Массивы в Java — определение и создание, инициализация и заполнение. Java массивы

После этого массив, на который указывала данная ссылка, теряется, если на него не было других ссылок .

Размер или длину массива можно получить при помощи константы length , которая определена для каждого массива и возвращает его длину. Мы ей уже не раз пользовались в примерах когда работали с аргументами переданной в командной строке.

Можно создавать и использовать массивы нулевой длины (пустой массив). Например:

Инициализировать такой массив нельзя, так как у него просто нет элементов которые можно инициализировать. Сразу же возникает вопрос, а на кой ляд они тогда вообще нужны эти пустые массивы? Но они нужны и даже очень полезны!

Пустой массив принято использовать в тех местах программы, где заранее неизвестно, будут элементы или нет. Если элементы будут, то возвращается непустой массив, если элементов нет - пустой массив. Примером может служить массив строк который передается в метод main() и содержит аргументы командной строки, а если их нет, то возвращается пустой массив.

Пустой массив лучше, чем null , потому что не требует отдельного if"а для обработки. То же верно для списков и других коллекций. Именно поэтому существуют методы Collections.emptyList, emptySet, emptyMap.

Инициализация (initialization) массива

На этом этапе элементы массива получают начальные значения. Инициализировать элементы массива значениями можно несколькими способами:

1. Присвоить каждому элементу массива конкретное значение (это можно сделать например в цикле, но до этого массив уже должен быть объявлен и создан)
2. Инициализировать массив при помощи перечисления значений его элементов в фигурных скобках (это можно сделать как на этапе объявления, так и на этапе создания, но синтаксис при этом разный)

Обращается к конкретному элементу массива можно по его индексу , который начинается с нуля, как это уже говорилось.

Индексы можно задавать любыми целочисленными выражениями, кроме типа long , например a , a , a[++i] . Исполняющая система Java следит за тем, чтобы значения этих выражений не выходили за границы длины массива. Если же выход все же произойдет интерпретатор Java в таком случае прекратит выполнение программы и выведет на консоль сообщение о выходе индекса массива за границы его определения (ArrayIndexOutOfBoundsException ).

Рассмотрим пример первого способа инициализации:

Второй способ инициализации можно реализовать по разному.

Инициализацию массива можно совместить с этапом создания, но до этой операции массив уже должен быть объявлен . Например:

До создания и инициализации массива ar он уже был объявлен.

Так же инициализировать массив можно на этапе его объявления следующим синтаксисом:

Внимание! Этот синтаксис инициализации массива работает только при объявлении массива и совмещает сразу все три операции объявление, создание и инициализацию. Если массив уже объявлен, то такой синтаксис использовать нельзя. Компилятор выдаст ошибку. То есть:

int ar ; // объявление массива
ar = { 1 , 2 } ; // ОШИБКА!!! создание и инициализация массива

Такое действо не прокатит.

Так же можно инициализировать на этапе объявления и чуть чуть по другому:

Хотя этот синтаксис более длинный. Если вы заметили, то данный синтаксис это тоже совмещение всех трех операций: объявления, создания и инициализации.

В Java предусмотрен синтаксис, который поддерживает анонимные массивы (они не присваиваются переменным и, следовательно, у них нет имен). Иногда массив нужно задействовать лишь один раз (например, передать его методу), следовательно, вы не хотите тратить время на присваивание его переменной, поэтому можно сразу же использовать результат оператора new . Например:

Синтаксис инициализации массивов с помощью фигурных скобок называется литеральным, поскольку для инициализации используется массив-литерал.

Важно понимать что массивы-литералы создаются и инициализируются во время выполнения программы, а не во время ее компиляции . Рассмотрим следующий массив-литерал:

Он компилируется в такой байт-код Java:

Поэтому если вам нужно разместить в Java программе много данных, лучше не включать их непосредственно в массив, поскольку компилятору Java придется создавать много байткодов инициализации массива, а затем интерпретатору Java нужно будет кропотливо выполнять весь этот код. В таких случаях лучше сохранять данные во внешнем файле и считывать их в программу во время ее выполнения.

Однако тот факт, что Java инициализирует массив во время выполнения программы, имеет важные последствия. Это означает, что элементы массива-литерала являются произвольными выражениями, вычисляемыми во время выполнения программы, а не постоянными выражениями, вычисляемыми компилятором . Например:

Теперь немножко попрактикуемся.

В хорошо нам известном методе main(), как раз и используется возможность возврата массива нулевой длины если в командной строке нет аргументов, что позволяет избежать использования оператора if для проверки на null, дабы избежать ошибки во время исполнения программы.

