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7-3 二維陣列處理
內容：
既然陣列是由若干個相同資料型態的變數整合而成，變數的排列格式也延伸了不同的陣列格式。如果所有變數排列成一行或一列，則稱之為『一維陣列』（如 array[]）；如果排列成平面形狀，則稱為『二維陣列』（如 array[][]）；如果是立體形狀，則為『三維陣列』（如 array[][][]）；如是四度空間型態，則是『四維陣列』（如 array[][][][]），其中每一維都需要一個變數作為指標，索引其相對位置。各種陣列型態都有其運用範圍，如沒有特殊情況的話，還是一維與二維陣列的應用最普遍，本書僅介紹到二維陣列，更多維數陣列的處理方式，也大致相同的。
7-3-1 二維陣列宣告
將變數排列成『縱橫』的平面形狀，則稱之為『二維陣列』，如圖 7-3 所示。二維陣列需要兩個位置指標，如 score[x][y] 變數，前面指標（如 x）是標示第幾行數（由 0 開始）； 第二個指標（如 y），則標示第幾列數；如是 4 * 3 陣列共計有 12 個相同型態（int）變數的元素。另外，陣列被宣告完成之後（如 int score[][] = { ..}），則 score.length 變數儲存該陣列的行數；又 score[x].length 儲存該行（x）元素的數目（即是列數目）。宣告語法如下所示：
圖 7-6 二維陣列的結構
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二維陣列宣告語法： |
範例： |
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Data_type
Array_name[][];
Array_name =
new Data_type[num1][num2];
Data_type[][]
name = new Data_type[num1][num2]; |
int score[];
score =
int[20][10];
int[][]
score = new int [20][10]; |
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Data_type
Array_name[] []= { …}; |
int
score[][] = {{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9},
{10, 11,
12}}; |
第一行語法是宣告產生二維陣列，第二行則再給予初值。如敘述句如：int [] [] score = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}, {10, 11, 12}};則產生各個元素與變數內容如下：
score[0][0] = 1, score[0][1]=2, score[0][2]=3 =>score[0].length=3
score[1][0] = 4, score[1][1]=5, score[1][2]=6 =>score[1].length=3
score[2][0] = 7, score[2][1]=8, score[2][2]=9 =>score[2].length=3
score[3][0] = 10, score[3][1]=11, score[3][2]=12 =>score[3].length=3
score.length = 4
7-3-2 範例研討：印出二維陣列內容
（A）程式功能：Ex7_4.java
請編寫一程式，印出陣列 score [] [] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6},{7, 8, 9}, {10, 11, 12}} 內容並依照相對位置排列（平面形狀）。 期望操作介面如下：
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D:\Java2_book\chap3>javac Ex3_1.java
D:\Java2_book\chap3>java Ex3_1
1 2 3
4 5 6
7 8 8
10 11 12
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（B）製作技巧研討：
吾人利用 x 與 y 變數作為陣列位置索引，x 是行數指標，y 為列數指標，則任何一元素可由 score[x][y] 表示。如欲平面型態印出陣列內容，則需要二重迴圈敘述，外迴圈標示共計列印幾行（x = 0, 1, …, score.length）；內迴圈索引每行的列數（y = 0, 1, 2, …, score[x].length）。
（C）程式範例：
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17 |
//Ex7_2.java
public class Ex7_2 {
public static void main(String args[]) {
int score[][]={{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 8},
{10, 11, 12}};
int x; //
行指標
(外迴圈)
int y; //
列指標
(內迴圈)
for(x=0; x<score.length; x++) {
for(y=0; y<score[x].length; y++)
System.out.printf("\t%2d", score[x][y]);
System.out.printf("\n");
}
}
} |
(D) 程式重點說明：
(1)
第 5~8
行：『int score[][] = { …};』。宣告二維陣列並給予初值。
(2)
第 11~15
行：『for(x=0; x<score.length; x++) {…}』。外迴圈指定列印行數，其中 score.length 表示該陣列的行數。
(3)
第 12~13
行：『for(y=0; y<score[x].length; y++){…}』。內迴圈指定每行的列的數目，其中 score[x].length 表示該行（x）列的數目。
(4)
第 13
行：『System.out.printf("\t%2d", score[x][y]);』。列印 score[x][y] 元素的內容，列印格式是開始先跳一個『Tab』（\t）定格，再以兩個位置的格式列印整數（%2d）。
(5)
第 14
行：『System.out.printf(“\n”);』。每行列印完成之後，跳至下一行。
7-3-3 自我挑戰：二維陣列內容加倍
（A）程式功能：PM7_4.java
請編寫一程式，請修改 Ex7_2 範例，將陣列 score [][] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6},{7, 8, 9}, {10, 11, 12}} 內容加 3 倍，再依照相對位置排列（平面形狀）。 期望操作介面如下：
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D:\Java2_book\chap3>java Ex3_2
原陣列內容：
1 2 3
4 5 6
7 8 8
10 11 12
加倍後陣列內容：
2 4 6
8 10 12
14 16 16
20 22 24 |
（B）製作技巧提示：
我們建構一個比較容易擴充的程式，將 score[][] 宣告成類別變數，使其允許類別內所有方法使用，又將列印陣列的功能製作成一個獨立的 disp_arr() 方法，程式架構如圖 3-2 所示。
