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Einführung in Java-Arrays und verwandte Konzepte

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Dieses Tutorial führt in das Konzept von Arrays in Java ein. Wir haben auch verwandte Themen wie Länge, Datentypen, Klonen, Kopieren, Sortieren usw. unter Java-Arrays eingeführt:

Bei der Programmierung beschäftigen Sie sich immer mit Daten. Daten müssen an Speicherorten gespeichert werden, und um von Zeit zu Zeit darauf zugreifen und entsprechend verarbeiten zu können, muss ihnen ein Name gegeben werden. Dies geschieht durch Variablen.

Wenn Sie also den Wert 10 im Speicher speichern möchten, deklarieren Sie eine Variable vom Typ int und speichern den Wert als int num = 10;

Java Arrays - Einführung

Angenommen, Ihre Programmanforderung ist so, dass Sie 10 Variablen vom Typ int benötigen.

In diesem Fall müssen Sie 10 Variablen vom Typ int wie folgt deklarieren:

int a1;
int a2;
int a3;
int a4;
int a5;
int a6;
int a7;
int a8;
int a9;
int a10;

Die obigen Erklärungen belasten den Programmierer unnötig mit der Wartung. Anstatt so viele Variablen zu deklarieren, können Sie eine einzelne Variable deklarieren und dann alle diese 10 Werte dieser Variablen zuweisen. Dies ist, was wir tun werden, wenn wir ein Array definieren und ihm Werte zuweisen.

Beginnen wir mit Arrays in Java.

Was du lernen wirst:

Java Array

Arrays sind nichts anderes als eine Datenstruktur, mit der die Datenelemente desselben Typs sequentiell gespeichert werden. Im obigen Beispiel können Sie die Definition von zehn Variablen in eine einzige Variable ändern und alle zehn Werte mithilfe von Indizes speichern.

Machen wir es wie folgt:

A (0) = 1;
A (1) = 2;
A (2) = 3;
A (3) = 4;
A (4) = 5;
A (5) = 6;
A (6) = 7;
A (7) = 8;
A (8) = 9;
A (9) = 10;

Wir haben alle zehn Werte in einer indexbasierten Variablen gespeichert. Der erste Index beginnt bei 0. Der erste Wert liegt also bei 0thIndex und der letzte Wert ist bei 9thIndex. Diese Indizes werden auch als Indizes bezeichnet.

Im Computerspeicher wird das obige Array A wie folgt dargestellt:

Darstellung von Array A.

Jetzt können wir ein Array als eine Variable definieren, die eine Sammlung von Elementen desselben Datentyps ist und an zusammenhängenden Speicherorten gespeichert wird. Die Größe eines Arrays wird zum Zeitpunkt der Deklaration angegeben und daher ist die Größe festgelegt.

Die Arrays, die wir in diesem Tutorial behandeln werden, sind Arrays mit fester Größe oder statischen Arrays. Java unterstützt auch dynamische Arrays namens 'ArrayList', deren Größe im laufenden Betrieb geändert werden kann. Wir werden ArrayList später ausführlich besprechen.

Einige der Merkmale von Arrays in Java sind nachfolgend aufgeführt:

  • In Java ist ein Array ein Objekt, das aus einer dynamisch generierten Klasse instanziiert wurde.
  • Intern implementiert das Java-Array serialisierbare und klonbare Schnittstellen.
  • Das Java-Array hat auch die Objektklasse als übergeordnete Klasse.
  • Sie können integrierte und abgeleitete Typwerte in Java-Arrays speichern.
  • Sie können die Länge eines Arrays mit dem Element length und nicht mit sizeof wie in C / C ++ ermitteln.
  • Java erlaubt sowohl ein- als auch mehrdimensionale Arrays.

In diesem Tutorial werden wir dem Leser alle Array-Konzepte vorstellen, die wir gerade verwenden
in dieser Reihe auf Java-Arrays zu behandeln.

Lasst uns beginnen!!

Java Array - Erstellung und Initialisierung

Arrays müssen erstellt werden, um sie im Programm zu verwenden. Das Erstellen von Arrays umfasst die Angabe des Datentyps der Elemente, die das Array enthalten soll, sowie der Anzahl der Elemente, die das Array enthalten soll.

Wir werden das Erstellen von Arrays auf verschiedene Arten und auch mit verschiedenen Methoden diskutieren, mit denen wir Arrays initialisieren können.