То есть мы сразу можем использовать массив в цикле, правда соблюдая правила чтобы не выйти за пределы максимального индекса.

В начале программы мы выводим значение длины массива, а затем в первом цикле последовательно выводим все значения элементов массива. Второй цикл делает то же самое, но извращенным способом.

Второй пример я привет чтобы порадовать ваш мозг расширить ваше сознание вам не было скучно знали как можно делать, но как не нужно, ну и чисто в учебно-образовательных целях. Может на досуге разберетесь как работает второй цикл.

Данная программа генерирует следующий вывод:

В первом случае мы не вводили ни каких аргументов, поэтому получили массив нулевой длины, который не был обработан в циклах, поскольку не удовлетворяет условиям циклов.

Во втором случае мы передали аргументы в командной строке и следовательно массив был обработан в циклах.

Массив (англ. Array) это объект, хранящий в себе фиксированное количество значений одного типа. Другими словами, массив — это нумерованный набор переменных. Переменная в массиве называется элементом массива , а ее позиция в массиве задается индексом . Например, нам нужно хранить 50 различных имен, согласитесь, неудобно для каждого имени создавать отдельную переменную, поэтому мы будем использовать массив. Нумерация элементов массива начинается с 0, а длинна массива устанавливается в момент его создания и фиксируется.

Для наглядности картинка, взятая мною с The Java Tutorial .

Для того чтобы создать массив нужно его объявить, зарезервировать для него память и инициализировать.

Объявление массива в Java

При создании массива в Java первым делом его нужно объявить. Это можно сделать следующим образом:

Int myFirstArray;

Можно также объявить массив так:

Int mySecondArray;

Однако, это не приветствуется соглашением по оформлению кода в Java, поскольку скобки обозначают то, что мы имеем дело с массивом и логичнее, когда они находятся рядом с обозначением типа.

Исходя из данного примера, мы объявили 2 массива с именами myFirstArray и mySecondArray . Оба массива будут содержать элементы типа int .

Подобным образом можно объявить массив любого типа:

Byte anArrayOfBytes; short anArrayOfShorts; long anArrayOfLongs; float anArrayOfFloats; double anArrayOfDoubles; boolean anArrayOfBooleans; char anArrayOfChars; String anArrayOfStrings; ...

Тип массива задается следующим образом type, где type это тип данных содержащихся в нем элементов. Скобки являются специальным обозначением того, что переменные содержатся в массиве. Имя массива может быль любым, однако, оно должно соответствовать .

Массивы можно создавать не только из переменных базовых типов, но и из произвольных объектов.

При объявлении массива в языке Java не указывается его размер и не резервируется память для него. Происходит лишь создание ссылки на массив.

Резервация памяти для массива и его инициализация.

Int myFirstArray; myFirstArray = new int;

В нашем примере мы создали массив из 15 элементов типа int и присвоили его ранее объявленной переменной myFirstArray .

Объявлять имя массива и резервировать для него память также можно на одной строке.

Int myArray = new int;

При создании массива с помощью ключевого слова new , все элементы массива автоматически инициализированы нулевыми значениями. Для того, чтобы присвоить элементам массива свои начальные значения, необходимо провести его инициализацию . Инициализацию можно проводить как поэлементно

MyFirstArray = 10; // инициализация первого элемента myFirstArray = 20; // инициализация второго элемента myFirstArray = 30; // и т.д.

так и в цикле, с помощью индекса проходя все элементы массива и присваивая им значения.

For(int i = 0; i < 15; i++){ myFirstArray[i] = 10; }

Как видно из предыдущих примеров, для того, чтобы обратиться к элементу массива, нужно указать его имя и, затем, в квадратных скобках — индекс элемента. Элемент массива с конкретным индексом ведёт себя также, как и переменная.

Рассмотрим создание и инициализацию массива на следующем примере. В нем мы создаем массив, содержащий цифры 0-9 и выводим значения на консоль.

//создание и инициализация массива int numberArray = new int; for(int i = 0; i < 10; i++){ numberArray[i] = i; } //вывод значений на консоль for(int i = 0; i < 10; i++){ System.out.println((i+1) + "-й элемент массива = " + numberArray[i]); }

Упрощенная форма записи

Для создания и инициализации массива можно также использовать упрощенную запись. Она не содержит слово new , а в скобках перечисляются начальные значения массива.

Int myColor = {255, 255, 0};

Здесь длина массива определяется числом значений, расположенных между скобками и разделенных запятыми. Такая запись больше подходит для создания небольших массивов

Определение размера массива

Размер массива не всегда очевиден, поэтому для того, чтобы его узнать следует использовать свойство length, которое возвращает длину массива.

