Массивҳои бисёрченака

• Массивҳои бисёрченака, синтаксиси умумӣ
• Массивҳои дученака
• Эълон, эҷод ва оғоз кардани массивҳои дученака
• Намоиши массиви дученака дар экран
• Баромади зуди массиви дученака
• "Дарозӣ" -и массиви дученака
• Намунаи истифодаи массиви дученака: тахтаи шашка
• Намунаи истифодаи массиви дученака: зарбкунии матритса
• Массивҳои дученакаи ғайрирасмӣ
• Массивҳои сеченака
• Массивҳои бисёрченака дар кори воқеии барномасози Java
• Масъалаҳои ҷолиб дар массивҳои дученака ва сеченака

Массиви якченакаи Java чист?

Массив маҷмӯи тартибёфтаи элементҳои як навъ, ибтидоӣ ё истинод мебошад. Маълумоти умумиро дар бораи массивҳо (асосан якченака) дар мақолаи “ Массивҳо дар Java ” ва дар курси JavaRush пайдо кардан мумкин аст . Дар ин мақола мо дар бораи массивҳое сӯҳбат хоҳем кард, ки элементҳои онҳо массивҳои дигар мебошанд. Чунин массивҳоро бисёрченака меноманд. Массире, ки элементҳои он массивҳои дигар, яъне массиви массивҳо мебошанд, дученака номида мешаванд. На ҳама забонҳо массивҳои бисёрченака доранд, ки ин тавр сохта шудаанд, аммо дар Java ин ҳолат аст.

Массивҳои бисёрченакаи Java, Синтаксиси умумӣ

Умуман, массивҳои бисёрченака дар Java чунинанд:

Data_type[dimension1][dimension2][]..[dimensionN] array_name = new data_type[size1][size2]….[sizeN];

Data_typeНавъи элементҳо дар массив дар куҷост . Метавонад ибтидоӣ ё истинод (синф) бошад. Шумораи ҷуфтҳои қавс бо dimensionдарун андозаи массив аст (дар ҳолати мо - N). array_name— номи массив size1...sizN— шумораи элементҳо дар ҳар як андозагирии массив. Эълони массивҳои бисёрченака:

int[][] twoDimArray; //two-dimensional array
String[][][] threeDimArray; //three-dimensional array
double[][][][][] fiveDimArray; // five-dimensional array

Шояд ҳамаи инҳо хеле абстрактӣ ба назар мерасанд, аз ин рӯ биёед ба зуҳуроти мушаххаси массивҳои бисёрченака - ду-ченака ва сеченака гузарем. Гап дар он аст, ки таҳиягарони Java баъзан массивҳои дученакаро истифода мебаранд, хеле камтар - се андоза ва массивҳои ҳатто калонтар хеле каманд. Эҳтимолияти зиёд вуҷуд дорад, ки шумо ба онҳо дучор нахоҳед шуд.

Массиви дученакаи Java чист?

Массиви дученака дар Java массиви массивҳо мебошад, яъне ҳар як ячейка истинод ба массивро дар бар мегирад. Аммо дар шакли ҷадвал пешниҳод кардани он хеле осонтар аст, ки дорои шумораи додаи сатрҳо (андозаи аввал) ва шумораи сутунҳо (андозаи дуюм). Массиви дученакае, ки дар он ҳамаи сатрҳо миқдори баробари элементҳо доранд, росткунҷа номида мешавад.

Эълон, эҷод ва оғоз кардани массивҳои дученака

Тартиби эълон ва эҷоди массиви дученака тақрибан ҳамон тавре аст, ки дар сурати якченака:

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

Ин массив 3 сатр ва 4 сутун дорад. Андозаи массиви дученакаи росткунҷа (онҳо метавонанд росткунҷа набошанд, бештар дар поён), яъне шумораи умумии элементҳоро тавассути зарб задани шумораи сатрҳо ба шумораи сутунҳо муайян кардан мумкин аст. Ҳоло он бо арзишҳои пешфарз оғоз карда шудааст (пур). Яъне, сифрҳо. Биёед онро бо арзишҳое, ки ба мо лозиманд, пур кунем.