Ein Beispiel für eine der Methoden zur Erstellung und Initialisierung von Arrays ist unten angegeben.

public class Main { public static void main(String() args) { int() myArray; myArray = new int(5); myArray(0) = 1; myArray(1) = 3; System.out.println('myArray(0):' + myArray(0)); System.out.println('myArray(1):' + myArray(1)); System.out.println('myArray(2):' + myArray(2)); System.out.println('myArray(3):' + myArray(3)); System.out.println('myArray(4):' + myArray(4)); } }

Ausgabe:

Java Array - Erstellung und Initialisierung

In diesem Programm haben wir ein int-Array deklariert und es dann mit new instanziiert. Dann haben wir Elemente bei den Indizes 0 und 1 mit den Werten 1 bzw. 3 initialisiert.

Schließlich drucken wir alle Elemente des Arrays. Beachten Sie, dass die Elemente, die wir nicht initialisiert haben, Standardwerte wie 0 haben, da der Array-Typ int ist.

Druckelemente im Java-Array

Wenn Arrays in Programmen verwendet werden, müssen sie angezeigt werden. Zum Anzeigen von Array-Elementen verwenden wir spezielle Methoden wie for-Schleife, forEach-Schleife, toString-Methode der Arrays-Klasse usw. Dieses Thema enthält alle verschiedenen Methoden zum Drucken von Array-Elementen.

Im Folgenden finden Sie ein Programm, das die toString-Methode der Klasse 'Arrays' zum Drucken von Array-Elementen verwendet.

import java.util.*; public class Main { public static void main(String() args) { int() myArray; myArray = new int(5); myArray(0) = 1; myArray(1) = 3; System.out.println('Array Elements : ' + Arrays.toString(myArray)); } }

Ausgabe:

Druckelemente in Java Array

Länge des Arrays in Java

Die Länge eines Arrays gibt die Anzahl der im Array vorhandenen Elemente an. Im Gegensatz zu C / C ++, wo wir den Operator 'sizeof' verwenden, um die Länge des Arrays zu ermitteln, verfügt das Java-Array über die Eigenschaft 'length'. Wir werden später mehr über dieses Anwesen erfahren.

Unten ist das Programm angegeben, das die Länge eines Arrays anzeigt.

import java.util.*; public class Main { public static void main(String() args) { int() myArray = {1,3,5,7,9,11}; System.out.println('Size of the given array : ' + myArray.length); } }

Ausgabe:

Länge des Arrays in Java

In diesem Programm haben wir das Array mit dem Array-Literal initialisiert und anschließend mit der Eigenschaft length die Größe / Länge des Arrays angezeigt.

Java-Array-Datentypen

Sie können Arrays aller Datentypen haben. In diesem Thema werden Arrays mit unterschiedlichen Datentypen und deren Definitionen untersucht.

Im folgenden Programm haben wir Arrays vom Typ int und string definiert und deren jeweiligen Inhalt angezeigt .

import java.util.*; public class Main { public static void main(String() args) { int() myArray = {1,3,5,7,9,11}; String() strArray = {'one','two','three','four','five'}; System.out.println('Elements of int array : ' + Arrays.toString(myArray)); System.out.println('Elements of String array : ' + Arrays.toString(strArray)); } }

Ausgabe:

Java Array Datentypen

Hinzufügen eines Elements zu einem Array

Das Hinzufügen eines Elements zum Array ist eine wichtige Operation. Die Arrays in Java sind statisch und von fester Länge. Daher müssen Sie einen bestimmten Satz von Operationen bereitstellen, um dem Array ein neues Element hinzuzufügen. Die verschiedenen Methoden zum Hinzufügen eines Elements zum Array werden hier erläutert.

Eine der Methoden zum Hinzufügen eines Elements zum Array ist die Verwendung von ArrayList als Zwischenstruktur. Wir konvertieren das Array in ArrayList. Dann fügen wir das Element der ArrayList hinzu und ändern die ArrayList wieder in Array.

Das folgende Programm zeigt diese Implementierung.

import java.util.*; class Main { public static void main(String() args) { int n = 10; int i; Integer intArray() = { 1, 2, 3, 4, 5 }; System.out.println('Original Array: ' + Arrays.toString(intArray)); int num = 10; Listintlist = new ArrayList(Arrays.asList(intArray)); intlist.add(num); intArray = intlist.toArray(intArray); System.out.println(' Array after adding ' + num + ' ' + Arrays.toString(intArray)); } }

Ausgabe:

Hinzufügen eines Elements zu einem Array

Entfernen / Löschen eines Elements aus einem Array

Das Entfernen eines Elements aus einem Array ist ebenfalls eine wichtige Operation. Mit Java können wir ein Element nicht direkt entfernen. Deshalb setzen wir andere Optionen ein, um dies zu tun.