(C) 程式片段
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//Ex3_2.java
public class
Ex3_2 {
/*宣告類別變數
score[] */
static int
score[][]={{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 8},
{10, 11, 12}};
/*
主程式
main() */
public
static void main(String args[]) {
System.out.printf("原陣列內容：\n");
disp_Arr();
for(int x=0; x<score.length; x++) { //
行指標
(外迴圈)
for(int y=0; y<score[x].length; y++) //
列指標
(內迴圈)
score[x][y] = score[x][y] * 2;
}
System.out.printf("加倍後陣列內容：\n");
disp_Arr();
}
/*
列印陣列方法
disp_arr() */
static
void disp_Arr() {
for(int x=0; x<score.length; x++) {
for(int y=0; y<score[x].length; y++)
System.out.printf("\t%2d", score[x][y]);
System.out.printf("\n");
}
}
} |
7-3-4 範例研討：印出二維陣列的轉陣列（S-T）
（A）程式功能：Ex7_5.java
請編寫一程式，請將陣列 score [][] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6},{7, 8, 9}, {10, 11, 12}} 轉移（S-T），再依照相對位置排列（平面形狀）。 期望操作介面如下：
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D:\Java1_book\chap7>java Ex7_5
列印原陣列如下：
1 2 3
4 5 6
7 8 9
列印轉移陣列如下：
1 4 7
2 5 8
3 6 9 |
(B) 製作技巧
我們只要將由陣列內容取出的次序轉換就可以，原陣列取出是 score[i][j]，轉移陣列取出是次序是 score[j][i]。當外迴圈 i=0 時，印出順序 (j=0、1,、2) 是 score[0][0]=1、score[1][0]=4、score[2][0]=7，當 i=1 時，印出順序是 score[0][1]=2、score[1][1]=5、score[2][1]=8，當 i=2 時，印出順序是 score[0][2]=3、score[1][2]=6、score[2][2]=9。
(C) 程式範例
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07
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10
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public
class Ex7_5{
public static void main(String args[]) {
int score[][] = {{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
7, 8, 9}};
System.out.printf("列印原陣列如下：\n");
for(int i=0; i<score.length; i++){
for(int j=0; j<score[i].length; j++)
System.out.printf("\t%2d", score[i][j]);
System.out.printf("\n");
}
System.out.printf("\n列印轉移陣列如下：\n");
for(int i=0; i<score.length; i++){
for(int j=0; j<score[i].length; j++)
System.out.printf("\t%2d", score[j][i]);
System.out.printf("\n");
}
}
} |
7-3-5 自我挑戰：列印直式唐詩
（A）程式功能：PM7_5.java
請製作一套唐詩列印系統，功能是能將所將輸入的唐詩（五言四句），分別以橫式與直式印出。期望操作介面如下：
|
G:\Examples\chap7>java PM7_5
==
五言四句唐詩
列印
==
請輸入第
1 句(五個字)
=>山中相送罷
請輸入第
2 句(五個字)
=>日幕掩柒扉
請輸入第
3 句(五個字)
=>春草明年綠
請輸入第
4 句(五個字)
=>王孫歸不歸
==
橫式列印唐詩
==
山
中
相
送
罷
日
幕
掩
柒
扉
春
草
明
年
綠
王
孫
歸
不
歸
==
直式列印唐詩
==
山
日
春
王
中
幕
草
孫
相
掩
明
歸
送
柒
年
不
罷
扉
綠
歸 |
（B）製作技巧提示：
本系統需要二維陣列（poem[][];），將詩句裡每一個文字儲存於陣列的元素裡，才可分別以橫式或直式印出。其中包含兩困難點，一者是如何將一串文字輸入，分別取出每一個文字，再存入陣列元素內；另一者是如何轉換陣列的行與列印出（直式列印）。前者，吾人將一串文字直接讀入系統並存放某字串變數（data）內（利用 Scanner 物件），再將該變數宣告成掃瞄物件（Scanner 物件）並指定分隔符號為沒有空格（useDelimiter("")），接著即可掃瞄取出每一個文字，再分別存入陣列內，如圖 7-4 所示。
圖 7-8 poem[][] 陣列儲存內容
唐詩內所有文字都依序存入陣列後。原先是依照一行接一行填入文字，如果一行接一行印出，則如同輸入格式一樣是橫式輸出；如果將行與列倒過來印，則是直式輸出。虛擬碼提示如下：
虛擬碼提示如下：
|
導入相關套件（java.util.Scanner）；
宣告唐詩陣列（String[][]
poem = new String[4][5]）；
讀入五言四句唐詩：
for(int i=0; i<4; i++) {
System.out.printf("請輸入第
%d 句(五個字)
=>", i+1);
data = keyin.next();
Scanner s = new
Scanner(data).useDelimiter("");
for(int j=0; j<5; j++) //
分別讀取詩句中每一個文字
poem[i][j] = s.next();
}
列印橫式唐詩：
for(int i=0; i<4; i++) { //
列印
4 行
for(int j=0; j<5; j++) //
每行
5 個字
System.out.printf("%s ", poem[i][j]);
System.out.printf("\n");
}
列印直式唐詩：
for(int j=0; j<5; j++) { //
列印
5 行
for(int i=0; i<4; i++) //
每行
4 個字
System.out.printf("%s ", poem[i][j]);
System.out.printf("\n");
} |
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