Массивы в Java: создаём, заполняем, применяем
2026-02-21 03:25 Diff
https://skillbox.ru/media/base/massivy_v_java_sozdayem_zapolnyaem_ispolzuem/

#База знаний

  • 20 фев 2021
  • 0

Учимся работать с массивами в Java. Всё разбираем на примерах.

 vlada_maestro / shutterstock

Java-разработчик, преподаёт в Skillbox, осваивает машинное обучение.

Массив в Java (Java Array) — это структура данных, которая хранит набор пронумерованных значений одного типа (элементы массива).

Допустим, у нас есть класс из десяти учеников и нам нужно сохранить их оценки. Для этого можно создать десять переменных:

int mark1 = 4; int mark2 = 3; int mark3 = 5; int mark4 = 3; int mark5 = 2; int mark6 = 4; int mark7 = 4; int mark8 = 3; int mark9 = 4; int mark10 = 2;

А если в нашем классе будет не десяток учеников, а в десять раз больше, не заводить же нам 100 переменных! На выручку приходят массивы.

В Java массив объявляется с помощью квадратных скобок и специального слова new.

Такой вот синтаксис пришёл из языка C:

тип_массива название_переменной[] = new тип_массива[размер_массива];

Но в Java предпочтительнее делать так:

тип_массива[] название_переменной = new тип_массива[размер_массива];

Тип массива может быть любым (int, Integer, String, Date, byte, char, Long и так далее).

Объявим массив типа int из 10 элементов:

int[] marks = new int[10];

При подобной инициализации все элементы массива будут иметь значение по умолчанию. Для int это 0; для float и double — 0.0; для char — \0; для boolean — false, а для String и любого другого класса это null.

В Java размер массива (длина, протяжённость) определяется при объявлении, а изменить его можно только пересоздав массив.

Начнём с одномерного массива. Каждый элемент в нём хранится под своим индексом.

Важно помнить, что в Java нумерация элементов массива начинается с 0. Поэтому индекс первого элемента равен 0, а у последнего определяется размером массива минус один.

Для доступа к элементу массива указывают имя массива и номер ячейки в квадратных скобках. Например, обратимся к первому элементу массива и выведем его значение:

int[] marks = new int[10]; System.out.println(marks[0]); --OUTPUT> 0

В консоли мы получим число 0. Почему ноль — читайте выше, в пункте про инициализацию по умолчанию.

Заполним элементы массива. Для этого обратимся к каждому по индексу и присвоим значения с помощью оператора «=»:

int[] marks = new int[10]; marks[0] = 5; marks[1] = 3; marks[2] = 5; marks[3] = 3; marks[4] = 4; marks[5] = 4; marks[6] = 3; marks[7] = 2; marks[8] = 5; marks[9] = 4;

Теперь у нас есть массив, куда мы записали оценки десяти учеников. С этим уже удобнее работать, чем объявлять 10 переменных, но можно записать ещё короче:

int[] marks = new int[] {5, 3, 5, 3, 4, 4, 3, 2, 5, 4};

Мы опустили размер массива, поставили фигурные скобки после квадратных и перечислили все значения через запятую. Размер массива теперь определяется числом элементов в фигурных скобках (в нашем случае их тоже 10).

Но нет предела совершенству:

int[] marks = {5, 3, 5, 3, 4, 4, 3, 2, 5, 4};

После знака «=» остались только фигурные скобки с перечислением значений через запятую.

У массива в Java есть специальное поле length. Значение в нём нельзя изменить. Оно возвращает число элементов массива:

int[] marks = {5, 3, 5, 3, 4, 4, 3, 2, 5, 4}; System.out.println("Всего оценок: " + marks.length); --OUTPUT> Всего оценок: 10

А раз мы знаем длину массива и что все его ячейки упорядочены, то остаётся обратиться к ним по очереди — в цикле:

int[] marks = {5, 3, 5, 3, 4, 4, 3, 2, 5, 4}; for (int i = 0; i < marks.length; i++) { System.out.printf("Ученик №%d: оценка %d%n", (i + 1), marks[i]); } --OUTPUT> Ученик №1: оценка 5 --OUTPUT> Ученик №2: оценка 3 --OUTPUT> Ученик №3: оценка 5 --OUTPUT> Ученик №4: оценка 3 --OUTPUT> Ученик №5: оценка 4 --OUTPUT> Ученик №6: оценка 4 --OUTPUT> Ученик №7: оценка 3 --OUTPUT> Ученик №8: оценка 2 --OUTPUT> Ученик №9: оценка 5 --OUTPUT> Ученик №10: оценка 4

С помощью счётчика в цикле for мы получаем индекс каждого элемента.