Im Folgenden wird die Implementierung einer der Methoden angegeben Entfernen Sie das Element mithilfe einer ArrayList aus einem Array .

import java.util.*; importjava.util.stream.*; class Main { public static void main(String() args) { int() tensArray = { 10,20,30,40,50}; System.out.println('Input Array: '+ Arrays.toString(tensArray)); int index = 1; System.out.println('Index to be removed: ' + index); if (tensArray == null || index = tensArray.length) { System.out.println('No element to delete'); } ListtensList = IntStream.of(tensArray).boxed().collect(Collectors.toList()); tensList.remove(index); tensArray = tensList.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray(); System.out.println('Array after deleting element at '+ index + ': '+ Arrays.toString(tensArray)); } }

Ausgabe:

Entfernen Löschen Sie ein Element aus einem Array

Hier konvertieren wir zuerst das Array in ArrayList und entfernen dann das Element mit der ArrayList-Methode remove. Danach konvertieren wir ArrayList zurück in das Array und geben das geänderte Array aus.

Kopieren eines Arrays in Java

Wir werden einige der Operationen zum Kopieren von Array-Elementen von einem Array in ein anderes diskutieren. Wir werden auch das flache und tiefe Kopieren von Arrays diskutieren.

Eine solche Methode ist die copyOf () -Methode der Arrays-Klasse des Pakets java.util .

import java.util.*; public class Main { public static void main(String() args) { int() intArray = {10,15,20,25,30,35,40}; int array_len = intArray.length; System.out.println('Original Array:' + Arrays.toString(intArray)); int() copy_intArray = Arrays.copyOf(intArray, array_len); System.out.println('Copied Array:' + Arrays.toString(copy_intArray)); } }

Ausgabe:

Kopieren eines Arrays in Java

Die 'copyOf'-Methode der Arrays-Klasse kopiert das als Argument angegebene Array zusammen mit seiner Länge in ein anderes Array.

Klonen eines Arrays in Java

Sie können auch ein Klon eines Arrays in Java erstellen. Java bietet hierfür eine Methode im ArrayUtils-Paket. Wir werden hier mehr über das Klonen erfahren.

Implementieren wir ein einfaches Beispiel, das ein Array in Java klont.

import java.util.*; class Main { public static void main(String args()) { int num_Array() = {5,10,15,20,25,30}; int clone_Array() = num_Array.clone(); System.out.println('Original num_Array:' + Arrays.toString(num_Array)); System.out.println('Cloned num_Array:'+ Arrays.toString(clone_Array)); } }

Ausgabe:

Klonen eines Arrays in Java

Beim Klonen wird also nur mit einer anderen Methode kopiert.

Sortieren von Arrays in Java

Das Sortieren oder Ordnen von Array-Elementen in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge ist eine der wichtigen Operationen. Bei den meisten Anwendungen müssen die Daten sortiert werden. Java bietet eine Filtersortierung für Arrays. Wir werden dies unter Sortieren ausführlich besprechen.

Das Folgende ist ein einfaches Beispiel für s Sortieren eines Arrays in Jave mit der Methode Arrays.sort () .

import java.util.Arrays; public class Main { public static void main(String() args) { int() num_Array = {115,32,56,78,94,108,100,63}; System.out.println('Original Array: ' + Arrays.toString(num_Array)); Arrays.sort(num_Array); System.out.println('Sorted Array: ' + Arrays.toString(num_Array)); } }

Ausgabe:

Sortieren von Arrays in Java

Wie oben gezeigt, sortiert die Sortiermethode der Arrays-Klasse die Array-Elemente in aufsteigender Reihenfolge.

Ein Array in Java umkehren

Das Umkehren der Reihenfolge der Elemente wird auch nicht durch Arrays bereitgestellt. Genau wie beim Entfernen müssen wir eine Trendwende durchführen und die Ergebnisse erzielen. In diesem Thema werden die Methoden zum Umkehren eines Arrays vorgestellt.

Das folgende Programm zeigt die Implementierung des Umkehrens eines Arrays .

import java.util.*; public class Main { public static void main(String() args) { Integer () even_Arrayr = {2,4,6,8,10}; System.out.println('Original Array:' + Arrays.asList(even_Arrayr)); Collections.reverse(Arrays.asList(even_Arrayr)); System.out.println('Reversed Array:' + Arrays.asList(even_Arrayr)); } }

Ausgabe:

Ein Array in Java umkehren

ArrayIndexOutOfBounds-Ausnahme

Wenn Sie versuchen, auf Array-Elemente zuzugreifen, die über die angegebene Länge oder einen negativen Index hinausgehen, löst der Compiler die Ausnahme 'ArrayIndexOutOfBounds' aus. Wir werden mehr über diese Ausnahme in unserem verwandten Thema erfahren.

import java.util.ArrayList; public class Main { public static void main(String() args) { ArrayListmyList = new ArrayList(); myList.add('one'); myList.add('two'); System.out.println(myList.get(2)); } }

Ausgabe ::

ArrayIndexOutOfBoundsException

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Im obigen Programm haben wir eine ArrayList mit zwei Einträgen und versuchen, den Eintrag bei Index 2 zu erhalten, der nicht vorhanden ist. Daher gibt das Programm eine IndexOutofBounds-Ausnahme.

