Java之二维数组【一篇搞定】

二维数组

如果把普通的数组（一维数组），看作一个小盒子的话，盒子里面可以存放很多数据，那么二维数组就是像一个大点的盒子，里面可以存放很多小盒子（一维数组）。

1 定义格式

二维数组固定定义格式有2种，具体如下：

格式1：

​ 数据类型[][] 数组名 = new 数据类型[一维长度m][二维长度n]；

​ m：表示二维数组的元素数量，即可以存放多少个一维数组​

​ n：表示每一个一维数组，可以存放多少个元素

格式2：

​ 数据类型[][] 数组名 = new 数据类型[一维长度][]；

案例展示：

package com.briup.chap04;

import java.util.Arrays;

public class Test091_Basic {
	public static void main(String[] args) {
		//一维长度2，代表这个二维数组里面包含2个元素，每个元素都是一个一维数组
		//二维长度3，代表这个二维数组中元素，类型都是int[3]的一维数组，存放3个int数据
		int[][] arr = new int[2][3];
		/*
			[[I@15db9742

			[[: 		2个中括号就代表的是2维数组
			I: 			数组中存储的数据类型为int
			15db9742: 	十六进制内存地址
		*/
		System.out.println(arr);

		//二维数组的每个元素值(第一维), 对应的是一维数组的内存地址值
		System.out.println(arr[0]);	//[I@15db9742
		System.out.println(arr[1]);	//[I@6d06d69c

		System.out.println("--------------");
		
		//第二种定义格式
		int[][] arr2 = new int[2][];
        
        //输出arr2中2个元素值，默认为null、null
		System.out.println(Arrays.toString(arr2));
		
		//给二维数组的每个元素赋值
		//arr[0] = new int[2];
		//arr[1] = new int[3];
	}
}

2 内存结构

一维数组内存结构：

​

二维数组内存结构：

​ 可以把二维数组看成一个一维数组，数组的每个元素对应的内存区域中，存放的是一维数组引用值，具体可参考下面2个图：

3 元素访问

二维数组中元素的访问和赋值，也是通过数组下标实现的。

书写格式：

​ 二维数组名[一维下标m][二维下标n];

​ 例如：int arr[2][3];

注意：m、n的取值都是[0，length-1]，注意不要越界，否则会出现异常ArrayIndexOutOfBoundsException。

案例展示：

package com.briup.chap04;

public class Test093_Access {
	public static void main(String[] args) {
	    // 数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][n];
	    int[][] arr = new int[2][3];

	    //获取二维数组元素值并输出
	    System.out.println(arr[0][0]);
	    System.out.println(arr[1][1]);
	    
	    System.out.println("-----------");

	    // 向二维数组中存储元素
	    arr[0][0] = 11;
	    arr[0][1] = 22;
	    arr[0][2] = 33;

	    arr[1][0] = 11;
	    arr[1][1] = 22;
	    arr[1][2] = 33;

	    //arr[2][0] = 3;  数组越界异常
	    
	    // 3. 遍历二维数组，获取所有元素，累加求和
	    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
	        for(int j = 0; j < arr[i].length; j++){
	            System.out.print(arr[i][j] + " ");
	        }
	        
	        System.out.println();
	    }
	}
}

4 初始化

​ 二维数组的静态初始化，有点类似一维数组的初始化，具体格式如下：

完整格式 :

​ 数据类型[][] 数组名 = new 数据类型[][]{ {元素1, 元素2...} , {元素1, 元素2...}, ...};

简化格式 :

​ 数据类型[][] 数组名 = { {元素1, 元素2...} , {元素1, 元素2...} ...};

案例：

package com.briup.chap04;

public class Test094_Init {
    //封装二维数组遍历方法
	public static void outArray(int[][] arr) {
	    // 遍历二维数组，获取所有元素，累加求和
	    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
	        for(int j = 0; j < arr[i].length; j++){
	            System.out.print(arr[i][j] + " ");
	        }
	        
	        System.out.println();
	    }
	} 
	
    public static void main(String[] args) {
        //第一种：完整格式
		int[][] arr1 = new int[][]{{1,2,3},{4,5}};
        outArray(arr1);

        System.out.println("----------");
        
        //第二种：简化格式
        int[][] arr2 = {{11, 22, 33}, {44, 55}};
        outArray(arr2);

        System.out.println("----------");
        
        //第三种：建议从内存角度理解
        int[] arr3 = {11, 33};
        int[] arr4 = {44, 55, 66};
        int[][] array = {arr3, arr4};
        outArray(array);
    }
}

5 综合案例

案例1：二维数组元素遍历

//上面案例已经使用
public static void outArray(int[][] arr) {
    // 遍历二维数组，获取所有元素，累加求和
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        for(int j = 0; j < arr[i].length; j++){
            System.out.print(arr[i][j] + " ");
        }

        System.out.println();
    }
} 

案例2：二维数组元素求和

package com.briup.chap04;

public class Test095_Sum {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 定义求和变量，准备记录最终累加结果
        int sum = 0;
        
        // 2. 使用二维数组来存储数据
        int[][] arr = new int[3][];
        arr[0] = new int[]{10};
        arr[1] = new int[]{20,20};
        arr[2] = new int[]{30,30,30};
        //思考，下面一行代码是否正确
        //arr[2] = {30,30,30};
        
        // 3. 遍历二维数组，获取所有元素，累加求和
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for(int j = 0; j < arr[i].length; j++){
                sum += arr[i][j];
            }
        }
        
        // 4. 输出最终结果
        System.out.println(sum);
    }
}

案例3：创建杨辉三角并输出

使用二维数组，打印输出杨辉三角，效果如下：

1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1

具体实现：

package com.briup.chap04;

public class Test095_Triangle {
	public static void main(String[] args) {
        //1.定义2维数组
		int[][] arr = new int[5][5];
		
		//2.给二维数组赋值，得到杨辉三角
		for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
			for(int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
				//a.j==0  第一列都为 1
				if(j == 0)
					arr[i][j] = 1;
				else if(i == j) {
				//b. 行和列相同  设置1
					arr[i][j] = 1;
				}else if(i > j) {
				//c. 当前位置值 == 上一行相同列 + 上一行前一列
					arr[i][j] = arr[i-1][j] + arr[i-1][j-1];
				}
			}
		}
		
		//3.遍历二维数组，输出杨辉三角
		for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
			for(int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
				//只输出 左下部分，右上部分0值不输出
				if(i >= j)
					System.out.print(arr[i][j] + "\t");
			}
			System.out.println();
		}
	}
}