Вывод матрицы java
Вывод матрицы java
В уроке 10 мы научились создавать одномерные массивы. Подобным образом в Java можно создать двумерный, трехмерный, четырехмерный… иначе говоря, многомерные массивы. Многомерный массив в Java по сути является массивом из массивов.
Популярным примером использования такого рода массивов, являются матрицы, для представления которых, используются двумерные массивы. Итак, что же такое матрица и как ее представить с помощью двумерного массива в Java.
Матрицы и двумерные массивы в Java
Матрица это прямоугольная таблица, состоящая из строк и столбцов на пересечении которых находятся её элементы. Количество строк и столбцов матрицы задают ее размер.
Общий вид матрицы размером m x n ( m — количество строк, n — количество столбцов), выглядит следующим образом:
Каждый элемент матрицы имеет свой индекс, где первая цифра обозначает номер строки на которой находится элемент, а вторая — номер столбца.
Рассмотрим примеры конкретных матриц и создадим их с помощью Java.
Матрица A имеет размерность 2 на 3 (2 строки, 3 столбца). Создадим двухмерный массив этой размерности:
Мы объявили двумерный массив целых чисел (поскольку матрица в данном случае содержит целые числа) и зарезервировали для него память. Для этого мы использовали 2 индекса: первый индекс определяет строку и ее размер, второй индекс определяет столбец и его размер.
Далее будем инициализировать массив поэлементно. Запишем матрицу A в виде таблицы, чтобы было визуально понятно, какому индексу соответствует элемент.
Для доступа к элементам двумерного массива необходимо использовать 2 индекса: первый для строки, второй – для столбца. Как и в случае с одномерными массивами, индексы также начинаются с нуля. Поэтому нумерация строк и столбцов в таблице начинается с 0.
Для того, чтобы вывести матрицу на консоль, нужно пройти все элементы, используя два цикла. Количество циклов, при прохождении элементов массива, равно его размерности. В нашем случае первый цикл осуществляется по строкам, второй — по столбцам.
То есть, сначала выводим все элементы первой строки, отделяя их символом табуляции » t», переносим строку и выводим все элементы второй строки.
Полностью код для матрицы А выглядит следующим образом:
Для матрицы B воспользуемся упрощенным способом инициализации — в момент объявления. По аналогии с одномерными массивами.
Каждую строку массива необходимо заключить в пару фигурных скобок и отделить друг от друга запятой.
Полностью код для матрицы B:
Рассмотрим инициализацию в цикле для двумерного массива на примере таблицы умножения.
Здесь инициализация элементов значениями таблицы умножения совмещена с их выводом на консоль в одном цикле.
Многомерные и несимметричные массивы.
Создаются многомерные массивы в Java аналогичным способом. Количество квадратных скобок указывает на размерность.
Примеры создания массивов фиксированной длины:
Однако, не обязательно изначально указывать размер на всех уровнях, можно указать размер только на первом уровне.
В данном случае, пока неизвестно сколько будет элементов в каждой строке, это можно определить позже, причем, массив может содержать в каждой строке разное количество элементов, то есть быть несимметричным. Определим количество элементов в каждой строке для массива a1
В результате, при выводе на экран,
массив будет иметь такой вид:
0
0 0
0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0 0
При создании массива его элементы автоматически инициализируются нулями, поэтому в это примере на экран выведены нули.
Двумерные массивы в java — инициализация, вывод и сортировка
Двумерный массив — это массив одномерных массивов. Я никогда не использовал 4-мерные массивы, даже трехмерные не так распространены.
Теперь возникает вопрос, когда используются многомерные массивы? Ну, 2D-массивы очень распространены в платформенных играх, таких как Super Mario, для представления экрана или местности; 2D блоки можно также использовать для того, чтобы представить электронную таблицу, или шахматы. Еще одним популярным применением являются матрицы.
Для представления матриц 3×2 необходимо 2 двумерных массива, состоящих из массива длины 3. Другими словами, каждая строка в двумерном массиве является одномерным массивом.
Java действительно не поддерживает многомерные массивы, но позволяет создавать и использовать массивы любого количества измерений. В истинном 2D массиве все элементы занимают непрерывный блок памяти, но в Java это не так. Вместо этого многомерный массив является массивом массива.
Это в отличие от языков, таких как C или FORTRAN, который позволяет массиву Java иметь строки различной длины, т. е. может иметь 2 столбца в одной строке и 3 столбца.
Массив 2×2 может содержать всего 4 элемента, и к ним можно получить доступ с помощью индекса строк и столбцов, например, [0][0] даст вам элементы в первой строке и первом столбце, аналогично[1][1] даст вам элементы из 2-й строки и 2-го столбца. Индекс начинается с 0 и заканчивается на -1.