Java String Array & verschiedene Methoden

Unter allen von Java unterstützten Datentypen ist String der wichtigste. Daher verdient auch ein Array vom Typ String eine besondere Diskussion. Da es sich bei den in einem Zeichenfolgenarray enthaltenen Daten hauptsächlich um Text handelt, stehen verschiedene Methoden zur Verfügung, um den Text zu bearbeiten.

import java.util.ArrayList; public class Main { public static void main(String() args) { String() rgb = {'Red', 'Green', 'Blue'}; System.out.println('The string array elements:'); for (String item: rgb) { System.out.print(item + ' '); } } }

Ausgabe:

Java String Arrays

Dies ist ein Basisprogramm für String-Arrays. Wir haben gerade ein String-Array deklariert und dessen Inhalt mit der forEach-Schleife angezeigt.

Mehrdimensionale Arrays in Java

Bisher haben wir nur eindimensionale Arrays gesehen. Java unterstützt auch mehrdimensionale Arrays mit Elementen, die meist in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Arrays in Java werden komplexer, da jedes Element des Arrays ein anderes Array enthalten kann.

Wir werden hier mehrdimensionale Arrays in Java zusammen mit ihren spezifischen Operationen untersuchen.

Lassen Sie uns ein Beispiel für ein zweidimensionales Array implementieren.

class Main { public static void main(String args()) { // declaring and initializing 2D array int array_2d()() = { {1,2,3},{4,5,6},{7,8,9} }; System.out.println('The two-dimensional array is as follows:'); for (int i=0; i<3 ; i++) { for (int j=0; j < 3 ; j++) System.out.print(array_2d(i)(j) + ' '); System.out.println(); } }

Ausgabe:

Mehrdimensionale Arrays in Java

Java-Array von Objekten

Neben dem Speichern primitiver Typen können Java-Arrays auch Objekte speichern. In diesem Thema werden einige Beispiele für eine Reihe von Objekten erläutert.

Ein Beispiel ist unten angegeben.

class Main{ public static void main(String args()){ Test testobj() = new Test(2) ; testobj(0) = new Test(); testobj(1) = new Test(); testobj(0).setData(1,3); testobj(1).setData(2,4); System.out.println('For Array Element 0 (testobj(0)):'); testobj(0).displayData(); System.out.println('For Array Element 1 (testobj(1)):'); testobj(1).displayData(); } } class Test{ int val1; int val2; public void setData(int c,int d){ val1=c; val2=d; } public void displayData(){ System.out.print('val1 ='+val1 + '; val2 ='+val2 + ' '); } }

Ausgabe:

Java-Array von Objekten

Wir können Arrays haben, die Elemente als Objekte enthalten. Im obigen Programm haben wir ein Array von Objekten der Klasse Test. Wir rufen für jedes Objekt einzeln Elementfunktionen auf, um die Werte festzulegen und anzuzeigen.

Ein Array in Java zurückgeben

Auf die gleiche Weise, wie wir eine Variable von einer beliebigen Methode zurückgeben, können wir auch ein Array zurückgeben. Ebenso können wir ein Array an eine Methode übergeben. Beide Möglichkeiten werden hier anhand von Beispielen diskutiert.

Normalerweise wird ein Verweis auf das Array an eine Methode übergeben.

Das folgende Programm demonstriert die Rückgabe eines Arrays in Java .

class Main { static int() add_sub(int val1, int val2) { int() result = new int(2); result(0) = val1 + val2; result(1) = val1 - val2; return result; } public static void main(String() args) { int() result = add_sub(10, 5); System.out.println('val1 + val2 = ' + result(0)); System.out.println('val1 - val2 = ' + result(1)); } }

Ausgabe:

Geben Sie ein Array in Java zurück

In dem obigen Programm führen wir zwei Operationen aus, d. H. Addition und Subtraktion von zwei Zahlen. Das Ergebnis jeder Operation wird als Element im Array gespeichert. Dann wird die gesamte Array-Referenz an die aufrufende Funktion zurückgegeben.

