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一文帶你學習Java多維數(shù)組的使用技巧

更新時間：2023年11月16日 08:40:29 作者：喵手

Java作為一門廣泛應用于各行各業(yè)的開發(fā)語言,具有豐富的數(shù)據(jù)類型支持,其中多維數(shù)組是其重要的一種,多維數(shù)組可以更加方便地組織數(shù)據(jù),提高Java應用程序的效率,本文將為大家介紹Java中多維數(shù)組的基本概念和常用操作,助力讀者更好地掌握多維數(shù)組的使用技巧

摘要

本文主要介紹Java中多維數(shù)組的概念、定義、初始化、訪問、遍歷等操作，通過實例展示多維數(shù)組在Java中的應用場景，以及其優(yōu)缺點分析。

Java多維數(shù)組

簡介

Java中的多維數(shù)組是指具有多個維度的數(shù)組，也就是數(shù)組中的每一個元素本身是一個數(shù)組。Java中可以定義二維數(shù)組、三維數(shù)組或者更高維度的數(shù)組。多維數(shù)組可以更直觀地把數(shù)據(jù)組織成表格狀或者立體狀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，方便進行數(shù)據(jù)的操作和管理。

源代碼解析

多維數(shù)組的定義

Java中多維數(shù)組的定義如下：

type [][] arrayRefVar;   // 聲明多維數(shù)組
type arrayRefVar[][];   // 聲明多維數(shù)組

其中type表示數(shù)據(jù)類型，arrayRefVar表示數(shù)組名，這里定義了一個二維數(shù)組。

代碼分析：

這兩行代碼都是聲明一個二維數(shù)組，其中 type 表示數(shù)組元素的數(shù)據(jù)類型。不同之處在于第一行的 arrayRefVar 是一個數(shù)組變量的名稱，第二行的 arrayRefVar 是一個數(shù)組的類型名。

通常情況下，第一種聲明方式更常用，因為它更能直觀地體現(xiàn)出數(shù)組變量的含義。同時，第二種聲明方式需要在其他地方再定義數(shù)組變量，才能使用這個數(shù)組類型名。

多維數(shù)組的初始化

Java中多維數(shù)組的初始化有兩種方式：

動態(tài)初始化

動態(tài)初始化可以指定每個維度的長度，例如：

int[][] array = new int[3][4];  // 定義一個3行4列的二維數(shù)組

代碼分析：

此代碼定義了一個名為array的二維數(shù)組，它有3行和4列。它可以存儲int類型的數(shù)據(jù)。這意味著它有3個一維數(shù)組，每個一維數(shù)組中有4個元素?？梢允褂靡韵路绞絹碓L問二維數(shù)組的元素：

array[0][0]代表第一個元素，它位于第一行第一列
array[1][2]代表第七個元素，它位于第二行第三列
array[2][3]代表第十二個元素，它位于第三行第四列

可以通過使用循環(huán)來遍歷整個數(shù)組，例如：

for(int i=0; i<array.length; i++) {
    for(int j=0; j<array[i].length; j++) {
        System.out.print(array[i][j] + " ");
    }
    System.out.println();
}

這將打印出整個數(shù)組的內(nèi)容。

靜態(tài)初始化

靜態(tài)初始化需要指定數(shù)組中每個元素的值，例如：

int[][] array = {{1,2,3},{4,5,6}};  // 定義一個二維數(shù)組并初始化

靜態(tài)初始化

靜態(tài)初始化需要指定數(shù)組中每個元素的值，例如：

int[][] array = {{1,2,3},{4,5,6}};  // 定義一個二維數(shù)組并初始化

代碼分析：

這段代碼定義了一個名為array的二維數(shù)組，其包含兩個一維數(shù)組，每個一維數(shù)組有三個元素。初始化的值為1、2、3、4、5、6?？梢酝ㄟ^以下方式訪問數(shù)組中的元素：

array[0][0] = 1
array[0][1] = 2
array[0][2] = 3
array[1][0] = 4
array[1][1] = 5
array[1][2] = 6

多維數(shù)組的訪問

Java中多維數(shù)組的訪問通過用方括號括起來的下標來實現(xiàn)，例如：

int[][] array = new int[3][4];  // 定義一個3行4列的二維數(shù)組
int val = array[1][2];  // 訪問第2行第3列的元素

代碼分析：

這段代碼定義了一個3行4列的二維數(shù)組，即數(shù)組名為array，數(shù)組元素類型為int，其中第一個方括號[]表示數(shù)組的行數(shù)，第二個方括號[]表示數(shù)組的列數(shù)。然后，訪問了該數(shù)組的第2行第3列的元素，并將其賦值給變量val。注意，二維數(shù)組的行和列都是從0開始計數(shù)的，因此array[1][2]表示的是第2行第3列的元素。

多維數(shù)組的遍歷

Java中多維數(shù)組的遍歷可以通過嵌套的for循環(huán)來實現(xiàn)，例如：

int[][] array = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
for(int i=0;i<array.length;i++){  // 外層循環(huán)控制行數(shù)
   for(int j=0;j<array[i].length;j++){  // 內(nèi)層循環(huán)控制列數(shù)
       System.out.print(array[i][j]+" ");
   }
   System.out.println();
}

