Java基礎(chǔ)語法之二維數(shù)組詳解

更新時間：2021年05月08日 15:40:37 作者：GaryLea

這篇文章主要介紹了Java基礎(chǔ)語法之二維數(shù)組詳解,文中有非常詳細的代碼示例,對正在學(xué)習(xí)java的小伙伴們有很好地幫助,需要的朋友可以參考下

一、二維數(shù)組

進入正題之前.首先為了便于大家理解,我畫了一個圖:
xx槍戰(zhàn)游戲中, 我是一個剛剛注冊賬號的小白,系統(tǒng)送了我兩把槍,此時,我的武器庫只有這么一層(可以理解為一位數(shù)組,槍就是對應(yīng)的數(shù)組中對應(yīng)的元素)

經(jīng)過艱苦卓絕的戰(zhàn)斗,終于有了一筆錢,現(xiàn)在我打算配置好的游戲裝備,我現(xiàn)在有了一個槍柜,它可以存放三層的槍械,每一層都可以放多把武器(這個就是二維數(shù)組,有多層,每層都是一個一維數(shù)組)

隨著游戲時長和我的高超技術(shù),獲取游戲裝備的效率越來越高了,一個槍柜已經(jīng)存不下了,于是,我就有了多個槍柜(這個就是多維數(shù)組,單個維度存放的就是單個的二維數(shù)組,單個二維數(shù)組中有多個一維數(shù)組~):

上圖從一維數(shù)組到多維數(shù)組的演變~是不是很形象,哈哈~

二維數(shù)組的定義

二維數(shù)組,本質(zhì)上就是一個數(shù)組,它內(nèi)部又包含了多個一維數(shù)組
二維數(shù)組也可以看成一個二維表，行*列組成的二維表，只不過這個二維表，每一行的列數(shù)還可能不同。但是每一個單元格中的元素的數(shù)據(jù)類型是一致的，例如：都是int，都是String等

二維數(shù)組的標(biāo)記: [][]

二、二維數(shù)組的聲明與初始化

2.1 聲明

聲明一個二維數(shù)組
int[][] arr;

語法格式

//推薦
元素的數(shù)據(jù)類型[][] 二維數(shù)組的名稱;
//不推薦
元素的數(shù)據(jù)類型  二維數(shù)組名[][];
//不推薦
元素的數(shù)據(jù)類型[]  二數(shù)組名

照例,我把一些不推薦但是不會造成編譯異常的寫法放上,因為有的面試題會遇到,有印象就好

2.2 初始化

初始化如同一維數(shù)組一樣,同樣有兩種方法

2.2.1 靜態(tài)初始化

//1.先聲明，再靜態(tài)初始化
元素的數(shù)據(jù)類型[][] 二維數(shù)組名;
二維數(shù)組名 = new 元素的數(shù)據(jù)類型[][]{
			{元素1，元素2，元素3 。。。}, 
			{第二行的值列表},
			...
			{第n行的值列表}
		};
//2.聲明并同時靜態(tài)初始化
元素的數(shù)據(jù)類型[][] 二維數(shù)組名 = new 元素的數(shù)據(jù)類型[][]{
			{元素1，元素2，元素3 。。。}, 
			{第二行的值列表},
			...
			{第n行的值列表}
		};
//3.聲明并同時靜態(tài)初始化的簡化寫法
元素的數(shù)據(jù)類型[][] 二維數(shù)組的名稱 = {
			{元素1，元素2，元素3 。。。}, 
			{第二行的值列表},
			...
			{第n行的值列表}
		};
//聲明二維數(shù)組
int[][] arr;
//靜態(tài)初始化
arr = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
//arr = new int[3][3]{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};//錯誤，靜態(tài)初始化，右邊new 數(shù)據(jù)類型[]中不能指定長度
//聲明并同時初始化
int[][] arr = new int

示例代碼1:

public class Array2Demo1 {
	public static void main(String[] args) {
		//定義數(shù)組
		int[][] arr = {{1,2,3},{4,5},{6}};
		
		System.out.println(arr);
		System.out.println(arr[0]);
		System.out.println(arr[1]);
		System.out.println(arr[2]);
		
		System.out.println(arr[0][0]); //1
		System.out.println(arr[1][0]); //4
		System.out.println(arr[2][0]); //6
		
		System.out.println(arr[0][1]); //2
		System.out.println(arr[1][1]); //5
		//越界
		System.out.println(arr[2][1]); //錯誤
	}
}