Второе измерение является необязательным в Java. Вы можете создать 2D массив без указания обоих измерений, например, int[4][] является допустимым.
При создании двумерных или трехмерных array, первое измерение должно быть обязательно int[][3] — так нельзя, но int[3][] — это можно.
Как объявить двумерный массив в Java?
Вместо одной скобки вы будете использовать две, например, int [] [] — двумерный целочисленный массив. Определяется это следующим образом:
Кстати, когда вы изначально объявляете, вы должны помнить, что нужно указать первое измерение, например, следующее объявление является неверным:
Выражение выдаст ошибку «переменная должна предоставить либо выражения измерения, либо инициализатор массива» во время компиляции. С другой стороны, при заполнении, второе измерение является необязательным и даже если вы не укажете, компилятор не будет ругаться, как показано ниже:
Потому что двумерный массив не что иное, как массив из одномерных массивов, из-за этого, вы также можете создать двумерный, где отдельные одномерные имеет разную длину, как показано в следующем примере.
В этом примере вы можете видеть объявление двумерного массива, но его первая строка имеет 3 элемента, а вторая строка имеет только один элемент.
Вы можете получить доступ к элементам, используя оба индекса или только один индекс. Например, salutation[0][1] представляет единственную строку в Java, в то время как salutation[0] представляет одномерный.
Пока мы только что объявили и создали массив, но не инициализировали. Здесь можно увидеть значения по умолчанию для различных типов.
Массив символов немного сложнее, потому что, если вы печатаете 0 как символ, он напечатает нулевой символ, и поэтому я использовал его целочисленное значение, приведя к int.
Инициализация
Теперь есть два способа инициализировать двумерный массив в Java:
- используя литерал массива во время создания.
- используя вложенный цикл for.
В следующем примере мы узнаем, как выполнить цикл через двумерный массив, инициализировать каждый элемент и вывести (напечатать).
Вам понадобится столько циклов, какова размерность массива. Например, для явной инициализации трехмерного массива потребуются три вложенных цикла for. С другой стороны, для инициализации двумерного массива достаточно двух вложенных циклов for.
Как вывести
Если вы хотите получить доступ к каждому элементу, то вам нужно выполнить итерацию по двумерному массиву, используя два цикла for. Почему? Потому что вам нужно два индекса для доступа к отдельному элементу.
Вы можете использовать расширенный для каждого цикла или классический для цикла со счетчиком. Для того, чтобы напечатать(сделать вывод) содержимое 2D массива, вы можете использовать либо этот метод, либо Arrays.deepToString(), который возвращает строку всех элементов.
Сортировка двумерного массива Java
Пусть нам дан двумерный массив Порядка N X M и номер столбца K (1
Средняя оценка / 5. Количество голосов:
Спасибо, помогите другим — напишите комментарий, добавьте информации к статье.
Или поделись статьей
Видим, что вы не нашли ответ на свой вопрос.
Двумерные массивы в Java
Приветствуем Вас в блоге Vertex Academy.
Вы уже знаете что такое массивы в Java и как с ними работать?
1. Если ответ «нет» — прочтите сначала статью «Массивы в Java»
2. Если ответ «да» — читайте статью ниже о двумерных массивах.
Поскольку Вы уже знаете что такое массивы и как с ними работать, наверняка, для Вас не проблема:
- создать одномерный массив
- заполнить его значениями
- и вывести в консоль
Например:
Ну, а что же с двумерным массивом?
Самый, наверное, распространенный пример двумерного массива — это матрица. Если кто забыл что такое матрица, напоминаем:
В матрице есть строки и столбцы . На пересечении их стоит определенное значение.
Напоминаем, что счет в массивах начинается с 0 .
— число 1 это пересечение 0 — строки и 0 — столбца
— число 2 это пересечение 0 — строки и 1 — столбца
— число 3 это пересечение 1 — строки и 0 — столбца
— число 4 это пересечение 1 — строки и 1 — столбца
Ниже приводим пример объявления двумерного массива на языке программирования Java:
Или можно сразу объявить содержимое массива:
При инициализации двумерного массива, можно заметить отличие от обычного массива. В двумерном массиве Вы используете две квадратные скобки вместо одной.
- в первой вы пишите количество строк
- во второй вы пишите количество столбцов
При заполнении двумерного массива Вы указываете в этих скобках строку и столбец.
Например
А как же вывести двумерный массив в консоль?
Вывод двумерного массива с помощью цикла for сильно отличается от вывода обычного массива (когда используется цикл for).
Чтобы вывести в каждую ячейку двумерного массива значение, не достаточно использовать один цикл for. Необходимо использовать два цикла for, при этом один из них находится в другом.
Почему так?
