1

ЛЕКЦІЯ №5.

Створення та обробка елементарних структур

даних (масиви)

Викладач: PhD, Юлія Назар

Програмування на java

agenda

• Одновиміні масиви
• Багатовимірна масиви
• Клас Arrays

​

3

Одновимірні масиви

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

array

int

Масиви – це група однотипних змінних, для звернення до яких використовують спільне ім’я.

В Java можливе створення масивів будь-якого типу та різної величини.

Доступ до елементів масиву реалізується через їх індекси.

int

int

int

int

int

int

int

…

int

0 1 2 3 4 5 6 7 … n

Масиви – це зручний спосіб групування однотипної інформації (елементарна структура даних).

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Для того, щоб створити масив, необхідно оголосити тип та ім’я масиву.

Форма оголошення масиву:

тип ім’я_змінної [];

де параметр тип зазначає тип даних усіх елементів масиву.

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Для того щоб зв’язати оголошений масив з масивом однотипних значень, потрібно зарезервувати область пам’яті з допомогою оператора new та задати її адресу оголошеному масиву (виділення пам’яті під масив). Загальна форма резервування пам'яті для масиву:

ім’я_масиву = new тип [розмір];

тип ім’я_масиву [];

де тип – тип даних, для яких резервується пам’ять; розмір – кількість елементів в масиві

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

для того щоб скористатись оператором new для резервування пам’яті, необхідно зазначити тип та кількість елементів, для яких резервується пам'ять

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Елементи масиву, для яких було виділено пам'ять, будуть автоматично ініціалізовані:

​

• нульовим 0 значенням (для числових типів);
• значенням false (для логічного типу);
• пустим значенням null (для посилкових типів даних).

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Змінна масиву month_days містить посилання на масив 12 цілочисельних елементів. Всі значення масиву при його створенні ініціалізуються нульовими значеннями

month_days = new int [12];

int month_days [];

Операції оголошення масиву та резервування пам'яті для його елементів можливо об'єднувати:

int month_days [] = new int [12];

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Після створення масиву та резервування пам'яті під нього стає можливим наповнення масиву звертаючись до його елементів за індексом:

public class Array {

public static void main(String[] args) {

int month_days [] = new int [12];

month_days [0] =31;

month_days [1] =28;

month_days [2] =31;

month_days [3] =30;

month_days [4] =31;

...

month_days [8] =30;

month_days [9] =31;

month_days [10] =30;

month_days [11] =31;

}

}

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Для звернення до елементів масиву необхідно зазначити ім’я масиву та індекс елементу до якого реалізується запит:

// . . .

System.out.println("В січні " + month_days[0] + "день(днів)");

System.out.println("В лютому " + month_days[1] + "день(днів)");

System.out.println("В березні " + month_days[2] + "день(днів)");

System.out.println("В квітні " + month_days[4] + "день(днів)");

// . . .

Результат роботи програми:

В січні 31 день(днів)

В лютому 28 день(днів)

В березні 31 день(днів)

В квітні 31 день(днів)

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Одночасна ініціалізація масиву при його оголошенні відбувається шляхом подання списку виразів, що розділені комами і об’єднані фігурними дужками.

Об’єм масиву автоматично створюється такої величини, щоб вмістити усі перераховані елементи.

int month_days[] = { 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Усі подані варіанти ініціалізації (наповнення) масиву видають однаковий результат та мають право на існування.

public class AutoArray {

public static void main(String[] args) {

int month_days[] = { 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };

System.out.println("В січні " + month_days[0] + " день(днів)");

System.out.println("В лютому " + month_days[1] + " день(днів)");

System.out.println("В березні " + month_days[2] + " день(днів)");

System.out.println("В квітні " + month_days[4] + " день(днів)");

// . . .

}

}

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Коли застосовують другий варіант ініціалізації масиву?

коли чітко відомо остаточну кількість елементів масиву та те, що значення елементів масиву не будуть змінюватись (масив є статичним)

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Програми визначення середнього значення декількох чисел:

public class Average {

public static void main(String[] args) {

double nums[] = { 10.1, 11.2, 12.3, 13.4, 14.5 };

double result = 0;

for (int i = 0; i <= 5; i++) {

result = result + nums[i];

}

System.out.print("Середнє значення рівне "+ result / 5);

}

}

Результат роботи:

Середнє значення рівне 12.2999

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Слід пам’ятати, що за умови звернення до визначеного елемента масиву керуюча система Java здійснює перевірку чи зазначений в запиті індекс відповідає діапазону існуючих елементів. Будь-яка спроба звернутись до елемента масиву за межами його діапазону призведе до помилки при виконанні програми.

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Метод .length повертає довжину масива.

