Java二维数组以及多维数组的定义及应用
一、二维数组以及多维数组
1、二维数组的定义：
在一维数组中定义每一个元素也是一个数组元素，这样的数组称为”二维数组“
多维数组就是在一维数组上再次定义二维数组或三位数组等。
一维数组定义 int [] array={1,2,3}
//定义三个长度的二维数组，其数组的每一个元素是一个一维数组
int [][] arrays={{},{},{}};
或者
int [][] arrays=new int [3][2];//等号右边的左边[]中表示二维数组的长度，其中2可以省略，3不能省略
//注意：等号左边有几个[]就表示几维
//1、定义二维数组
int [][] array;
//定义时给二维数组赋值 3个长度的二维数组里面的一维数组的长度不一定相等
int [][] array2={{1,2,3},{4,5},{7,8}}
//定义时只指定大小，不给定初始值
int [][]array3=new int[3][];//等价{{},{},{}}
//array3[0][0]=1;//赋值时 空指针异常，因为里面的一维数组是空的
//定义一个3个长度的二维数组，里面的元素长度是2
int array4[][]=new int[3][2];
//给元素赋值
array4[0][0]=1;
//输出二维数组中的所有元素
for(int i=0;i<array4.length;i++){
//System.out.println(array4[i]);
for(int j=0;j<array4[i].length;j++){
System.out.println(array[i][j]);
}
}
二、二维数组的应用
1、定义5*5的矩阵，计算最大值最小值
public class Test{
public static void main(String[] args) {
//定义一个5*5的二维数组
int [][] array=new int[5][5];
//定义最大值，并初始化
int max=0;
//定义最小值，并初始化
int min=0;
//为二维数组中的每一个元素赋上一个0-100的整数值，并遍历输出二维数组
for (int i = 0; i <array.length ; i++) {
for (int j = 0; j <array[i].length ; j++) {
array[i][j]=(int)(Math.random()*100);
System.out.print(array[i][j]+"\t");
}
System.out.println();//换行
}
//将数组中的第一个元素赋值给max
max =array[0][0];
for (int i = 0; i <array.length ; i++) {
for (int j = 0; j <array[i].length ; j++) {
//如果数组中元素大于max，则将元素赋值给max
if(array[i][j]>=max){
max=array[i][j];
}
}
}
//输出二维数组中的最大值
System.out.println("最大值为："+max);
//将数组中的第一个元素赋值给min
min =array[0][0];
for (int i = 0; i <array.length ; i++) {
for (int j = 0; j <array[i].length ; j++) {
//如果元素小于min，则将元素赋值给min
if(array[i][j]<=min){
min=array[i][j];
}
}
}
//输出二维数组中的最小值
System.out.println("最小值为："+min);
}
}
2、五子棋游戏
public class Test{
//定义一个字符串型20*20的二维数组
static String [][] qipan=new String[20][20];
public static void main(String[] args) {
System.out.println("------------------------------五子棋游戏------------------------------");
//初始化棋盘
for (int i = 0; i <qipan.length; i++) {
for (int j = 0; j <qipan[i].length; j++) {
qipan[i][j]="+";
}
}
printQipan();
System.out.println("游戏开始：");
Scanner sc=new Scanner(System.in);
while(true) {
System.out.println("请玩家(黑棋)落子：");
System.out.print("请输入棋子的行数(1-20):");
int num1 = sc.nextInt();
System.out.print("请输入棋子的列数(1-20):");
int num2 = sc.nextInt();
if (num1 <= 0 || num1 > 20 || num2 <= 0 || num2 > 20 ) {
System.out.println("落子超出棋盘边界，请重新落子！");
continue;
} else {
if( qipan[num1 - 1][num2 - 1] != "+"){
System.out.println("该位置已有棋子，请重新落子！");
continue;
}else{
qipan[num1-1][num2-1]="⭕";
}
}
//白棋落子
int row=0;
int col=0;
// System.out.println("白棋思考中...");
while(true){
row=(int)(Math.random()*20);