示例代碼2:

public class TwoArryTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 靜態(tài)初始化
        // 定義一個二維數(shù)組MM資源庫
        String[][] girls = new String[][]{ {"北方小姐姐","南方小姐姐","臺灣小姐姐"},{"東京小姐姐","北海道小姐姐"},{"俄羅斯小姐姐","紐約小姐姐","烏克蘭小姐姐"} };
         /*
        * 打印各個維度數(shù)組的元素
        * 在我的認知中,世界上最美的MM國家分布
        * 于是我創(chuàng)建了一個二維數(shù)組MM資源庫,總共分為三個一位數(shù)組,
        * 分別來自,中國,日本和其他國家的小姐姐~~
        * 另外,每個地區(qū)我都放入了一些地區(qū)的小姐姐進去
        * */
        // 獲取第一個數(shù)組中的北方小姐姐
        System.out.println(girls[0][0]);
        // 獲取第一個數(shù)組中的南方小姐姐
        System.out.println(girls[0][1]);
        // 獲取第二個數(shù)組中的東京小姐姐
        System.out.println(girls[1][0]);
        // 獲取第三個組中的烏克蘭小姐姐
        System.out.println(girls[2][2]);
    }
}

2.2.2 動態(tài)初始化

動態(tài)初始化創(chuàng)建可以不用聲明里面一維數(shù)組的長度,因此,它每個一維數(shù)組長度可以不一樣,so,就有了下面兩種初始化方式:

動態(tài)初始化一(規(guī)則二維表)

程序員指定數(shù)組的長度，后期再賦值（系統(tǒng)會先給定元素默認初始值）

規(guī)則二維表：每一行的列數(shù)是相同的

格式

//（1）確定行數(shù)和列數(shù)
元素的數(shù)據(jù)類型[][] 二維數(shù)組名 = new 元素的數(shù)據(jù)類型[m][n];
m:表示這個二維數(shù)組有多少個一維數(shù)組?；蛘哒f一共二維表有幾行
n:表示每一個一維數(shù)組的元素有多少個。或者說每一行共有一個單元格
 
//此時創(chuàng)建完數(shù)組，行數(shù)、列數(shù)確定，而且元素也都有默認值
//（2）再為元素賦新值
二維數(shù)組名[行下標(biāo)][列下標(biāo)] = 值;

示例代碼:

public static void main(String[] args) {
    //定義一個二維數(shù)組
    int[][] arr = new int[3][2];
    
    //定義了一個二維數(shù)組arr
    //這個二維數(shù)組有3個一維數(shù)組的元素
    //每一個一維數(shù)組有2個元素
    //輸出二維數(shù)組名稱
    System.out.println(arr); //地址值	[[I@175078b
    
    //輸出二維數(shù)組的第一個元素一維數(shù)組的名稱
    System.out.println(arr[0]); //地址值	[I@42552c
    System.out.println(arr[1]); //地址值	[I@e5bbd6
    System.out.println(arr[2]); //地址值	[I@8ee016
    
    //輸出二維數(shù)組的元素
    System.out.println(arr[0][0]); //0
    System.out.println(arr[0][1]); //0
}

動態(tài)初始化二(不規(guī)則二維表)

不規(guī)則二維表：每一行的列數(shù)可能不一樣

格式

//（1）先確定總行數(shù)
元素的數(shù)據(jù)類型[][] 二維數(shù)組名 = new 元素的數(shù)據(jù)類型[總行數(shù)][];
//此時只是確定了總行數(shù)，每一行里面現(xiàn)在是null
//（2）再確定每一行的列數(shù)，創(chuàng)建每一行的一維數(shù)組
二維數(shù)組名[行下標(biāo)] = new 元素的數(shù)據(jù)類型[該行的總列數(shù)];
//此時已經(jīng)new完的行的元素就有默認值了，沒有new的行還是null
//(3)再為元素賦值
二維數(shù)組名[行下標(biāo)][列下標(biāo)] = 值;

不規(guī)則二維表,聲明后,初始話內(nèi)部一維數(shù)組時不能簡寫

// 不規(guī)則二維表
// 定義二維數(shù)組
int[][] arr = new int[3][]; // 3行,未知的列
 
// 初始化二維數(shù)組內(nèi)的元素值
arr[0] = new int[]{1}; // 此處不能簡寫為 arr[0] = {1}
arr[1] = new int[]{2,3};
arr[2] = new int[]{4,5,6,7};