MyColor.length;

Данный код поможет нам узнать, что длина массива myColor равна 3.

Пример: Задано 4 числа, необходимо найти минимальное

Int numbers = {-9, 6, 0, -59}; int min = numbers; for(int i = 0; i < numbers.length; i++){ if(min>numbers[i]) min = numbers[i]; } System.out.println(min);

Упражнения на тему одномерные массивы в Java:

1. Создайте массив, содержащий 10 первых нечетных чисел. Выведете элементы массива на консоль в одну строку, разделяя запятой.
2. Дан массив размерности N, найти наименьший элемент массива и вывести на консоль (если наименьших элементов несколько — вывести их все).
3. В массиве из задания 2. найти наибольший элемент.
4. Поменять наибольший и наименьший элементы массива местами. Пример: дан массив {4, -5, 0, 6, 8}. После замены будет выглядеть {4, 8, 0, 6, -5}.
5. Найти среднее арифметическое всех элементов массива.

Массив - это структура данных, которая предназначена для хранения однотипных данных. Массивы в Java работают иначе, чем в C/C++. Особенности:

• Поскольку массивы являются объектами, мы можем найти их длину. Это отличается от C/C++, где мы находим длину с помощью sizeof.
• Переменная массива может также быть .
• Переменные упорядочены и имеют индекс, начинающийся с 0.
• Может также использоваться как статическое поле, локальная переменная или параметр метода.
• Размер массива должен быть задан значением int, а не long или short.
• Прямым суперклассом типа массива является Object.
• Каждый тип массива реализует интерфейсы Cloneable and java.io.Serializable.

Инициализация и доступ к массиву

Одномерные Массивы: общая форма объявления

Type var-name; или type var-name;

Объявление состоит из двух компонентов: типа и имени. type объявляет тип элемента массива. Тип элемента определяет тип данных каждого элемента.

Кроме типа int, мы также можем создать массив других типов данных, таких как char, float, double или определяемый пользователем тип данных (объекты класса).Таким образом, тип элемента определяет, какой тип данных будет храниться в массиве. Например:

// both are valid declarations int intArray; or int intArray; byte byteArray; short shortsArray; boolean booleanArray; long longArray; float floatArray; double doubleArray; char charArray; // an array of references to objects of // the class MyClass (a class created by // user) MyClass myClassArray; Object ao, // array of Object Collection ca; // array of Collection // of unknown type

Хотя приведенное выше первое объявление устанавливает тот факт, что intArray является переменной массива, массив фактически не существует. Он просто говорит компилятору, что эта переменная типа integer.

Чтобы связать массив int с фактическим физическим массивом целых чисел, необходимо обозначить его с помощью new и назначить int.

Как создать массив в Java

При объявлении массива создается только ссылка на массив. Чтобы фактически создать или предоставить память массиву, надо создать массив следующим образом: общая форма new применительно к одномерным и выглядит следующим образом:
var-name = new type ;

Здесь type указывает тип данных, size — количество элементов в массиве, а var-name-имя переменной массива.

Int intArray; //объявление intArray = new int; // выделение памяти

Int intArray = new int; // объединение

Важно знать, что элементы массива, выделенные функцией new, автоматически инициализируются нулем (для числовых типов), ложью (для логических типов) или нулем (для ссылочных типов).
Получение массива — это двухэтапный процесс. Во-первых, необходимо объявить переменную нужного типа. Во-вторых, необходимо выделить память, которая будет содержать массив, с помощью new, и назначить ее переменной. Таким образом, в Java все массивы выделяются динамически.

Литералы массива

В ситуации, когда размер массива и переменные уже известны, можно использовать литералы.

Int intArray = new int{ 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; // Declaring array literal

• Длина этого массива определяет длину созданного массива.
• Нет необходимости писать int в последних версиях Java

Доступ к элементам массива Java с помощью цикла for

Доступ к каждому элементу массива осуществляется через его индекс. Индекс начинается с 0 и заканчивается на (общий размер)-1. Все элементы могут быть доступны с помощью цикла for.