Напомним! Счётчик должен стартовать с 0, так как нумерация в массиве тоже начинается с 0.

И цикл будет продолжаться «пока счётчик меньше размера массива», а раз индекс последнего элемента на один меньше их количества, то выхода за границы массива в нашем цикле не произойдёт.

Вот ещё пример:

int[] marks = {5, 3, 4}; String[] names = {"Вася", "Петя", "Маша"}; for (int i = 0; i < marks.length; i++) { System.out.printf("%s получает оценку %d%n", names[i], marks[i]); } --OUTPUT> Вася получает оценку 5 --OUTPUT> Петя получает оценку 3 --OUTPUT> Маша получает оценку 5

Массив можно обойти и в цикле foreach (подробнее о циклах):

int[] marks = {5, 3, 5, 3, 4, 4, 3, 2, 5, 4}; for (int mark : marks) { System.out.printf("Оценка %d%n", mark); } --OUTPUT> Оценка 5 --OUTPUT> Оценка 3 --OUTPUT> Оценка 5 --OUTPUT> Оценка 3 --OUTPUT> Оценка 4 --OUTPUT> Оценка 4 --OUTPUT> Оценка 3 --OUTPUT> Оценка 2 --OUTPUT> Оценка 5 --OUTPUT> Оценка 4

И в обратном порядке:

int[] marks = {5, 3, 5, 3, 4, 4, 3, 2, 5, 4}; for (int i = marks.length - 1; i >= 0; i--) { System.out.printf("Ученик №%d: оценка %d%n", (i + 1), marks[i]); }

Здесь счётчик стартует со значения на один меньше размера массива, и цикл продолжается «пока счётчик не меньше 0».

Можем пройтись и только по элементам с чётными индексами:

int[] marks = {5, 3, 5, 3, 4, 4, 3, 2, 5, 4}; for (int i = 0; i < marks.length; i += 2) { System.out.printf("Ученик №%d: оценка %d%n", (i + 1), marks[i]); }

А вот как заполнить массив случайными значениями:

int[] marks = new int[10]; Random random = new Random(); for (int i = 0; i < marks.length; i ++) { marks[i] = 2 + random.nextInt(4); }

Размерность массива определяется тем, сколько индексов нужно, чтобы однозначно указать на элемент в массиве.

Массивы бывают одномерными (векторы), двумерными (матрицы), трёхмерными и так далее. То есть можно создавать не просто массивы, но и массивы массивов, а также массивы массивов массивов и так далее.

Рассмотрим вариант с двумерным массивом. Остальные многомерные массивы создаются похоже.

Чтобы создать двумерный массив в Java, укажем его размеры в квадратных скобках:

int[][] mas = new int[3][4];

Доступ к элементу подобного массива выглядит так:

int[][] mas = new int[3][4]; mas[0][1] = 2;

Мы присвоили значение 2 элементу с индексами [0,1].

Для простоты представим двумерный массив в виде таблицы. Вот как выглядит наш массив (столбцы — это первый индекс в квадратных скобках, а строки — второй):

[0,0] = 0[1,0] = 0[2,0] = 0[0,1] = 2[1,1] = 0[2,1] = 0[0,2] = 0[1,2] = 0[2,2] = 0[0,3] = 0[1,3] = 0[2,3] = 0

Несложно представить двумерный массив таблицей, а трёхмерный — кубом, но вот с массивами большей размерности так уже не получится.