twoDimArray[0][0] = 5;//write the value 5 into the cell at the intersection of the zero row and zero column
twoDimArray[0][1] = 7; //write the value 7 into the cell at the intersection of the zero row and the first column
twoDimArray[0][2]  = 3;
twoDimArray[0][3] = 17;
twoDimArray[1][0] = 7;
twoDimArray[1][1] = 0;
twoDimArray[1][2] = 1;
twoDimArray[1][3] = 12;
twoDimArray[2][0] = 8;
twoDimArray[2][1] = 1;
twoDimArray[2][2] = 2;
twoDimArray[2][3] = 3;

Мисли массивҳои якченака, шумо метавонед раванди оғозкуниро зудтар иҷро кунед:

int [][] twoDimArray = {{5,7,3,17}, {7,0,1,12}, {8,1,2,3}};

Дар ҳарду ҳолат, мо массиви дученака бо се сатр ва чор сутун, ки бо ададҳои бутун пур карда шудааст, мегирем.

Намоиши массиви дученака дар экран

Роҳи мантиқитарини иҷрои ин амалиёт ин аст, ки аввал элементи сатри сифрро ба элемент, баъд дуюм ва ғайра баровардан. Роҳи маъмултарини баровардани массиви дученака дар Java ин истифодаи ду ҳалқаи лона мебошад.

int [][] twoDimArray = {{5,7,3,17}, {7,0,1,12}, {8,1,2,3}};//declared an array and filled it with elements
for (int i = 0; i < 3; i++) {  //go through the lines
            for (int j = 0; j < 4; j++) {//go through the columns
                System.out.print(" " + twoDimArray[i][j] + " "); //output element
            }
            System.out.println();// line wrap for the visual preservation of the tabular form
        }

Баромади зуди массиви дученака

Кӯтоҳтарин роҳи дар экран намоиш додани рӯйхати элементҳои массиви дученака ин истифодаи усули deepToStringкласс мебошад Arrays. Мисол:

int[][] myArray = {{18,28,18},{28,45,90},{45,3,14}};
System.out.printLn(Arrays.deepToString(myArray));

Натиҷаи барнома натиҷаи зерин аст: [[18, 28, 18], [28, 45, 90], [45, 3, 14]]

"Дарозӣ" -и массиви дученака

Барои гирифтани дарозии массиви якченака (яъне шумораи элементҳои он) шумо метавонед тағирёбандаро истифода баред length. Яъне, агар мо массивро муайян кунем int a[] = {1,2,3}, пас амалиёт a.length3-ро бармегардонад. Аммо чӣ мешавад, агар мо ҳамин тартибро ба массиви дученакаи худ татбиқ кунем?

int [][] twoDimArray = {{5,7,3,17}, {7,0,1,12}, {8,1,2,3}};
System.out.println(twoDimArray.length);

Натиҷа: 3 Ҳамин тавр, ин амал шумораи сатрҳоро дар массив мебарорад. Шумораи сутунҳоро чӣ гуна бояд гирифт? Агар мо бо массивҳои росткунҷаи дученака сару кор дошта бошем (яъне онҳое, ки дар онҳо ҳама сатрҳо якхелаанд), он гоҳ мо метавонем амалиётро twoDimArray[0].lengthё ба ҷои элементи сифрӣ (аслан хати сифр) - ягон дигар мавҷударо татбиқ кунем. Мо ин корро карда метавонем, зеро дар Java массиви дученака массиви массивҳо мебошад ва элементи сифр twoDimArray[0]массиви дарозии 4 мебошад. Шумо метавонед инро худатон тафтиш кунед.

