Πίνακες

Ορισμός και χρήση πινάκων

Μπορούμε να ορίσουμε μια ομάδα μεταβλητών ίδιου τύπου στην οποία θα έχουμε πρόσβαση με βάση το όνομά της και έναν δείκτη (index) ως πίνακα (array).

Ο ορισμός γίνεται ως εξής:

τύπος μεταβλητή[]

Παράδειγμα:

int values[];

ορίζει έναν πίνακα ακεραίων με όνομα values.

Οι πίνακες συμπεριφέρονται ως αντικείμενα της Java. Ο χώρος για τα στοιχεία κάθε πίνακα ορίζεται με τον τελεστή new. Το παρακάτω παράδειγμα ορίζει πως ο πίνακα values περιέχει χώρο για δέκα ακεραίους.

int values[];

values = new int[10]

Πρόσβαση σε στοιχεία ενός πίνακα μπορούμε να έχουμε μόνο αφού ο πίνακας αποκτήσει τιμή με τη new ή με αντιγραφή της αναφοράς κάποιου άλλου πίνακα.

Πρόσβαση στα στοιχεία ενός πίνακα έχουμε με βάση το όνομα του πίνακα και έναν ακέραιο δείκτη. Ο δείκτης πρέπει να λαμβάνει τιμές από το 0 μέχρι τον αριθμό των στοιχείων - 1.

Το πεδίο του πίνακα length περιέχει τον αριθμό των στοιχείων του πίνακα. Το πεδίο length μπορούμε μόνο να το διαβάσουμε.

Το παρακάτω παράδειγμα διαβάζει 10 ακεραίους και τους τυπώνει με την ανάποδη σειρά:

import gr.aueb.dds.BIO;

class Reverse {
        public static void main(String args[]) {
                int values[] = new int[10];

                for (int i = 0; i < values.length; i++)
                        values[i] = BIO.readInt();
                for (int i = values.length - 1; i >= 0; i--)
                        BIO.println(values[i]);
        }
}

Πίνακες πολλαπλών διαστάσεων

Μπορούμε να ορίσουμε πίνακες πολλαπλών διαστάσεων ακολουθώντας τον ορισμό των στοιχείων της μιας διάστασης από τον ορισμό των στοιχείων της επόμενης. Παράδειγμα:

double matrix[][];

matrix = new double[4][3]

Ο παραπάνω ορισμός ορίζει απλώς έναν πίνακα τεσσάρων στοιχείων (γραμμών) κάθε ένα από τα οποία είναι ένας πίνακας τριών στοιχείων (στηλών).

Η πρόσβαση στα στοιχεία των πινάκων πολλαπλών διαστάσεων γίνεται όπως και στα στοιχεία των πινάκων μιας διάστασης. Παράδειγμα (τυπώνει όλα τα στοιχεία του πίνακα):

        int i, j;

        for (i = 0; i < matrix.length; i++) {
                for (j = 0; j < matrix[i].length; j++)
                        BIO.print(matrix[i][j] + " ");
                BIO.println();
        }

Πίνακες ως ορίσματα

Για να ορίσουμε ότι μια παράμετρος συνάρτησης είναι πίνακας γράφουμε τον ορισμό του πίνακα στις παραμέτρους της συνάρτησης. Παράδειγμα:

/*
* Return the sum of a vector v elements.
*/
static double vector_sum(double v[]) {
        int i;
        double sum = 0.0;

        for (i = 0; i < v.length; i++)
                sum = sum + v[i];
        return (sum);
}

Για να περάσουμε έναν πίνακα ως όρισμα σε μια συνάρτηση γράφουμε απλώς το όνομά του στις παραμέτρους. Παράδειγμα:

        double v[] = new double[100];

        /* [...] */
        BIO.println("Sum = " + vector_sum(v));

Όταν περνάει ένας πίνακας ως όρισμα σε συνάρτηση δεν περνάει ένα αντίγραφο της τιμής του, όπως όταν περνάει μια απλή μεταβλητή, αλλά μια αναφορά (reference) στον ίδιο τον πίνακα. Αλλαγές στα στοιχεία του πίνακα που γίνονται μέσα στη συνάρτηση αναφέρονται στον πίνακα που πέρασε ως όρισμα. Ο τρόπος αυτός κλήσης λέγεται κλήση κατ' αναφορά (call by reference).
Παράδειγμα:

/*
* Set all n elements of vector v to the value d
*/
void vector_setvalue(double v[], double d) {
        int i;

        for (i = 0; i < v.length; i++)
                v[i] = d;
}

public static void main(String args[]) {
        double vals[] = new double[50];

        /* Zero vals */
        vector_setvalue(vals, 0.0);
}

Αρχικοποίηση πινάκων

Μπορούμε να δώσουμε αρχικές τιμές στα στοιχεία ενός πίνακα αν μετά τη δήλωσή του γράψουμε τις τιμές των στοιχείων χωρισμένες με κόμματα μέσα σε άγκιστρα. Στην περίπτωση αυτή διατίθεται αυτόματα και ο ανάλογος χώρος για την αποθήκευση των στοιχείων. Παράδειγμα:

int days[] = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};

Μπορούμε να προσδιορίσουμε τιμές για πίνακες πολλών διαστάσεων περικλείοντας τιμές μέσα σε άγκιστρα μέσα σε άλλα άγκιστρα. Παράδειγμα:

        double unit_matrix[][] = {
                                        {1.0, 0.0, 0.0},
                                        {0.0, 1.0, 0.0},
                                        {0.0, 0.0, 1.0}
                                };

Τέλος, με τη χρήση της new και της κατάλληλης αρχικοποίησης μπορούμε να ορίσουμε και να περάσουμε ως όρισμα σε συνάρτηση έναν ανώνυμο πίνακα:

BIO.println(vector_sum(new double[] {5, 7, 12, 25}));

Πρόσθετοι τελεστές

ολίσθηση προς τα αριστερά

ολίσθηση προς τα δεξιά

ολίσθηση προς τα δεξιά με εισαγωγή μηδενικών

δυαδική ή λογική σύζευξη

δυαδική ή λογική διάζευξη

δυαδική ή λογική αποκλειστική διάζευξη

υπολογισμός υπό συνθήκη

*= /= %= += -= <<= >>= >>>= &= ^= |=

ανάθεση με τελεστή

Ασκήσεις

Πίνακες

Γράψτε ένα πρόγραμμα το οποίο διαβάζει χαρακτήρες από την είσοδό του μέχρι το τέλος του αρχείου (EOF). Στη συνέχεια τυπώνει ένα ραβδόγραμμα με αστεράκια για κάθε έναν από τους εμφανιζόμενους χαρακτήρες. Επιπλέον για τους χαρακτήρες που εμφανίζονται στην είσοδο του προγράμματος τις μέγιστες και τις ελάχιστες φορές εμφανίζει τον αντίστοιχο χαρακτήρα καθώς και τον αριθμό των φορών που εμφανίστηκε.

Παράδειγμα εξόδου:

a ********
b ****
e ************
z *
Most frequent: e; 12 time(s).
Least frequent: z; 1 time(s).

Σημείωση: Αν η είσοδος του προγράμματος δεν περιέχει ελληνικούς χαρακτήρες, τότε μπορείτε να φυλάξετε τη συχνότητα του κάθε χαρακτήρα σε έναν πίνακα 128 θέσεων με δείκτη τον ίδιο το χαρακτήρα.

Βιβλιογραφία

Γιώργος Λιακέας Εισαγωγή στην Java. σ. 113-117 Εκδόσεις Κλειδάριθμος 2001.

K. N. King. Java Programming: from the Beginning, pages 181–208. W. W. Norton & Company, New York, NY, USA, 2000.