示例代碼1:

public class TwoArryTest {
    public static void main(String[] args) {
        //定義數(shù)組
        int[][] arr = new int[3][];
        System.out.println(arr);	//[[I@175078b
        System.out.println(arr[1][0]);//NullPointerException
        System.out.println(arr[0]); //null
        System.out.println(arr[1]); //null
        System.out.println(arr[2]); //null
        //動態(tài)的為每一個一維數(shù)組分配空間
        arr[0] = new int[2];
        arr[1] = new int[3];
        arr[2] = new int[1];
        System.out.println(arr[0]); //[I@42552c
        System.out.println(arr[1]); //[I@e5bbd6
        System.out.println(arr[2]); //[I@8ee016
        System.out.println(arr[0][0]); //0
        System.out.println(arr[0][1]); //0
        //ArrayIndexOutOfBoundsException
        //System.out.println(arr[0][2]); //錯誤
        arr[1][0] = 100;
        arr[1][2] = 200;
    }
}

示例代碼2:

public class TwoArryTest {
    public static void main(String[] args) {
 
        // 動態(tài)初始化
        /*
        * 定義一個二維數(shù)組的槍柜,
        * 它存放了三層槍械,
        * 第一層存放的是狙擊槍,第二層存放的是步槍,第三層存放的是輔助武器
        * 我買了這個槍柜,但并不是每一層存放的槍械數(shù)量相等,因此,我需要動態(tài)初始化這個槍柜(數(shù)組)
        * */
        String[][] Guns = new String[3][];
 
        // 將兩把狙擊槍放入第一層狙擊槍的槍柜中
        String[] GunMagazine = {"AWM","Bird sniper"};
 
        // 后來,我又買了三把步槍,也需要存放到槍柜里
        String[] rifle = {"AK47","M4A1 QBZ95"};
 
        // 裝備很齊全了,下面,我還需要一些配件,輔助我取得游戲勝利
        String[] auxiliaryWeapon = {"(手槍)pistol","(手雷)antitank grenade", "(煙霧彈)smoke bomb"};
    }
}

注意事項：如果是靜態(tài)初始化，右邊new 數(shù)據(jù)類型[][]中不能寫數(shù)字，因為行數(shù)和列數(shù)，由{}的元素個數(shù)決定

三、二維數(shù)組的遍歷

二維數(shù)組的遍歷，同一維數(shù)組一樣，區(qū)別就是，我們首先在外循環(huán)，遍歷每一個一維數(shù)組，內(nèi)循環(huán)中的 I 就是每一個一維數(shù)組的內(nèi)存?zhèn)蔚刂?/li>
格式

for(int i=0; i<二維數(shù)組名.length; i++){
    for(int j=0; j<二維數(shù)組名[i].length; j++){
        System.out.print(二維數(shù)組名[i][j]);
    }
    System.out.println();
}

四、二維數(shù)組的內(nèi)存圖分析

二維數(shù)組再內(nèi)存圖中的流程，如下圖：

流程步驟：

1.首先創(chuàng)建main方法，這個main方法會存在棧內(nèi)存中，（這個內(nèi)存中的棧，堆前面有提到過，忘了沒關(guān)系，我下一章還會再分享一下）

2.靜態(tài)初始化創(chuàng)建二維數(shù)組arr，于是在棧內(nèi)存中，創(chuàng)建一個 int[][] arr=

3.在棧內(nèi)存創(chuàng)建二維數(shù)組int[][]時，里面的值會在堆內(nèi)存開辟一個空間，左邊的是二維數(shù)組，因為存儲了三個一維數(shù)組，因此，它有三個元素，右邊分別開辟三個一維數(shù)組的內(nèi)存空間

4.每個內(nèi)存空間都有一個地址，二維數(shù)組中存儲的是一維數(shù)組的地址，而棧內(nèi)存int[][]arr = 存儲的是二維數(shù)組的內(nèi)存地址

5.所以，第一個打印arr的二維數(shù)組是Java源碼轉(zhuǎn)換后的內(nèi)存地址，第二個是二維數(shù)組中第一個一維數(shù)組的內(nèi)存地址

6.第三個打印是二維數(shù)組中第一個一維數(shù)組中的第一個元素

五、數(shù)組操作的常見異常

數(shù)組越界異常

示例代碼:

public static void main(String[] args) {
   int[] arr = {1,2,3};
   System.out.println(arr[3]);
}

越界異常圖

異常原因

創(chuàng)建數(shù)組，賦值3個元素，數(shù)組的索引就是0，1，2，沒有3索引，因此我們不能訪問數(shù)組中不存在的索引，程序運行后，將會拋出 ArrayIndexOutOfBoundsException 數(shù)組越界異常。在開發(fā)中，數(shù)組的越界異常是不能出現(xiàn)的，一旦出現(xiàn)了，就必須要修改我們編寫的代碼

數(shù)組空指針異常

示例代碼:

 public static void main(String[] args) {
        //定義數(shù)組
        int[][] arr = new int[3][];
       
       System.out.println(arr[0][0]);//NullPointerException
   }

空指針異常圖