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Java中二維數(shù)組的正確使用方法介紹

更新時間：2023年05月11日 10:54:42 作者：一一哥Sun

Java中有一維數(shù)組，二維數(shù)組以及多維數(shù)組，在這篇文章中，將給大家詳細(xì)介紹一下如何正確使用Java中的二維數(shù)組，感興趣的小伙伴跟著小編一起學(xué)習(xí)吧

一. 多維數(shù)組

1. 概念

多維數(shù)組可以看成是數(shù)組的數(shù)組。 比如二維數(shù)組就是一個特殊的一維數(shù)組，它的每個元素都是一個一維數(shù)組。其他多維數(shù)組的概念，大家可以參照二維數(shù)組以此類推。

2. 分類

多維數(shù)組可以分為：

二維數(shù)組；
三維數(shù)組；
其他數(shù)組；

其實我們在開發(fā)時，真正常用的數(shù)組也就是一維數(shù)組和二維數(shù)組，更多維度的數(shù)組很少使用。所以接下來在本篇文章中，主要是給大家講解二維數(shù)組相關(guān)的內(nèi)容。

二. 二維數(shù)組

1. 概念

二維數(shù)組就是一種數(shù)組的數(shù)組，其本質(zhì)上還是一個一維數(shù)組，只是它的數(shù)據(jù)元素又是一個一維數(shù)組。 如果你對這個概念想象不出來，給大家舉個栗子，相信吸煙的同學(xué)一下子就會明白。

一根煙 = 一個變量

一包煙 = 20根煙 = 一維數(shù)組

一條煙 = 10包煙 = 二維數(shù)組

也就是說，我們買的”一條煙“，就是一種”二維數(shù)組“，明白了吧？

2. 定義

定義二維數(shù)組的基本語法如下：

定義方式一：

元素類型[][] 數(shù)組名稱;

定義方式二：

元素類型數(shù)組名稱[][];

在開發(fā)時，第一種定義方式更常用一些。這是數(shù)組的定義，我們還要對數(shù)組進(jìn)行初始化。二維數(shù)組在初始化時，也分為動態(tài)初始化和靜態(tài)初始化兩種情況。我們可以把數(shù)組的定義和初始化在多條語句中分開完成，也可以直接放在一個語句中完成。

3. 初始化

3.1 動態(tài)初始化

二維數(shù)組進(jìn)行動態(tài)初始化時，語法格式如下：

元素類型[][] 數(shù)組名稱 = new 元素類型[二維數(shù)組的長度][一維數(shù)組的長度];

例如：

int[][] arr = new int[3][4];

在上述示例中，表示我們定義了一個整型的二維數(shù)組arr。3表示在二維數(shù)組中有3個一維數(shù)組，每個一維數(shù)組就是一行；4表示每個一維數(shù)組中有4個數(shù)據(jù)元素，這樣就形成了二維數(shù)組的4列。這樣我們就可以把這個二維數(shù)組arr看成是一個3行4列的數(shù)組或矩陣， 訪問二維數(shù)組中的某個元素時，需要使用arr[row][col]的形式。所以二維數(shù)組中，總的元素個數(shù)最多有3*4=12個。

以下是動態(tài)初始化的案例代碼。

/**
 * @author
 */
public class Demo15 {
    public static void main(String[] args) {
	// 二維數(shù)組--動態(tài)初始化

	//二維數(shù)組在動態(tài)初始化時，必須指定二維數(shù)組的長度。
        //創(chuàng)建一個包含了3個一維數(shù)組的二維數(shù)組，每個一維數(shù)組的長度是2。
        int[][] arr2 = new int[3][2];

        //給二維數(shù)組賦值
        //給二維數(shù)組中的第一個一維數(shù)組賦值
        arr2[0][0] = 111;
        arr2[0][1] = 222;

        //給二維數(shù)組中的第二個一維數(shù)組賦值
        arr2[1][0] = 333;
        arr2[1][1] = 444;

        //給二維數(shù)組中的第三個一維數(shù)組賦值
        arr2[2][0] = 555;
        arr2[2][1] = 666;