Массивы внутри массива в Java могут быть разной длины. Зададим двумерный массив, где размер третьего массива (по индексу второго) равен двум элементам, а размер всех остальных — трём:

int[][] mas2 = {{1, 3, 5}, {1, 3, 4}, {1, 3}};

Как помним, размер массива нам не изменить, но мы можем присвоить новый массив элементу с нужным индексом.

Если мы объявляем двумерный массив так:

int[][] mas = new int[3][4];

то размер каждого вложенного массива будет равен четырём элементам.

А теперь заменим массив под индексом 1 (длиной в четыре элемента) массивом из двух элементов:

int[][] mas = new int[3][4]; mas[1] = new int[2];

Как видно из примера, мы можем обращаться к внутренним массивам нашего двумерного массива, а не только к значениям в этих массивах.

Проверим, что размер массива под индексом 1 теперь равен двум элементам. Для этого используем цикл с выводом в консоль:

for (int i = 0; i < mas.length; i++) { System.out.printf("Индекс массива в двумерном массиве: %d; длина массива: %d%n", i, mas[i].length); } --OUTPUT> Индекс массива в двумерном массиве: 0; длина массива: 4 --OUTPUT> Индекс массива в двумерном массиве: 1; длина массива: 2 --OUTPUT> Индекс массива в двумерном массиве: 2; длина массива: 4

Для обхода элементов двумерного массива применяем уже два цикла:

for (int i = 0; i < mas.length; i++) { for (int j = 0; j < mas[i].length; j++) { System.out.println(mas[i][j]); } }

Если длины измерений (строк и столбцов) двумерного массива равны, то он называется квадратной матрицей.

Пример создания квадратной матрицы:

int[][] mas = new int[3][3];

Поворот квадратной матрицы на 90 градусов по часовой стрелке:

int[][] mas = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}}; for (int i = 0; i < mas.length / 2; i++) { int n = mas.length - 1; for (int j = i; j < mas.length - i - 1; j++) { int temp = mas[i][j]; mas[i][j] = mas[n - j][i]; mas[n - j][i] = mas[n - i][n - j]; mas[n - i][n - j] = mas[j][n - i]; mas[j][n - i] = temp; } }

И против часовой:

int[][] mas = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}}; for (int i = 0; i < mas.length / 2; i++) { int n = mas.length - 1; for (int j = i; j < mas.length - i - 1; j++) { int temp = mas[i][j]; mas[i][j] = mas[j][n - i]; mas[j][n - i] = mas[n - i][n - j]; mas[n - i][n - j] = mas[n - j][i]; mas[n - j][i] = temp; } }

Пример создания трёхмерного массива (кубический массив):

int[][][] mas = {{{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}}, {{10, 11, 12}, {13, 14, 15}, {16, 17, 18}}, {{19, 20, 21}, {22, 23, 24}, {25, 26, 27}}};

В Java есть класс Arrays, который здорово облегчает работу с массивами (вроде сортировки и поиска). Полная документация по нему здесь.

Например, вывести массив в консоль помогает метод Arrays.toString:

int[] mas = {1, 2, 3, 4, 5}; System.out.println(Arrays.toString(mas));

А можно сделать из массива stream и работать со stream api:

int[] mas = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; Arrays.stream(mas);

Чтобы скопировать один массив в другой, есть метод System.arraycopy. Заменим кусок одного массива частью другого:

int[] mas = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; int[] mas2 = new int[2];
System.arraycopy(mas, 3, mas2, 0, 2);
System.out.println(Arrays.toString(mas2));

Из массива mas мы копируем элементы в массив mas2, начиная с индекса под номером 3. Копируем два элемента, поэтому в массиве mas2 окажутся числа 4 и 5.

  • У массива есть имя, тип [элементов] и размер.
  • Размер задаётся целочисленным значением, изменить его нельзя.
  • Доступ к элементам происходит по их индексам.
  • Нумерация в массиве начинается с 0.
  • При создании массива с помощью new его ячейки заполняются значением по умолчанию.

Бесплатный курс по Python ➞
Мини-курс для новичков и для опытных кодеров. 4 крутых проекта в портфолио, живое общение со спикером. Кликните и узнайте, чему можно научиться на курсе. Смотреть программу