二维数组详解

在Java中二维数组被看作为数组的数组，即二维数组为一个特殊的一维数组，其每个元素又是一个一维数组。Java并不直接支持二维数组，但是允许定义数组元素是一维数组的一维数组，以达到同样的效果。

创建二维数组

声明二维数组的语法如下：

type arrayName[][];    // 数据类型 数组名[][];

或

type[][] arrayName;    // 数据类型[][] 数组名;

其中type表示二维数组的类型，arrayName表示数组名称，整个二维数组可表示一个矩阵，第一个中括号表示行，第二个中括号表示列。

下面分别声明int类型和char类型的数组，代码如下：

int[][] age;
char[][] sex;

初始化二维数组

二维数组可以初始化，和一维数组一样，可以通过三种方式来指定元素的初值。这三种方式的语法如下：

type[][] arrayName = new type[][]{
    
    值 1,值 2,值 3,…,值 n};    // 在定义时初始化
type[][] arrayName = new type[size1][size2];    // 给定空间，在赋值
type[][] arrayName = new type[size][];    // 数组第二维长度为空，可变化

示例1：使用第一种方式声明int类型的二维数组，然后初始化该二维数组。代码如下：

int[][] temp = new int[][]{
    
    {
    
    1,2},{
    
    3,4}};

上述代码创建了一个二行二列的二维数组 temp，并对数组中的元素进行了初始化。下图所示为该数组的内存结构。

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使用第二种方式声明int类型的二维数组，然后初始化该二维数组。代码如下：

int[][] temp = new int[2][2];

使用第三种方式声明int类型的二维数组，并且初始化数组。代码如下：

int[][] temp = new int[2][];

获取二维数组中的元素

在上部分使用两种方式创建并初始化了一个二行二列的int类型数组temp。当需要获取二维数组中元素的值时，可以使用下标来获取。语法如下：

arrayName[index1][index2];

其中arrayName表示数组名称，index1表示外层数组下标，index2表示内层数组下标。由于数组下标起始值为0，因此获取指定位置的元素时记得为下标减1 。

示例：通过下标获取 class_score 数组中第二行第二列元素的值与第四行第一列元素的值。代码如下：

public static void main(String[] args) {
    
    
    double[][] class_score = {
    
    {
    
    10.0,99,99},{
    
    100,98,97},{
    
    100,100,99.5},{
    
    99.5,99,98.5}};
    System.out.println("第二行第二列元素的值："+class_score[1][1]);
    System.out.println("第四行第一列元素的值："+class_score[3][0]);
}

执行上述代码，输出结果如下：

第二行第二列元素的值：98.0
第四行第一列元素的值：99.5

除了获取单个元素，还可以通过控制下标来实现单独获取某一行/某一列中所有元素的值。获取指定行的元素时，需要将行数固定，然后只遍历该行中全部列即可。获取指定列元素与获取指定行的元素相似，保持列不变，遍历每一行的该列即可。

遍历二维数组

在二维数组中，直接使用 length 属性获取的是数组的行数，在指定的索引后加上 length（如 array[0].length）表示的是该行拥有多少个元素，即列数。

如果要获取二维数组中的全部元素，最简单、最常用的办法就是使用 for 语句。在一维数组全部输出时，我们使用一层 for 循环，而二维数组要想全部输出，则使用嵌套 for 循环（2 层 for 循环）。

示例1：使用 for 循环语句遍历 double 类型的 class_score 数组的元素，并输出每一行每一列元素的值。代码如下：

public static void main(String[] args) {
    
    
    double[][] class_score = {
    
     {
    
     100, 99, 99 }, {
    
     100, 98, 97 }, {
    
     100, 100, 99.5 }, {
    
     99.5, 99, 98.5 } };
    for (int i = 0; i < class_score.length; i++) {
    
     // 遍历行
        for (int j = 0; j < class_score[i].length; j++) {
    
    
            System.out.println("class_score[" + i + "][" + j + "]=" + class_score[i][j]);
        }
    }
}

上述代码使用嵌套 for 循环语句输出二维数组。在输出二维数组时，第一个 for 循环语句表示以行进行循环，第二个 for 循环语句表示以列进行循环，这样就实现了获取二维数组中每个元素的值的功能。

执行上述代码，输出结果如下所示。

class_score[0][0]=100.0
class_score[0][1]=99.0
class_score[0][2]=99.0
class_score[1][0]=100.0
class_score[1][1]=98.0
class_score[1][2]=97.0
class_score[2][0]=100.0
class_score[2][1]=100.0
class_score[2][2]=99.5
class_score[3][0]=99.5
class_score[3][1]=99.0
class_score[3][2]=98.5

示例2：假设有一个矩阵为 5 行 5 列，该矩阵是由程序随机产生的 10 以内数字排列而成。下面使用二维数组来创建该矩阵，代码如下：

    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 创建一个二维矩阵
        int[][] matrix = new int[5][5];
        // 随机分配值
        for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
    
    
            for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) {
    
    
                matrix[i][j] = (int) (Math.random() * 10);
            }
        }
        System.out.println("下面是程序生成的矩阵\n");
        // 遍历二维矩阵并输出
        for (int k = 0; k < matrix.length; k++) {
    
    
            for (int g = 0; g < matrix[k].length; g++) {
    
    
                System.out.print(matrix[k][g] + "");
            }
            System.out.println();
        }
    }

在该程序中，首先定义了一个二维数组，然后使用两个嵌套的 for 循环向二维数组中的每个元素赋值。其中，Math.random() 方法返回的是一个 double 类型的数值，数值为 0.6、0.9 等，因此乘以 10 之后为 10 以内的整数。最后又使用了两个嵌套的 for 循环遍历二维数组，输出二维数组中的值，从而产生矩阵。

该程序的运行结果如下：

下面是程序生成的矩阵

95227
60433
82381
59928
71872

for each 循环语句不能自动处理二维数组的每一个元素。它是按照行，也就是一维数组处理的。要想访问二维教组 a 的所有元素，需要使用两个嵌套的循环，如下所示：

for (double[] row : a) {
    
    
    for (double value : row) {
    
    
        ......
    }
}

把示例2修改为使用 for each 循环语句输出，代码如下所示：

public static void main(String[] args) {
    
    
    double[][] class_score = {
    
     {
    
     100, 99, 99 }, {
    
     100, 98, 97 }, {
    
     100, 100, 99.5 }, {
    
     99.5, 99, 98.5 } };
    for (double[] row : class_score) {
    
    
        for (double value : row) {
    
    
            System.out.println(value);
        }
    }
}

输出结果为：