        //二維數(shù)組取值
        System.out.println( "二維數(shù)組中第一個元素里的第一個元素"+arr2[0][0]);
        System.out.println( "二維數(shù)組中第一個元素里的第二個元素"+arr2[0][1]);
        System.out.println( "二維數(shù)組中第二個元素里的第一個元素"+arr2[1][0]);
        System.out.println( "二維數(shù)組中第二個元素里的第二個元素"+arr2[1][1]);

        //獲取二維數(shù)組的長度
        System.out.println("二維數(shù)組的長度"+arr2.length);
        System.out.println("二維數(shù)組中第一個一維數(shù)組的長度"+arr2[0].length);
        System.out.println("二維數(shù)組中第二個一維數(shù)組的長度"+arr2[1].length);
        System.out.println("二維數(shù)組中第三個一維數(shù)組的長度"+arr2[2].length);
    }
}

注意：我們在對二維數(shù)組進(jìn)行動態(tài)初始化時，必須先指定出二維數(shù)組的長度，但一維數(shù)組的長度可以后續(xù)使用前再單獨指定。

3.2 靜態(tài)初始化

二維數(shù)組中，每個一維數(shù)組的長度并不要求相同，可以各不相同。 二維數(shù)組進(jìn)行靜態(tài)初始化時，語法格式如下：

元素類型[][] 數(shù)組名稱 = new 元素類型[][]{{一維數(shù)組1,一維數(shù)組2,一維數(shù)組3....};

例如：

int[][] arr = new int[][]{{2,3},{5,2,1},{10,45,22,54}};

但是這種方式的語法顯得有些啰嗦，所以在實際開發(fā)時，我們一般是采用簡化的靜態(tài)初始化方式，如下所示：

元素類型[][] 數(shù)組名稱 =m{{一維數(shù)組1,一維數(shù)組2,一維數(shù)組3....};

例如：

int[][] arr = {{2,3},{5,2,1},{10,45,22,54}};

以下是靜態(tài)初始化的案例代碼。

/**
 * @author
 */
public class Demo16 {
    public static void main(String[] args) {
	// 二維數(shù)組--靜態(tài)初始化

	//靜態(tài)初始化一個二維數(shù)組。靜態(tài)初始化時可以很靈活
	int[][] arr = {{11,22,33},{66,88}};
		
        //給二維數(shù)組賦值。
		//重新給二維數(shù)組中第一個一維數(shù)組里的第3個數(shù)據(jù)元素(即33)賦值，用99替換原來的33.
        arr[0][2] = 99;
        //重新給二維數(shù)組中第二個一維數(shù)組里的第1個數(shù)據(jù)元素(即66)賦值，用77替換原來的66.
        arr[1][0] = 77;
        
        //二維數(shù)組取值
        System.out.println( "二維數(shù)組中第一個一維數(shù)組里的第一個元素"+arr[0][0]);
        System.out.println( "二維數(shù)組中第一個一維數(shù)組里的第二個元素"+arr[0][1]);
        System.out.println( "二維數(shù)組中第二個一維數(shù)組里的第三個元素"+arr[0][2]);
        System.out.println( "二維數(shù)組中第二個一維數(shù)組里的第一個元素"+arr[1][0]);
        System.out.println( "二維數(shù)組中第二個一維數(shù)組里的第二個元素"+arr[1][1]);
        
        //獲取二維數(shù)組的長度
        System.out.println("二維數(shù)組中的長度"+arr.length);
        System.out.println("二維數(shù)組中第一個一維數(shù)組的長度"+arr[0].length);
        System.out.println("二維數(shù)組中第二個一維數(shù)組的長度"+arr[1].length);
    }
}

以上是定義和初始化二維數(shù)組的基本案例，為了加深大家對二維數(shù)組的理解，接下來再設(shè)計幾個代碼案例，鞏固二維數(shù)組的用法。

4. 擴(kuò)展案例

4.1 動態(tài)初始化的變形寫法

如果我們在定義二維數(shù)組時，沒有給定一維數(shù)組的長度，那么在使用數(shù)組之前，一定要先對一維數(shù)組進(jìn)行初始化。 否則，此時如果直接使用一維數(shù)組，就會產(chǎn)生空指針異常java.lang.NullPointerException。