Намунаи истифодаи массиви дученака: тахтаи шашка

Массивҳои дученакаро барои сохтани ҳама гуна майдони дученака истифода бурдан мумкин аст, масалан дар бозиҳо ва махсусан дар шоҳмот. Дар бораи тахтаи шоҳмот ҳамчун массиви дученака фикр кардан осон аст. Шумо метавонед графикаро ба ин "замима кунед", аммо ҳоло биёед тахтаи шоҳмотро бо истифода аз рамзҳо муайян кунем ва онро ба консол барорем. Майдони чапи поёни тахтаи шохмот ба ранги сиёх, дигараш сафед аст, мисли тахтаи болои он. Ҳамин тавр, ҳар дафъае, ки шумо ба чашмаки дар паҳлӯ ҷойгиршуда ҳаракат мекунед, ранг тағир меёбад. Барои гузоштани ранги шоҳмот на дастӣ, балки бо истифода аз алгоритм, шумо метавонед санҷиши паритетро истифода баред: агар маблағи индекси сатр ва сутун ҷуфт ё сифр бошад, ячейка сафед мешавад, вагарна он сиёҳ мешавад. Барои ин санҷиш мо оператори боқимондаи % -ро дар алгоритм истифода мебарем. Азбаски мо на бо графика, балки бо рамзҳо кор мекунем, мо ҳуҷайраи сафедро бо ҳарф W(сафед) ва ҳуҷайраи сиёҳро бо ҳарф B(сиёҳ) нишон медиҳем.

//set the chessboard as a two-dimensional array
String [][] chessBoard = new String[8][8];
        for (int i = 0; i< chessBoard.length; i++) {
            for (int j = 0; j < chessBoard[0].length; j++) {
                if ((i + j) % 2 == 0) chessBoard[i][j] = "W";
                else chessBoard[i][j] = "B";
            }
        }

Баромади барнома чунин аст: WBWBWBWBBWBWBWBWWBWBW BWBBWBWBWBWWBWBWBWBBW BWBWBWBWBWBWBBWBWBWB W Ҳама чиз дар тахтаи шоҳмоти воқеӣ аст, шумо метавонед онро тафтиш кунед. Акнун биёед усули дурусти рақамгузории ячейкаҳоро на бо забони массив, балки бо забони “шоҳмот” нависем. Ячейкаи чапи поёни тахта A1 номида мешавад, дар ҳоле ки дар массиви мо он chessBoard[7][0]. Биёед ҳар як ҷуфти индекси массиви дученакаро бо эквиваленти "шоҳмот"-и онҳо алоқаманд кунем. Барои ин мо ду сатр - " abcdefgh" ва " 87654321" -ро истифода мебарем (бо тартиби баръакс - барои содда, то ки тахтаи шашка 8 ба сутуни сифр мувофиқат кунад).

public static String chessBoardCoord(int a, int b) {
            String letters = "abcdefgh";
            String numbers = "87654321";
            if ((a > 7)|| (b>7)) return null; //if the number is outside the board, return the default value - null
            else return (Character.toString(letters.charAt(a)) + numbers.charAt(b)); /*charAt - a method with which we extract from the string the element under the passed number, here - under the numbers a and b. Character.toString - a method that converts the received character into a string */
        }

Акнун биёед бо истифода аз усул дар хар ячейка на танхо ранги он, балки шумораи онро низ нишон дихемchessBoardCoord

String [][] chessBoard = new String[8][8];
        for (int i = 0; i < chessBoard.length; i++) {
            for (int j = 0; j < chessBoard[0].length; j++) {
                if ((i + j) % 2 == 0) chessBoard[i][j] = "W" + chessBoardCoord(j,i);
                else chessBoard[i][j] = "B"+ chessBoardCoord(j,i);
            }
        }

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

Баромади барнома: Wa8 Bb8 Wc8 Bd8 We8 Bf8 Wg8 Bh8 Ba7 Wb7 Bc7 Wd7 Be7 Wf7 Bg7 Wh7 Wa6 Bb6 Wc6 Bd6 We6 Bf6 Wg6 Bh6 Ba5 Wb5 Bc5 Wd5 Be5 Wf5 Bg5 Wh5 Wa4 Bb4 Wg5 Wh5 Wa4 Bb4 W3b B3b 3 Be3 Wf3 Bg3 Wh3 Wa2 Bb2 Wc2 Bd2 We2 Bf2 Wg2 Bh2 Ba1 Wb1 Bc1 Wd1 Be1 Wf1 Bg1 Wh1 Дар куҷо We2маънои квадрати сафеди рақами e2 дорад.

