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Java不规则数组

通过前面的学习我们知道 Java 实际上没有多维数组,只有一维数组。多维数组被解释为是数组的数组,所以因此会衍生出一种不规则数组。

规则的 4×3 二维数组有 12 个元素,而不规则数组就不一定了。如下代码静态初始化了一个不规则数组。

int intArray[][] = {{1,2}, {11}, {21,22,23}, {31,32,33}};

高维数组(二维以及二维以上的数组称为高维数组)是 4 个元素,但是低维数组元素个数不同,如图 1 所示,其中第 1 个数组有两个元素,第 2 个数组有 1 个元素,第 3 个数组有 3 个元素,第 4 个数组有 3 个元素。这就是不规则数组。
不规则数组
图 1  不规则数组

动态初始化不规则数组比较麻烦,不能使用 new int[4][3] 语句,而是先初始化高维数组,然后再分别逐个初始化低维数组。代码如下:

int intArray[][] = new int[4][]; //先初始化高维数组为4
// 逐一初始化低维数组
intArray[0] = new int[2];
intArray[1] = new int[1];
intArray[2] = new int[3];
intArray[3] = new int[3];

从上述代码初始化数组完成之后,不是有 12 个元素而是 9 个元素,它们的下标索引如图 2 所示,可见其中下标 [0][2]、[1][1] 和 [1][2] 是不存在的,如果试图访问它们则会抛出下标越界异常。
不规则数组访问
图 2  不规则数组访问

提示:下标越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)是试图访问不存在的下标时引发的。例如一个一维 array 数组如果有 10 个元素,那么表达式 array[10] 就会发生下标越界异常,这是因为数组下标是从 0 开始的,最后一个元素下标是数组长度减 1,所以 array[10] 访问的元素是不存在的。

下面介绍一个不规则数组的示例:
import java.util.Arrays;

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        int intArray[][] = new int[4][]; // 先初始化高维数组为4
        // 逐一初始化低维数组
        intArray[0] = new int[2];
        intArray[1] = new int[1];
        intArray[2] = new int[3];
        intArray[3] = new int[3];
        // for循环遍历
        for (int i = 0; i < intArray.length; i++) {
            for (int j = 0; j < intArray[i].length; j++) {
                intArray[i][j] = i + j;
            }
        }
        // for-each循环遍历
        for (int[] row : intArray) {
            for (int column : row) {
                System.out.print(column);
                // 在元素之间添加制表符,
                System.out.print('\t');
            }
            // 一行元素打印完成后换行
            System.out.println();
        }
        System.out.println(intArray[0][2]); // 发生运行期错误
    }
}
不规则数组访问和遍历可以使用 for 和 for-each 循环,但要注意下标越界异常发生。

上述代码第 18 行和第 19 行采用 for-each 循环遍历不规则数组,其中代码第 18 行 for-each 循环取出的数据是 int 数组,所以 row 类型是 int[]。代码第 19 行 for-each 循环取出的数据是 int 数据,所以 column 的类型 int。另外,注意代码第 27 行试图访问 intArray[0][2]元素,由于 [0][2] 不存在所以会发生下标越界异常。

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