/**
 * @author
 */
public class Demo17 {
    public static void main(String[] args) {
	//動態(tài)初始化時未限定一維數(shù)組的長度
	int[][] arr = new int[3][];
		
	//如果我們在定義二維數(shù)組時，沒有給定一維數(shù)組的長度，那么在使用數(shù)組之前，一定要初始化里面的一維數(shù)組。
	//否則，如果直接使用一維數(shù)組，就會產(chǎn)生空指針異常java.lang.NullPointerException
	// arr3[0][0] = 100;
	//初始化一維數(shù)組
	arr[0] = new int[2];
	arr[1] = new int[1];
	arr[2] = new int[4];

	//給數(shù)組賦值
	arr[0][0] = 1;
	arr[0][1] = 2;
	arr[1][0] = 10;
	arr[2][0] = 100;
	arr[2][1] = 200;
	arr[2][2] = 300;
	arr[2][3] = 400;

	// 二維數(shù)組取值
	System.out.println("二維數(shù)組中的第一個元素中的第一個元素" + arr[0][0]);
	System.out.println("二維數(shù)組中的第一個元素中的第二個元素" + arr[0][1]);
	System.out.println("二維數(shù)組中的第二個元素中的第一個元素" + arr[1][0]);
    }
}

arr[0]=new int[2] 和 arr [1]=new int[1] 是在為最高維分配引用空間，也就是限制了最高維能保存數(shù)據(jù)的最大長度。

4.2 遍歷二維數(shù)組

因為二維數(shù)組中包含若干個一維數(shù)組，我們之前遍歷一維數(shù)組時要使用一個循環(huán)，所以我們對二維數(shù)組進(jìn)行遍歷時就要使用嵌套的雙重循環(huán)。當(dāng)然，for/while/foreach等循環(huán)都可以使用。

/**
 * @author 一一哥Sun 
 */
public class Demo18 {
    public static void main(String[] args) {
	// 二維數(shù)組--遍歷
	//定義一個二維數(shù)組
	int[][] arr = {{11,22,33},{55,66},{77,88,99}};
		
        //使用雙重for循環(huán)，遍歷二維數(shù)組
        //第一層循環(huán)：遍歷二維數(shù)組中有幾個一維數(shù)組
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            //arr[i]是一維數(shù)組
            //第二層循環(huán)：遍歷每個一維數(shù)組
            for(int j = 0 ; j < arr[i].length ; j++) {
                System.out.println("二維數(shù)組中第"+(i+1)+"個一維數(shù)組里的元素"+arr[i][j]);
            }
        }
    }
}

5. 內(nèi)存分析

對于一個二維數(shù)組來說，比如int[][] array={{10,0,0,20,0},{0,30,40,0,0},{0,0,0,0,0}};這個二維數(shù)組的結(jié)構(gòu)如下圖所示：

array[0]會獲取array數(shù)組的第1個元素，因為array數(shù)組的每個元素都是一個一維數(shù)組，因此array[0]指向的數(shù)組就是{ 10, 0, 0, 20, 0 }，其他的以此類推。

高維數(shù)組中的每個數(shù)據(jù)元素，保存的是低位數(shù)組的首地址。所以我們訪問array[0]就相當(dāng)于是在訪問二維數(shù)組中的第一個一維數(shù)組的首地址，這樣就可以得到第一個一維數(shù)組。

三. 多維數(shù)組

理論上，在Java中我們可以定義出任意維度的數(shù)組。但高于二維的多維數(shù)組，在實際開發(fā)中很少使用，大家知道Java中支持這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即可。如果你感興趣，可以嘗試著自己構(gòu)造一個三維數(shù)組出來，就不在這里過多講解啦，可以參考如下：

//動態(tài)初始化
int[][][] arr= new int[3][3][2];

//靜態(tài)初始化
int[][][] arr2= {
    {
    	{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}
    },
    {
    	{1,2},{3,4}
    },
    {
    	{1,2},{3,4,5}
    }
};