​

Його синтаксис наступний:

ім’я масива . length

18

Багатовимірні масиви

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

В програмуванні багатовимірні масиви являють собою масиви масивів.

array

int

int

int

int

int

int

int

int

…

int

0 1 2 3 4 5 6 7 … n

int

int

…

int

1

0

2

…

n

int

int

…

int

int

int

…

int

int

int

…

int

int

int

…

int

int

int

…

int

int

int

…

int

int

int

…

int

…

…

…

…

int

int

…

int

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

При оголошенні змінної багатовимірного масиву для зазначення кожного додаткового індексу використовують окремий ряд квадратних дужок.

int twoD[][] = new int[4][5];

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Двовимірний масив із двома процедурами: наповнення та виведення вмісту у консоль

public class TwoDArray {

public static void main(String[] args) {

int twoD[][] = new int[4][5];

int i, j, k = 0;

for (i = 0; i < 4; i++) {

for (j = 0; j < 5; j++) {

twoD[i][j] = k;

k++;

}

}

for (i = 0; i < 4; i++) {

for (j = 0; j < 5; j++) {

System.out.print(twoD[i][j] + " ");

}

System.out.println();

}

}

}

Результат роботи програми :

0 1 2 3 4

5 6 7 8 9

10 11 12 13 14

15 16 17 18 19

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

При резервуванні пам’яті під багатовимірний масив обов’язково вказувати параметри лише для першого (лівого) виміру масиву. А для кожного наступного виміру пам'ять можливо резервувати окремо (динамічно).

int twoD[][] = new int[4][];

twoD[0] = new int[5];

twoD[1] = new int[5];

twoD[2] = new int[5];

twoD[3] = new int[5];

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

int twoD[][] = new int[4][];

twoD[0] = new int[1];

twoD[1] = new int[2];

twoD[2] = new int[3];

twoD[3] = new int[4];

int i, j, k = 0;

for (i = 0; i < 4; i++) {

for (j = 0; j < i + 1; j++) {

twoD[i][j] = k;

k++;

}

}

for (i = 0; i < 4; i++) {

for (j = 0; j < i + 1; j++) {

System.out.print(twoD[i][j] + " ");

}

System.out.println();

}

Результат роботи програми:

0

1 2

3 4 5

6 7 8 9

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Можливість динамічного визначення довжини кожного виміру масиву можливе за рахунок того, що в багатовимірних масивах кожен вимір розцінюється як окремий масив в масиві (масив масивів).

​

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Аналогічно одновимірним масивам, багатовимірні також можна ініціалізовувати під час оголошення з використанням фігурних дужок.

public class TwoDArray {

public static void main(String[] args) {

double m[][] = {

{ 0 * 0, 1 * 0, 2 * 0, 3 * 0 },

{ 0 * 1, 1 * 1, 2 * 1, 3 * 1 },

{ 0 * 2, 1 * 2, 2 * 2, 3 * 2 },

{ 0 * 3, 1 * 3, 2 * 3, 3 * 3 }

};

int i, j;

for (i = 0; i < 4; i++) {

for (j = 0; j < 4; j++)

System.out.print(m[i][j] + " ");

System.out.println();

}

}

}

Результат роботи програми:

0.0 0.0 0.0 0.0

0.0 1.0 2.0 3.0

0.0 2.0 4.0 6.0

0.0 3.0 6.0 9.0

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

тип [] ім’я_змінної;

int a1 [] = new int[3];

int [] a2 = new int[3];

char twooD1 [] = new char[3][4];

char [] twooD2 = new char[3][4];

В програмуванні правдиві та зустрічаються обидві форми оголошення масивів.

Альтернативні варіанти

оголошення масивів

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

int [] nums1, nums2, nums3;

int nums1 [], nums2 [], nums3 [];

В програмуванні правдиві та зустрічаються обидві форми оголошення масивів.

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Цикл for each

For-each – це різновид циклу for, який використовується, коли потрібно опрацювати всі елементи масиву або колекції.

Його синтаксис наступний:

for (type nameVar : array)

{

Блок операторів;

}

де type – тип змінної, яка буде ітеруватись (обов'язково має збігатись із типом масиву), nameVar – назва цієї змінної, array – масив (колекція), за яким здійснюється цикл.

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Оператор for-each

Оператор for

30

Клас Arrays

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Клас Arrays

Клас java.util.Arrays містить набір статичних методів для роботи з масивами. Він дозволяє спростити обробку масивів і уникнути рутинного коду.

Метод Arrays.toString()

�

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Клас Arrays

Arrays.sort() – сортування масиву

СТАНОМ НА 01.02.2023

Масиви в java

Клас Arrays

Arrays.copyOf() та Arrays.copyOfRange() – копіювання масивів

Arrays.fill() – заповнення масиву

Arrays.asList() – перетворення масиву у список

34

Q&A SESSION