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  • 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]+"	");
                }
                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]+"	");
                }
                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+"
    ");
                System.out.print("目标数下标为:"+index);
            }else{
                System.out.println("目标不存在");
            }
        }
    }
    
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