Java 數組基礎教程：聲明、初始化、多維數組與矩陣運算

一維數組

聲明語法

type[] var;  // 推薦風格
type var[];  // C 風格

聲明時不可指定長度，需使用 new 創建對象：var = new type[length]

三種初始化方式

1. 動態初始化：分步分配空間再賦值

   int[] a = new int[3];
   a[0]=0; a[1]=1; a[2]=2;

2. 靜態初始化：聲明同時賦值

   int[] a = {0,1,2};
   Time[] times = {new Time(19,42,42), ...};

3. 默認初始化：數組創建後元素自動按類型默認值初始化（int 為 0，引用類型為 null）

多維數組

Java 中多維數組本質是「數組的數組」，各維度長度可不一致。

二維數組聲明與初始化

// 靜態初始化
int[][] matrix = {{1,2},{3,4,5},{6,7,8,9}};
// 動態初始化：先分配行，再為每行分配列
String[][] str = new String[3][];
str[0] = new String[2];
str[1] = new String[3];
str[2] = new String[2];
for (int i=0; i

元素訪問與 length 屬性

  
arr.length 表示行數
  
arr[i].length 表示第 i 行的列數


實戰案例：矩陣乘法
public class MatrixMultiply {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] a = new int[2][3];
        int[][] b = {{1,5,2,8},{5,9,10,-3},{2,7,-5,-18}};
        int[][] c = new int[2][4];
        // 初始化 a
        for (int i=0; i<2; i++)
            for (int j=0; j<3; j++)
                a[i][j] = (i+1)*(j+2);
        // 矩陣相乘 c = a * b
        for (int i=0; i<2; i++) {
            for (int j=0; j<4; j++) {
                c[i][j] = 0;
                for (int k=0; k<3; k++)
                    c[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
            }
        }
        // 輸出結果
        for (int i=0; i<2; i++) {
            for (int j=0; j<4; j++) System.out.print(c[i][j] + " ");
            System.out.println();
        }
    }
}

常見陷阱

  
引用類型數組動態初始化時，需為每個元素單獨 new 對象
  
越界訪問拋出 ArrayIndexOutOfBoundsException
  
多維數組內存不連續，不可用 Arrays.copyOf 直接複製深層