col=(int)(Math.random()*20);
if(qipan[row][col]=="+"){
break;
}
}
qipan[row][col]="●";
//打印棋盘
printQipan();
//判断输赢
if(judge()){
System.out.println(s+"赢了");
break;
}
}
}
//打印棋盘
public static void printQipan(){
for (int i = 0; i <qipan.length ; i++) {
for (int j = 0; j <qipan[i].length ; j++) {
System.out.print(qipan[i][j]+"\t");
}
System.out.println();
}
}
//判断输赢的方法
static String s="";
public static boolean judge(){
boolean flag=false;
for (int i = 0; i <qipan.length; i++) {
for (int j = 0; j <qipan[i].length ; j++) {
if(qipan[i][j]=="⭕"||qipan[i][j]=="●"){
//判断横向
if(j<16&&
qipan[i][j]==qipan[i][j+1]
&&qipan[i][j]==qipan[i][j+2]
&&qipan[i][j]==qipan[i][j+3]
&&qipan[i][j]==qipan[i][j+4]){
s=qipan[i][j];
flag=true;
break;
}
//判断右斜下
else if(i<16&&j<16&&qipan[i][j]==qipan[i+1][j+1]
&&qipan[i][j]==qipan[i+2][j+2]
&&qipan[i][j]==qipan[i+3][j+3]
&&qipan[i][j]==qipan[i+4][j+4]){
s=qipan[i][j];
flag=true;
break;
}
//判断纵向
else if(i<16&&qipan[i][j]==qipan[i+1][j]
&&qipan[i][j]==qipan[i+2][j]
&&qipan[i][j]==qipan[i+3][j]
&&qipan[i][j]==qipan[i+4][j]){
s=qipan[i][j];
flag=true;
break;
}
//判断左斜下
else if(i<16&&j>3&&qipan[i][j]==qipan[i-1][j-1]
&&qipan[i][j]==qipan[i-2][j-2]
&&qipan[i][j]==qipan[i-3][j-3]
&&qipan[i][j]==qipan[i-4][j-4]){
s=qipan[i][j];
flag=true;
break;
}
}
}
}
return flag;
}
}
拓展：利用二分法查找数组中的元素
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 1、指定一个20个长度的数组 随机数
int [] array=new int[20];
for (int i = 0; i <array.length; i++) {
array[i]=(int)(Math.random()*100);
}
//输出数组中的每一个元素
System.out.println("数组中的元素为：");
System.out.println(Arrays.toString(array));
// 2、排序 （升序）
Arrays.sort(array);
//输出排序后的数组
System.out.println("排序后的数组为：");
System.out.println(Arrays.toString(array));
// 3、输入一个目标数
Scanner sc=new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入想要查找的数字：");
int num=sc.nextInt();
// 3、比较
//定义 最小值下标 最大值下标 中间值下标 查找的目标下标
/**
* 最小下标 0
* * 最大下标 length-1
* *
* * 循环条件： 最小值小标<=最大值下标
* 中间下标： middle = (最小值+最大值)/2
* * 如果中间值比目标大 说明 在左边 改变最大值下标 = 中间值下标-1
* * 如果中间值比目标小 说明 在右边 改变最小值小标 = 中间值下标+1
* * 如果相等 就break
* * 一直这样比较 结束的条件是什么
*/
//最小值小标
int minIndex=0;
//最大值下标
int maxIndex=array.length-1;
//中间值下标
int middle;
//目标值下标
int index=-1;
//计数器
int count=0;
while(minIndex<=maxIndex){
count++;
middle=(minIndex+maxIndex)/2;
if(num<array[middle]){
maxIndex=middle-1;
}else if(num>array[middle]){
minIndex=middle+1;
}else {
index=middle;
break;
}
}
if(index!=-1){
System.out.println("目标已找到");
System.out.print("共查询次数："+count+"\n");
System.out.print("目标数下标为："+index);
}else{
System.out.println("目标不存在");
}
}
}
