smallPrimes =
{
2
,
3
,
5
,
7
,
11
,
13
}
;
int
luckyNumbers =
{
1001
,
1002
,
1003
,
1004
,
1005
,
1006
,
1007
}
;
System.
аrrаусору(smallPrimes,
2
,
luckyNumbers,
3
,
4
)
;
for
(int
i =
0
;
i <
luckyNumbers.
length;
i++
)
System.
out.
println
(i +
": "
+
luckyNumbers[
i]
)
;
Выполнение этих операторов приводит к следующему результату.
0
:
1001
1
:
1002
2
:
1003
3
:
5
4
:
7
5
:
11
6
:
13
Рис. 3.2. Копирование элементов массива
Массив в языке Java значительно отличается от массива в языке C++. Однако он практически совпадает с указателем на динамический массив. Это значит, что оператор
int
a =
new
int
[
100
]
;
//Java
эквивалентен оператору
int
*
=
new
int
[
100
]
;
//C++,
а не
int
a[
100
]
;
//C++
В языке Java оператор пo умолчанию проверяет диапазон изменения индексов. Кроме того, в языке Java нет арифметики указателей - нельзя увеличить указатель а, чтобы обратиться к следующему элементу массива.
Ссылка на перво
Мы научились создавать одномерные массивы. Подобным образом в Java можно создать двумерный, трехмерный, четырехмерный… иначе говоря, многомерные массивы. Многомерный массив в Java по сути является массивом из массивов.
Популярным примером использования такого рода массивов, являются матрицы, для представления которых, используются двумерные массивы. Итак, что же такое матрица и как ее представить с помощью двумерного массива в Java.
Матрицы и двумерные массивы в Java
Матрица это прямоугольная таблица, состоящая из строк и столбцов на пересечении которых находятся её элементы. Количество строк и столбцов матрицы задают ее размер.
Общий вид матрицы размером m x n (m — количество строк, n — количество столбцов), выглядит следующим образом:
Каждый элемент матрицы имеет свой индекс, где первая цифра обозначает номер строки на которой находится элемент, а вторая — номер столбца.
Рассмотрим примеры конкретных матриц и создадим их с помощью Java.
Матрица A имеет размерность 2 на 3 (2 строки, 3 столбца). Создадим двухмерный массив этой размерности:
Int matrixA; matrixA = new int ;
Мы объявили двумерный массив целых чисел (поскольку матрица в данном случае содержит целые числа) и зарезервировали для него память. Для этого мы использовали 2 индекса: первый индекс определяет строку и ее размер, второй индекс определяет столбец и его размер.
Для доступа к элементам двумерного массива необходимо использовать 2 индекса: первый для строки, второй – для столбца. Как и в случае с одномерными массивами, индексы также начинаются с нуля. Поэтому нумерация строк и столбцов в таблице начинается с 0.
MatrixA = 1; matrixA = -2; matrixA = 3; matrixA = 4; matrixA = 1; matrixA = 7;
Для того, чтобы вывести матрицу на консоль, нужно пройти все элементы, используя два цикла. Количество циклов, при прохождении элементов массива, равно его размерности. В нашем случае первый цикл осуществляется по строкам, второй — по столбцам.
For (int i = 0; i < 2; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { System.out.print(matrixA[i][j] + "\t"); } System.out.println(); }
То есть, сначала выводим все элементы первой строки, отделяя их символом табуляции "\t", переносим строку и выводим все элементы второй строки.
Полностью код для матрицы А выглядит следующим образом:
Public class Matrix { public static void main(String args) { int matrixA; matrixA = new int; matrixA = 1; matrixA = -2; matrixA = 3; matrixA = 4; matrixA = 1; matrixA = 7; for (int i = 0; i < 2; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { System.out.print(matrixA[i][j] + "\t"); } System.out.println(); } } }
Для матрицы B воспользуемся упрощенным способом инициализации — в момент объявления. По аналогии с одномерными массивами.
Int matrixB = { {-9,1,0}, {4,1,1}, {-2,2,-1} };
Каждую строку массива необходимо заключить в пару фигурных скобок и отделить друг от друга запятой.
Полностью код для матрицы B :
Public class Matrix { public static void main(String args) { int matrixB = { {-9,1,0}, {4,1,1}, {-2,2,-1} }; for (int i = 0; i < 3; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { System.out.print(matrixB[i][j] + "\t"); } System.out.println(); } } }
Рассмотрим инициализацию в цикле для двумерного массива на примере таблицы умножения.
Public class Mult { public static void main(String args) { // создаем двумерный массив 10 на 10 int multiplyTab = new int; // цикл по первой размерности for (int i = 0; i < 10; i++) { // цикл по второй размерности for (int j = 0; j < 10; j++) { //инициализация элементов массива multiplyTab[i][j] = (i+1)*(j+1); //вывод элементов массива System.out.print(multiplyTab[i][j] + "\t"); } System.out.println(); } } }
Здесь инициализация элементов значениями таблицы умножения совмещена с их выводом на консоль в одном цикле.
Многомерные и несимметричные массивы.
Создаются многомерные массивы в Java аналогичным способом. Количество квадратных скобок указывает на размерность.
Примеры создания массивов фиксированной длины:
Int a = new int;// двумерный массив int b = new int;// трехмерный массив int c = new int;// четырехмерный массив // и т.д.
Однако, не обязательно изначально указывать размер на всех уровнях, можно указать размер только на первом уровне.
Int a1 = new int;// двумерный массив с 5 строками
В данном случае, пока неизвестно сколько будет элементов в каждой строке, это можно определить позже, причем, массив может содержать в каждой строке разное количество элементов, то есть быть несимметричным . Определим количество элементов в каждой строке для массива a1
A1 = new int ; a1 = new int ; a1 = new int ; a1 = new int ; a1 = new int ;
В результате, при выводе на экран,
For(int i = 0; i массив будет иметь такой вид: 0 При создании массива его элементы автоматически инициализируются нулями, поэтому в это примере на экран выведены нули.
0 0
0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0 0Упражнения на тему многомерные массивы в Java:
