Java 入門：如何讓用戶輸入數字並與陣列元素比較大小

在 Java 程式設計中，處理用戶輸入並與陣列數據進行比較是基礎且實用的技能。本文將透過一個完整的範例，示範如何使用 Scanner 類別接收用戶輸入的整數，並將其與預先定義的整數陣列中的每個元素逐一比較，最終將比該數字大的元素存入一個新陣列，比該數字小的元素存入另一個新陣列中。

完整程式碼範例

import java.util.Scanner;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ArrayComparison {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // 預先定義的整數陣列
        int[] numbersArray = {11, 8, 4, 9, 22, 30, 24, 23, 35, 0};
        
        System.out.println("我這裡有 10 個數字。");
        System.out.println("請輸入一個數字，我會告訴你哪些數字比它大、哪些比它小。");
        System.out.print("你的數字是：");
        
        int userNumber = scanner.nextInt();
        
        // 使用 List 動態存儲比較結果
        List largerNumbers = new ArrayList<>();
        List smallerNumbers = new ArrayList<>();
        
        // 遍歷陣列進行比較
        for (int num : numbersArray) {
            if (num > userNumber) {
                largerNumbers.add(num);
            } else if (num < userNumber) {
                smallerNumbers.add(num);
            }
            // 相等的數字根據需求可選擇是否處理
        }
        
        // 輸出結果
        System.out.println("\n比 " + userNumber + " 大的數字有：" + largerNumbers);
        System.out.println("比 " + userNumber + " 小的數字有：" + smallerNumbers);
        
        scanner.close();
    }
}

關鍵步驟解析

1. 導入 Scanner：import java.util.Scanner; 用於讀取標準輸入。
2. 建立陣列：int[] numbersArray = {...} 初始化包含 10 個整數的陣列。
3. 接收輸入：scanner.nextInt() 讀取用戶輸入的整數。
4. 動態集合：使用 ArrayList 而非固定大小陣列，因為事先不知道會有多少個數字大於或小於輸入值。
5. 遍歷比較：使用增強型 for 迴圈 for (int num : numbersArray) 逐一比較。
6. 分類存儲：根據比較結果將元素加入對應的 List。

進階優化建議

• 輸入驗證：加入 hasNextInt() 檢查，防止用戶輸入非整數導致程式崩潰。
• 排序輸出：使用 Collections.sort() 對結果 List 進行排序後再輸出，閱讀性更佳。
• 效能考量：若陣列極大且需頻繁查詢，可先對原陣列排序，再使用二分搜尋定位分界點，時間複雜度從 O(n) 降為 O(log n)。

常見錯誤避坑指南

• 忘記關閉 Scanner 導致資源洩漏（雖然程式結束時 JVM 會回收，但養成 scanner.close() 習慣較好）。
• 直接使用固定大小陣列存儲結果，導致索引越界或空間浪費。
• 忽略「等於」情況的處理邏輯，需根據業務需求決定是歸入大、小、或單獨統計。

掌握這個基本模式後，你可以輕鬆擴展到更複雜的場景，例如：從檔案讀取數據、處理浮點數比較、多條件篩選等。動手練習修改上述程式碼，嘗試加入排序功能或輸入驗證，將能更深入理解 Java 集合框架與控制流程的實際應用。