Намунаи истифодаи массиви дученака: зарбкунии матритса

Диққат!Ин мисол дониши асосии матритсаҳоро талаб мекунад. Дар ин ҷо дар бораи онҳо хеле кам гуфта мешавад ва ин маълумот барои онҳое пешбинӣ шудааст, ки арифметикаи матритсаро омӯхтаанд, вале то андозае фаромӯш кардаанд. Бо вуҷуди ин, ин донишро метавон аз манбаъҳои кушод, бахусус аз мақолаи Википедия ба даст овард . Ин як намунаи хуби истифодаи массивҳои дученака аст, аммо мо метавонем бидуни он ҳаракат кунем. Пас, агар он ҳоло аз нуқтаи назари риёзӣ барои шумо нофаҳмо бошад ва шумо аслан намехоҳед, ки онро омӯзед, озодона аз мисол гузаред. Агар шумо алгебраи асосии хатиро омӯхта бошед, шумо шояд дар бораи массивҳои росткунҷа ҳамчун матритсаҳои росткунҷа маълумот дошта бошед. Дар куҷо a11, a12... aNN баъзе рақамҳо мебошанд. Дар расм, матритса ҳатто росткунҷа нест, балки мураббаъ аст (шумораи сатрҳо ба шумораи сутунҳо баробар аст, аммо ин на ҳамеша чунин аст). Дар ҳаёти воқеӣ чунин матритсаҳо хеле кам вомехӯранд, аммо дар барномасозӣ ва информатика онҳо хеле маъмуланд. Аз ҷумла, онҳо дар графикаи компютерӣ ва муҳаррикҳои бозӣ истифода мешаванд. Масалан, гардиши an objectро дар экран ба дилхоҳ кунҷ бо ёрии матритсаи гардиш барномарезӣ кардан мумкин аст. Дар фазои дученака матритсаи гардиш чунин менамояд: Дар куҷо тета кунҷест, ки тавассути он an object бояд гардиш карда шавад. Матритсаҳои андозаҳои баробарро ба ҳамдигар илова кардан мумкин аст ва илова ба унсур ба элемент ба амал меояд (мо элементҳоро бо индексҳои якхела илова мекунем). Аммо амалиёти зарбкунии матритса камтар шинос аст. Ҳамин тариқ, матритсаҳоро зиёд кардан мумкин аст ва матритсаи натиҷавӣ танҳо дар сурате ба даст оварда мешавад, ки агар шумораи сутунҳои матритсаи якум бо шумораи сатрҳои дуюм мувофиқат кунад. Матритсаи натиҷа ҳамон шумораи сатрҳо бо сутуни якум ва ҳамон шумораи сутунҳо бо сутуни дуюм хоҳад буд. Зарбкунӣ ба таври зерин иҷро карда мешавад. Биёед як матритса дошта бошем a[l][m]ва b[m][n]. Дар натиҷаи зарбкунии онҳо мо бояд матритса ба даст орем c[l][n]. Барои ба даст овардани элементи c[0][0]матритсаи маҳсулот, шумо бояд a[0][0]элементи сифрии сатри сифри матритсаи якумро ба элементи сифрии матритсаи дуюм зарб кунед, сипас элементи якуми сатри якуми матритсаи якумро ба элементи якум зарб кунед. сутуни якуми матрицаи дуюм ва гайра, ки баъд аз он тамоми махсулоти хосилшуда илова карда мешавад.

a[0][0]*b[0][0] + a[0][1]*b[1][0] + … + a[0][m-1]*b[m-1][0]

Барои ба даст овардани элементи дуюми сатри якуми матритсаи натиҷавӣ, мо ҳамин тартибро бо сатри дуюм иҷро мекунем

a[1][0]*b[0][0] + a[1][1]*b[0][1] + … + a[0][m-1]*b[m-1][0]

Ва ҳамин тавр, то охири сатр. Сипас, мо ба сатри навбатӣ мегузарем ва то тамом шудани сатрҳо тартибро такрор мекунем. Яъне сатрҳои матритсаи якумро бо сутунҳои матритсаи дуюм зарб мекунем. Дар зер рамзи зарбкунии матритса оварда шудааст. Шумо метавонед онро бо чеки риояи шарти дар боло зикршуда оид ба шумораи сатру сутунҳо пурра кунед.