For (int i = 0; i < arr.length; i++) System.out.println("Element at index " + i + " : "+ arr[i]);

// Пример для иллюстрации создания array
// целых чисел, помещает некоторые значения в массив,
// и выводит каждое значение.

class GFG
{

{

int arr;

// allocating memory for 5 integers.
arr = new int;

arr = 10;

arr = 20;

//so on...
arr = 30;
arr = 40;
arr = 50;

// accessing the elements of the specified array
for (int i = 0; i < arr.length; i++)
System.out.println("Element at index " + i +
" : "+ arr[i]);
}
}
В итоге получаем:

Element at index 0: 10 Element at index 1: 20 Element at index 2: 30 Element at index 3: 40 Element at index 4: 50

Массивы объектов

Массив объектов создается так же, как элементов данных следующим образом:

Student arr = new Student;

StudentArray содержит семь элементов памяти каждый из класса student, в котором адреса семи объектов Student могут быть сохранены. Student объекты должны быть созданы с помощью конструктора класса student и их ссылки должны быть присвоены элементам массива следующим образом:

Student arr = new Student;

// Java program to illustrate creating an array of
// objects

class Student
{
public int roll_no;
public String name;
Student(int roll_no, String name)
{
this.roll_no = roll_no;
this.name = name;
}
}

// Elements of array are objects of a class Student.
public class GFG
{
public static void main (String args)
{
// declares an Array of integers.
Student arr;

// allocating memory for 5 objects of type Student.
arr = new Student;

// initialize the first elements of the array
arr = new Student(1,"aman");

// initialize the second elements of the array
arr = new Student(2,"vaibhav");

// so on...
arr = new Student(3,"shikar");
arr = new Student(4,"dharmesh");
arr = new Student(5,"mohit");

// accessing the elements of the specified array
for (int i = 0; i < arr.length; i++)
System.out.println("Element at " + i + " : " +
arr[i].roll_no +" "+ arr[i].name);
}
}

Получаем:

Element at 0: 1 aman Element at 1: 2 vaibhav Element at 2: 3 shikar Element at 3: 4 dharmesh Element at 4: 5 mohit

Что произойдет, если мы попытаемся получить доступ к элементу за пределами массива?
Компилятор создает исключение ArrayIndexOutOfBoundsException, указывающее, что к массиву был получен доступ с недопустимым индексом. Индекс либо отрицательный, либо больше или равен размеру массива.

Многомерные

Многомерные массивы — это массивы массивов, каждый элемент которых содержит ссылку на другой массив. Создается путем добавления одного набора квадратных скобок () для каждого измерения. Рассмотрим пример:

Int intArray = new int; //a 2D array or matrix int intArray = new int; //a 3D array

class multiDimensional
{
public static void main(String args)
{
// declaring and initializing 2D array
int arr = { {2,7,9},{3,6,1},{7,4,2} };

// printing 2D array
for (int i=0; i< 3 ; i++)
{
for (int j=0; j < 3 ; j++)
System.out.print(arr[i][j] + " ");

System.out.println();
}
}
}

Output: 2 7 9 3 6 1 7 4 2

Передача массивов в метод

Как и переменные, мы можем передавать массивы в методы.

// Java program to demonstrate // passing of array to method class Test { // Driver method public static void main(String args) { int arr = {3, 1, 2, 5, 4}; // passing array to method m1 sum(arr); } public static void sum(int arr) { // getting sum of array values int sum = 0; for (int i = 0; i < arr.length; i++) sum+=arr[i]; System.out.println("sum of array values: " + sum); } }

На выходе получим:

sum of array values: 15

Возврат массивов из методов

Как обычно, метод также может возвращать массив. Например, ниже программа возвращает массив из метода m1.

// Java program to demonstrate // return of array from method class Test { // Driver method public static void main(String args) { int arr = m1(); for (int i = 0; i < arr.length; i++) System.out.print(arr[i]+" "); } public static int m1() { // returning array return new int{1,2,3}; } }

Объекты класса

Каждый массив имеет связанный объект класса, совместно используемый со всеми другими массивами с тем же типом компонента.

// Java program to demonstrate // Class Objects for Arrays class Test { public static void main(String args) { int intArray = new int; byte byteArray = new byte; short shortsArray = new short; // array of Strings String strArray = new String; System.out.println(intArray.getClass()); System.out.println(intArray.getClass().getSuperclass()); System.out.println(byteArray.getClass()); System.out.println(shortsArray.getClass()); System.out.println(strArray.getClass()); } }

class +" "); } } }

Клон многомерного массива (например, Object ) является копией и это означает, что он создает только один новый массив с каждым элементом и ссылкой на исходный массив элементов, но вложенные массивы являются общими.

// Java program to demonstrate // cloning of multi-dimensional arrays class Test { public static void main(String args) { int intArray = {{1,2,3},{4,5}}; int cloneArray = intArray.clone(); // will print false System.out.println(intArray == cloneArray); // will print true as shallow copy is created // i.e. sub-arrays are shared System.out.println(intArray == cloneArray); System.out.println(intArray == cloneArray); } }