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Java数组处理-多维数组、不规则数组

二维数组

除了一维数组和二维数组外，Java 中还支持更多维的数组，如三维数组、四维数组和五维数组等，它们都属于多维数组。经过前面一维，二维的练习后不难发现，想要提高数组的维数，只要在声明数组时将索引与中括号再加一组即可，所以三维数组的声明为 int score[][][]，而四维数组为 int score[][][][]，以此类推。

通常也将二维数组看作是多维数组。本文以三维数组为例来介绍多维数组。

三维数组有三个层次，可以将三维数组理解为一个一维数组，其内容的每个元素都是二维数组。依此类推，可以获取任意维数的数组。

多维数组的声明、初始化和使用都与二维数组相似，因此这里不再进行具体说明。

例 1 假设程序中有一个名为 namelist 的 String 类型三维数组，下面编写代码对它进行遍历，输出每个元素的值。代码如下：

public static void main(String[] args) {
    String[][][] namelist = { { { "张阳", "李风", "陈飞" }, { "乐乐", "飞飞", "小曼" } },
            { { "Jack", "Kimi" }, { "Lucy", "Lily", "Rose" } }, { { "徐璐璐", "陈海" }, { "李丽丽", "陈海清" } } };
    for (int i = 0; i < namelist.length; i++) {
        for (int j = 0; j < namelist[i].length; j++) {
            for (int k = 0; k < namelist[i][j].length; k++) {
                System.out.println("namelist[" + i + "][" + j + "][" + k + "]=" + namelist[i][j][k]);
            }
        }
    }
}

执行上述代码，输出结果如下所示。

namelist[0][0][0]=张阳
namelist[0][0][1]=李风
namelist[0][0][2]=陈飞
namelist[0][1][0]=乐乐
namelist[0][1][1]=飞飞
namelist[0][1][2]=小曼
namelist[1][0][0]=Jack
namelist[1][0][1]=Kimi
namelist[1][1][0]=Lucy
namelist[1][1][1]=Lily
namelist[1][1][2]=Rose
namelist[2][0][0]=徐璐璐
namelist[2][0][1]=陈海
namelist[2][1][0]=李丽丽
namelist[2][1][1]=陈海清

不规则数组

通过前面的学习我们知道 Java 实际上没有多维数组，只有一维数组。多维数组被解释为是数组的数组，所以因此会衍生出一种不规则数组。

规则的 4×3 二维数组有 12 个元素，而不规则数组就不一定了。如下代码静态初始化了一个不规则数组。 int intArray[][] = {{1,2}, {11}, {21,22,23}, {31,32,33}};

高维数组（二维以及二维以上的数组称为高维数组）是 4 个元素，但是低维数组元素个数不同，如图 1 所示，其中第 1 个数组有两个元素，第 2 个数组有 1 个元素，第 3 个数组有 3 个元素，第 4 个数组有 3 个元素。这就是不规则数组。

动态初始化不规则数组比较麻烦，不能使用 new int[4][3] 语句，而是先初始化高维数组，然后再分别逐个初始化低维数组。代码如下：

int intArray[][] = new int[4][]; //先初始化高维数组为4
// 逐一初始化低维数组
intArray[0] = new int[2];
intArray[1] = new int[1];
intArray[2] = new int[3];
intArray[3] = new int[3];

下面介绍一个不规则数组的示例：

import java.util.Arrays;
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        int intArray[][] = new int[4][]; // 先初始化高维数组为4
        // 逐一初始化低维数组
        intArray[0] = new int[2];
        intArray[1] = new int[1];
        intArray[2] = new int[3];
        intArray[3] = new int[3];
        // for循环遍历
        for (int i = 0; i < intArray.length; i++) {
            for (int j = 0; j < intArray[i].length; j++) {
                intArray[i][j] = i + j;
            }
        }
        // for-each循环遍历
        for (int[] row : intArray) {
            for (int column : row) {
                System.out.print(column);
                // 在元素之间添加制表符，
                System.out.print('\t');
            }
            // 一行元素打印完成后换行
            System.out.println();
        }
        System.out.println(intArray[0][2]); // 发生运行期错误
    }
}

不规则数组访问和遍历可以使用 for 和 for-each 循环，但要注意下标越界异常发生。

提示：下标越界异常（ArrayIndexOutOfBoundsException）是试图访问不存在的下标时引发的。例如一个一维 array 数组如果有 10 个元素，那么表达式 array[10] 就会发生下标越界异常，这是因为数组下标是从 0 开始的，最后一个元素下标是数组长度减 1，所以 array[10] 访问的元素是不存在的。

上述代码第 18 行和第 19 行采用 for-each 循环遍历不规则数组，其中代码第 18 行 for-each 循环取出的数据是 int 数组，所以 row 类型是 int[]。代码第 19 行 for-each 循环取出的数据是 int 数据，所以 column 的类型 int。另外，注意代码第 27 行试图访问 intArray[0][2]元素，由于 [0][2] 不存在所以会发生下标越界异常。

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