//declaring two matrices
int [][] twoDimArray1 = {{1,0,0,0},{0,1,0,0},{0,0,0,0}};
int[][] twoDimArray2 = {{1,2,3},{1,1,1},{0,0,0},{2,1,0}};

//matrix multiplication process
int[][]twoDimArray3 = new int [twoDimArray1.length][twoDimArray2[0].length];
        for (int i=0; i<twoDimArray3[0].length; i++)
            for (int j=0; j<twoDimArray3.length; j++)
                for (int k=0; k<twoDimArray1[0].length; k++)
                              twoDimArray3[i][j] = twoDimArray3[i][j] + twoDimArray1[i][k] * twoDimArray2[k][j];

//output on display
        for (int i = 0; i < twoDimArray3.length; i++) {
            for (int j = 0; j < twoDimArray3[0].length; j++) {
                System.out.print(" " + twoDimArray3[i][j] + " ");
            }
            System.out.println();
        }

Барнома натиҷаи зеринро медиҳад: 1 2 3 1 1 1 0 0 0

Массивҳои дученакаи ғайрирасмӣ

Азбаски массивҳои дученака массивҳои массивҳо дар Java мебошанд, ҳар як массивҳои дохилӣ метавонанд дарозии гуногун дошта бошанд. Ҳангоми сохтани массив, мо метавонем танҳо шумораи сатрҳоро муайян кунем, на шумораи сутунҳо (яъне, дар асл, дарозии ҳамон сатрҳо). Биёед як мисолро дида бароем.

//declaring and creating an array, specifying only the number of rows
int [][] twoDimArray = new int[5][];

//initialize the array, filling it with arrays of different lengths
        twoDimArray[0] = new int[]{1, 2, 3, 4, 5};
        twoDimArray[1] = new int[]{1,2,3,4};
        twoDimArray[2] = new int[]{1,2,3};
        twoDimArray[3] = new int[]{1,2};
        twoDimArray[4] = new int[]{1};
//display the resulting non-rectangular two-dimensional array on the screen
        for (int i = 0; i < twoDimArray.length; i++) {
            for (int j = 0; j < twoDimArray[i].length; j++) {
                System.out.print(" " + twoDimArray[i][j] + " ");
            }
            System.out.println();
        }

Натиҷаи барнома: 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 1 2 1 Ҳамин тариқ, сатри сифри массиви мо массив {1,2,3,4,5}ва хати чорум массивро дар бар мегирад {1}.

Массивҳои сеченака дар Java

Бо назардошти ақли солим ва мантиқи забони Java, массиви сеченакаро метавон "массиви массивҳо" ё "массиве номид, ки ҳар як elementш массиви дученака аст." Ғайр аз он, ин массивҳои дученака метавонанд гуногун бошанд. Мисол:

// create a three-dimensional array consisting of two two-dimensional arrays
int[][][] threeDimArr = new int[2][][];
//create the first 2D array of a 5x2 3D array
        threeDimArr[0] = new int[5][2];
//create a second 2D array of a 1x1 3D array
        threeDimArr[1] = new int[1][1];

Аммо бештар дар амал массивҳои сеченака вуҷуд доранд, ки дар онҳо ҳар се миқдор якбора муайян карда мешаванд, аналоги массивҳои росткунҷаи дученака. Тавре ки мо аллакай зикр кардем, массивҳои сеченака ё зиёда аз он хеле кам истифода мешаванд. Бо вуҷуди ин, шумо метавонед як чизи ҷолибро бо массиви 3D барномарезӣ кунед. Масалан, парки мошинхои серошьёна. Ҳар як ошёнаро массиви дученака ва таваққуфгоҳро як унсури мушаххаси массиви сеченака ҳисобидан мумкин аст. Элементи чунин массивро бо навъи booleanдорои арзиши false муаррифӣ кардан мумкин аст , агар фосила озод бошад ва ҳақиқӣ дар сурати ишғол кардани фазо.