Java-Array-Klasse

Die Java-Array-Klasse ist eine Klasse aus dem Paket java.util, die die Funktionalität zum Bearbeiten von Arrays bereitstellt. Es bietet viele Funktionen wie das Kopieren eines Arrays, Sortieren, Konvertieren eines Arrays in einen String usw.

Java Generic Array

Wir haben bereits Generika in Java gesehen, die typunabhängige Entitäten sind. Java-Arrays können generisch sein und als typunabhängig definiert werden. Der generische Code ist jedoch nicht verfügbar, wenn der Bytecode generiert wird, und daher ist es schwierig, den Elementtyp abzuleiten, den das Array zur Laufzeit hält.

Daher wechseln wir anstelle von Arrays zu Listen aus dem Java-Sammlungsframework, wenn Generika erforderlich sind.

Wir können jedoch auch eine generische Array-Struktur haben, indem wir eine oder mehrere Methoden verwenden. Hier werden wir diese Methoden untersuchen.

Ein Beispiel für eine der Methoden, die Objektarrays verwenden, ist unten angegeben.

import java.util.Arrays; class Main { public static void main(String() args) { final int length = 5; //integer array object from Generic_Array class Generic_ArrayintArray = new Generic_Array(length); for (int i = 0; i

Ausgabe:

Java Generic Array

Im obigen Programm haben wir eine generische Array-Klasse mit Objektarray als Element und get / set-Methoden zum Abrufen / Setzen von Array-Objekten geschrieben. Wir haben auch die toString-Methode der Arrays-Klasse überschrieben. In der Hauptklasse erstellen wir zwei Objekte einer generischen Array-Klasse vom Typ Integer und String und weisen ihnen entsprechende Werte zu.

Gezackte Arrays in Java

Gezackte Arrays sind mehrdimensionale Arrays mit jedem Elementarray unterschiedlicher Größe. Ein gezacktes Array ist auch ein Beispiel für ein Array von Arrays.

Das folgende Programm zeigt ein Beispiel für das Jagged-Array.

class Main { public static void main(String() args) { int jagged_array()() = new int(2)(); jagged_array(0) = new int(4); jagged_array(1) = new int(2); for (int i=0; i

Ausgabe:

Gezackte Arrays in Java

Wir haben ein 2D-Array im obigen Programm. Die erste Array-Dimension ist 4, während die zweite 2 ist. Die Ausgabe zeigt den Inhalt beider Dimensionen des gezackten Arrays.

Arrays in Java 8

Da Java 8 eine Hauptversion von Java war, werden wir die Änderungen durchgehen, die es an Arrays vorgenommen hat. Zum Beispiel, Streams auf Arrays wurden in Java 8 eingeführt.

Array in Java importieren

Wir können zusätzliche Funktionen für Arrays in Java einbinden, indem wir die Klasse 'Arrays' des Pakets 'java.util' importieren.

Wir können auch das Arrayututils-Paket importieren, um weitere Funktionen zu erhalten. Sie müssen mehr Wissen über die Importfunktionalität aus unseren vorherigen Beispielen gewonnen haben.

Java Array API & Dokumentation

Die Java-Array-API ist eine Sammlung aller Funktionen, die auf Java-Arrays wirken. Wir werden diese Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) hier durchgehen.

Wir haben endlich alle Eigenschaften und Methoden zusammen mit ihrer Beschreibung für Java-Arrays aufgelistet. Dies hilft den Lesern mit einer Kurzreferenz.

Häufig gestellte Fragen

F # 1) Sind Arrays primitive Datentypen in Java?

Antworten: Nein. Arrays sind keine primitiven Datentypen, aber Arrays sind Containerobjekte, die Elemente desselben Datentyps an zusammenhängenden Positionen enthalten.

F # 2) Sind Arrays Referenztypen in Java?

Antworten: Ja. Das Array ist ein Container mit Objekten und wird als Referenz behandelt.

F # 3) Können Sie die Größe eines Arrays in Java erhöhen?

Antworten: Nein. Sie deklarieren Arrays und instanziieren sie mit der Größe. Einmal angegeben, können Sie die Größe des Arrays nicht mehr ändern.

Fazit

In diesem Tutorial haben wir Ihnen das Konzept von Arrays in Java vorgestellt. Wir haben die Hauptthemen im Zusammenhang mit Java-Arrays besprochen.

In unseren nachfolgenden Tutorials werden wir diese Array-bezogenen Themen in Java im Detail untersuchen.

Viel Spaß beim Lernen !!

Literatur-Empfehlungen

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