Ранее упоминалось, что двумерный массив состоит из строк и столбцов. Каждая ячейка такого массива — это пересечение какой-то строки и столбца.
1. Так что первый цикл for перебирает каждую строку двумерного массива (которая содержит какое-то количество столбцов).
2. А второй цикл for перебирает столбцы в этой строке. Таким образом можно заполнить значением каждый элемент двумерного массива.
Например:
Если Вы запустите данный код на своем компьютере, в консоли Вы увидите:
Надеемся, что наша статья была Вам полезна. Также есть возможность записаться на наши курсы по Java в Киеве. Обучаем с нуля. Детальную информацию Вы можете найти у нас на сайте.
Вывод матрицы java
Наиболее простой способ ввзаимодействия с пользователем представляет консоль: мы можем выводить на консоль некоторую информацию или, наоборот, считывать с консоли некоторые данные. Для взаимодействия с консолью в Java применяется класс System , а его функциональность собственно обеспечивает консольный ввод и вывод.
Вывод на консоль
Для создания потока вывода в класс System определен объект out . В этом объекте определен метод println , который позволяет вывести на консоль некоторое значение с последующим переводом консоли на следующую строку. Например:
В метод println передается любое значение, как правило, строка, которое надо вывести на консоль. И в данном случае мы получим следующий вывод:
При необходимости можно и не переводить курсор на следующую строку. В этом случае можно использовать метод System.out.print() , который аналогичен println за тем исключением, что не осуществляет перевода на следующую строку.
Консольный вывод данной программы:
Но с помощью метода System.out.print также можно осуществить перевод каретки на следующую строку. Для этого надо использовать escape-последовательность n:
Нередко необходимо подставлять в строку какие-нибудь данные. Например, у нас есть два числа, и мы хотим вывести их значения на экран. В этом случае мы можем, например, написать так:
Консольный вывод программы:
Но в Java есть также функция для форматированного вывода, унаследованная от языка С: System.out.printf() . С ее помощью мы можем переписать предыдущий пример следующим образом:
В данном случае символы %d обозначают спецификатор, вместо которого подставляет один из аргументов. Спецификаторов и соответствующих им аргументов может быть множество. В данном случае у нас только два аргумента, поэтому вместо первого %d подставляет значение переменной x, а вместо второго — значение переменной y. Сама буква d означает, что данный спецификатор будет использоваться для вывода целочисленных значений.
Кроме спецификатора %d мы можем использовать еще ряд спецификаторов для других типов данных:
%x : для вывода шестнадцатеричных чисел
%f : для вывода чисел с плавающей точкой
%e : для вывода чисел в экспоненциальной форме, например, 1.3e+01
%c : для вывода одиночного символа
%s : для вывода строковых значений
При выводе чисел с плавающей точкой мы можем указать количество знаков после запятой, для этого используем спецификатор на %.2f , где .2 указывает, что после запятой будет два знака. В итоге мы получим следующий вывод:
Ввод с консоли
Для получения ввода с консоли в классе System определен объект in . Однако непосредственно через объект System.in не очень удобно работать, поэтому, как правило, используют класс Scanner , который, в свою очередь использует System.in . Например, напишем маленькую программу, которая осуществляет ввод чисел:
Так как класс Scanner находится в пакете java.util , то мы вначале его импортируем с помощью инструкции import java.util.Scanner .
Для создания самого объекта Scanner в его конструктор передается объект System.in . После этого мы можем получать вводимые значения. Например, в данном случае вначале выводим приглашение к вводу и затем получаем вводимое число в переменную num.
Чтобы получить введенное число, используется метод in.nextInt(); , который возвращает введенное с клавиатуры целочисленное значение.
Пример работы программы:
Класс Scanner имеет еще ряд методов, которые позволяют получить введенные пользователем значения:
next() : считывает введенную строку до первого пробела
nextLine() : считывает всю введенную строку
nextInt() : считывает введенное число int
nextDouble() : считывает введенное число double
nextBoolean() : считывает значение boolean
nextByte() : считывает введенное число byte
nextFloat() : считывает введенное число float
nextShort() : считывает введенное число short
То есть для ввода значений каждого примитивного типа в классе Scanner определен свой метод.
Например, создадим программу для ввода информации о человеке:
Здесь последовательно вводятся данные типов String, int, float и потом все введенные данные вместе выводятся на консоль. Пример работы программы:
Обратите внимание для ввода значения типа float (то же самое относится к типу double) применяется число «1,7», где разделителем является запятая, а не «1.7», где разделителем является точка. В данном случае все зависит от текущей языковой локализации системы. В моем случае русскоязычная локализация, соответственно вводить необходимо числа, где разделителем является запятая. То же самое касается многих других локализаций, например, немецкой, французской и т.д., где применяется запятая.