//set a boolean three-dimensional array. This car park has 3 floors, each of which can accommodate 2x5 = 10 cars. By default, all cells are empty (false)
boolean[][][] parkingLot = new boolean[3][2][5];
//two cars arrived and parked on the ground floor in cell [1][0] and [1][3]
        parkingLot[0][1][0] = true;
        parkingLot[0][1][3] = true;

//Output the array to the console
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            for (int j = 0; j < 2; j++) {
                for (int k = 0; k < 5; k++) {
                    System.out.print("arr[" + i + "][" + j + "][" + k + "] = " + parkingLot[i][j][k] + "\t");

                }
                System.out.println();
            }
        }

Масъалаҳои ҷолиб дар массивҳои дученака ва сеченака

Шумо дар бораи массивҳои бисёрченака дар Java ба қадри кофӣ медонед ва агар шумо боварӣ дошта бошед, шумо метавонед кӯшиш кунед, ки баъзе аз мушкилоти зерро ҳал кунед. Онҳо осон нест, аммо ҷолибанд. Тик-так-ангуш. Майдони 3x3 созед, ду бозигареро созед, ки бо навбат меистанд. Дар аввал, майдон холӣ аст ва дар ҳар як майдони холӣ бозигари аввал метавонад салиб гузорад ва дуюмӣ сифр. Ғолиб касест, ки аввал се салиб ё се сифрро дар як сатр, як сутун ё диагоналӣ ҷамъ мекунад. Мӯрчае Лэнгтон . Майдони муайяне мавҷуд аст, ки ба ҳуҷайраҳо тақсим шудааст (массиви дученака), сиёҳ ё сафед ранг карда шудааст (бо функсияи тасодуфӣ муқаррар карда мешавад). «Мӯрча» ба таври тасодуфӣ дар яке аз ҳуҷайраҳо пайдо мешавад ва дар ҳар як қадам метавонад дар яке аз чор самт ба ҳуҷайраи ҳамсоя ба таври уфуқӣ ё амудӣ ҳаракат кунад. Қоидаҳои ҳаракати мӯрчаҳо:

• Дар чоркунҷаи сиёҳ мӯрча бояд 90° ба тарафи чап гардиш карда, ранги ҳуҷайраашро ба сафед табдил диҳад ва баъд ба майдони навбатӣ қадам гузорад.
• Дар чоркунчаи сафед мӯрча ба тарафи рост 90° гардиш карда, ранги ҳуҷайраашро ба сиёҳ табдил медиҳад ва баъд ба майдони дигар пеш меравад.

Усулеро нависед, ки такрориро дар рақами қадам nбо назардошти мавқеи ибтидоии мӯрча ҳисоб мекунад. Майдонро ба таври тасодуфӣ бо сифрҳо ва якҳо пур кардан мумкин аст (ё бо ҳарфҳои Wва ишорашуда B, тавре ки мо дар мисоли тахтаи шоҳмот кардем). Мо инчунин ба ду параметри дигар ниёз дорем - мавқеи уфуқӣ ва амудии мӯрча, инчунин самти он дар ин қадам (шимол, ҷануб, ғарб, шарқ), дар ҳоле ки мӯрча ба таври нобаёнӣ ба шимол нигоҳ мекунад. Шумо метавонед бо истифода аз массивҳои сеченака як куби Рубикро моделсозӣ кунед. Мукааби муқаррарии Рубик 6 чеҳра дорад ва ҳар яки онҳо массиви сеченакаи квадратҳои ранга мебошанд Color[][][] rubik = new Color[6][3][3]. Бо вуҷуди ин, татбиқи як куби Рубик кори ночиз нест.

Маводҳои муфид дар бораи массивҳо

Бисёр мақолаҳо дар бораи JavaRush ба массивҳо бахшида шудаанд (асосан як андоза, зеро онҳо дар амал бештар истифода мешаванд). Ба онҳо диққат диҳед.

1. Массивҳо дар Java - дар бораи массивҳо барои шурӯъкунандагон бо мисолҳо
2. Чизе дар бораи массивҳо - Мақолаи хуб дар бораи массивҳо
3. Синфи Arrays ва истифодаи он - мақола баъзе усулҳои синфро тавсиф мекунадArray
4. Массивҳо аввалин лексияи JavaRush мебошад, ки ба массивҳо бахшида шудааст.
5. Массиви дарозии сифрро баргардонед, на нул - Муаллифи барномасозии муассир Ҷошуа Блох дар бораи чӣ гуна беҳтар баргардонидани массивҳои холӣ нақл мекунад