代碼分析：

這段代碼是一個嵌套循環(huán)，用于遍歷一個二維數(shù)組并輸出數(shù)組中的每一個元素。具體解釋如下：

首先定義一個二維數(shù)組 array，并初始化為一個 3x3 的矩陣。
外層循環(huán) for(int i=0;i<array.length;i++) 控制行數(shù)，變量 i 的初始值為 0，每次循環(huán)結(jié)束時 i 的值增加 1，直到 i 的值大于等于數(shù)組 array 的行數(shù)為止。
內(nèi)層循環(huán) for(int j=0;j<array[i].length;j++) 控制列數(shù)，變量 j 的初始值為 0，每次循環(huán)結(jié)束時 j 的值增加 1，直到 j 的值大于等于當前行數(shù)組 array[i] 的列數(shù)為止。
循環(huán)體中使用 System.out.print 方法輸出數(shù)組中的每一個元素，并用空格隔開。注意，這里使用的是 array[i][j] 表示第 i 行、第 j 列位置上的元素。
每一行輸出完畢后，內(nèi)層循環(huán)結(jié)束，使用 System.out.println() 方法輸出一個空行，換行符表示一行輸出結(jié)束。
外層循環(huán)繼續(xù)執(zhí)行，重復執(zhí)行步驟 3-5，直到輸出完整個二維數(shù)組。

應用場景案例

多維數(shù)組在Java中的應用場景比較廣泛，例如：

數(shù)獨游戲：使用9X9的二維數(shù)組存儲和操作數(shù)獨游戲中的數(shù)字。
地圖數(shù)據(jù)：使用多維數(shù)組存儲和操作地圖數(shù)據(jù)，例如游戲中的地圖數(shù)據(jù)。
三維坐標系：使用三維數(shù)組處理三維坐標系的相關(guān)問題。

優(yōu)缺點分析

Java中多維數(shù)組的優(yōu)點：

可以直觀地組織數(shù)據(jù)，方便數(shù)據(jù)的操作和管理。
可以更快地訪問和操作數(shù)據(jù)，提高了程序的效率。

Java中多維數(shù)組的缺點：

多維數(shù)組容易造成內(nèi)存浪費，因為Java中的多維數(shù)組是由多個一維數(shù)組組成的，每個一維數(shù)組都需要占用一定的內(nèi)存空間。
多維數(shù)組的訪問和操作比較復雜，需要嵌套的for循環(huán)實現(xiàn)。

類代碼方法介紹

以下是一個二維數(shù)組的基本操作示例：

package com.example.javase.se.array;

/**
 * @Author ms
 * @Date 2023-11-14 21:11
 */
public class ArrayTest4 {

    public static void main(String[] args) {
        // 定義一個3行4列的二維數(shù)組
        int[][] array = new int[3][4];
        // 動態(tài)初始化二維數(shù)組
        array[0][0] = 1;
        array[0][1] = 2;
        array[0][2] = 3;
        array[0][3] = 4;
        array[1][0] = 5;
        array[1][1] = 6;
        array[1][2] = 7;
        array[1][3] = 8;
        array[2][0] = 9;
        array[2][1] = 10;
        array[2][2] = 11;
        array[2][3] = 12;
        // 遍歷二維數(shù)組
        for(int i=0;i<array.length;i++){
            for(int j=0;j<array[i].length;j++){
                System.out.print(array[i][j]+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

測試結(jié)果

根據(jù)如上測試用例，本地測試結(jié)果如下，僅供參考，你們也可以自行修改測試用例或者添加更多的測試數(shù)據(jù)或測試方法，進行熟練學習以此加深理解。

測試代碼分析

根據(jù)如上測試用例，在此我給大家進行深入詳細的解讀一下測試代碼，以便于更多的同學能夠理解并加深印象。

這段代碼定義了一個名為 ArrayTest4 的類，其中包含一個主方法 main。在 main 方法中，先定義了一個 3 行 4 列的二維數(shù)組 array，并且分別給每個位置賦值。然后使用嵌套循環(huán)遍歷整個二維數(shù)組，并將每個位置的值打印出來。

具體來說，定義了一個 int 類型的二維數(shù)組 array，使用了動態(tài)初始化的方式，即在定義數(shù)組的同時為數(shù)組分配空間，并為數(shù)組的每個位置賦值。然后使用兩個 for 循環(huán)遍歷二維數(shù)組，外層循環(huán)用于遍歷行，內(nèi)層循環(huán)用于遍歷列。在遍歷的過程中，使用 System.out.print 方法打印每個位置的值，并在每行的結(jié)尾處使用 System.out.println 方法換行，從而保證輸出結(jié)果按照二維數(shù)組的形式展現(xiàn)。

測試用例

以下是一個測試用例，測試了二維數(shù)組的定義、初始化、訪問和遍歷操作：

測試代碼演示

package com.example.javase.se.array;

/**
 * @Author ms
 * @Date 2023-11-14 21:11
 */
public class ArrayTest4 {

    public static void main(String[] args) {
        int[][] array = new int[2][3];  // 定義一個2行3列的二維數(shù)組
        // 動態(tài)初始化二維數(shù)組
        array[0][0] = 1;
        array[0][1] = 2;
        array[0][2] = 3;
        array[1][0] = 4;
        array[1][1] = 5;
        array[1][2] = 6;
        // 訪問二維數(shù)組中的元素
        int val = array[1][2];
        // 遍歷二維數(shù)組
        for(int i=0;i<array.length;i++){
            for(int j=0;j<array[i].length;j++){
                System.out.print(array[i][j]+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}