主題

Java Programming Lesson 09

ジャネス | 2011-08-03 18:37:06 | 巴幣 0 | 人氣 595

Java言語プログラミングレッスン上巻

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第09章：配列

変数の復習
。変数を作る（宣言）
。変数に入れる（代入・初期化）
。変数の中身を見る（参照）

配列の宣言
。型＋配列＋変数（例：int[] ten;）
。型＋変数＋配列（例：int ten[];）
。配列の型表記（同じ意味）
　配列　　型の直後　　　変数名の直後
　一次元　int[] ten;　　int ten[];
　二次元　int[][] tens; int tens[][];

配列の確保
。new 型名[要素の個数]（例：ten = new int[3];）

。変数に番号をつけて並べたもの
。配列の長さは正数（0以上）
。配列の長さは負数（0以下）なら、実行時に例外が発生する
。配列の要素は必ず0番目から始まります
。配列の添字は0から始まる
。配列の初期化
　配列の型[]　配列 = {要素, 要素, 要素, 要素, 要素};
　例：int[] ten = {63, 90, 75, 45, 81}
　　　int ten[] = {63, 90, 75, 45, 81}
。配列にまとめて代入
　配列 = new 配列の型[] {要素, 要素, 要素, 要素, 要素};
　例：ten = new int[] {63, 90, 75, 45, 81}

Heikin1.java（国語・数学・英語の平均点を計算するプログラム）
----------
public class Heikin1 {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int kokugo, suugaku, eigo;
　　　　double heikin;
　　　　
　　　　kokugo = 63;
　　　　suugaku = 90;
　　　　eigo = 75;
　　　　heikin = (kokugo + suugaku + eigo) / 3.0;
　　　　
　　　　System.out.println("国語は" + kokugo + "点");
　　　　System.out.println("数学は" + suugaku + "点");
　　　　System.out.println("英語は" + eigo + "点");
　　　　System.out.println("平均点は" + heikin + "点");
　　}
}
----------
画面に
javac Heikin1.java
java Heikin1

国語は63点
数学は90点
英語は75点
平均点は76.0点
----------

Heikin2.java（配列を使ったプログラム）
----------
public class Heikin2 {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int [] ten;
　　　　double heikin;

　　　　ten = new int[3];
　　　　ten[0] = 63;
　　　　ten[1] = 90;
　　　　ten[2] = 75;
　　　　heikin = (ten[0] +ten[1] +ten[2]) / 3.0;
　　　　
　　　　System.out.println("国語は" + ten[0] + "点");
　　　　System.out.println("数学は" + ten[1] + "点");
　　　　System.out.println("英語は" + ten[2] + "点");
　　　　System.out.println("平均点は" + heikin + "点");
　　}
}
----------
画面に
javac Heikin2.java
java Heikin2

国語は63点
数学は90点
英語は75点
平均点は76.0点
----------

配列の要素と変数の比較
比較　int[]型の変数　　　　　　　　int型の変数
－－　－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
宣言　int[] ten; 　　　　　　　　　int kokugo, suugaku, eigo;
確保　ten = new int[3]; 　　　　　（不要）
代入　ten[0] = 63; 　　　　　　　　kokugo = 63;
　　　ten[1] = 90; 　　　　　　　　suugaku = 90;
　　　ten[2] = 75; 　　　　　　　　eigo = 75;
参照　System.out.println(ten[0]);　System.out.println(kokugo);
　　　System.out.println(ten[1]);　System.out.println(suugaku);
　　　System.out.println(ten[2]);　System.out.println(eigo);
－－　－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

Heikin3.java（配列の添字を変数にする）
----------
public class Heikin3 {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int[] ten;
　　　　int sum;
　　　　double heikin;
　　　　
　　　　ten = new int[3];
　　　　ten[0] = 63;
　　　　ten[1] = 90;
　　　　ten[2] = 75;
　　　　sum = 0;
　　　　for (int i = 0; i < 3; i++) {
　　　　　　sum = sum + ten[i];
　　　　}
　　　　heikin = sum / 3.0;
　　　　
　　　　System.out.println("国語は" + ten[0] + "点");
　　　　System.out.println("数学は" + ten[1] + "点");
　　　　System.out.println("英語は" + ten[2] + "点");
　　　　System.out.println("平均点は" + heikin + "点");
　　}
}
----------
画面に
javac Heikin3.java
java Heikin3

国語は63点
数学は90点
英語は75点
平均点は76.0点
----------

Heikin4.java（配列の長さを5にする）
----------
public class Heikin4 {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int[] ten;
　　　　int sum;
　　　　double heikin;
　　　　
　　　　ten = new int[5];
　　　　ten[0] = 63;
　　　　ten[1] = 90;
　　　　ten[2] = 75;
　　　　ten[3] = 45;
　　　　ten[4] = 81;
　　　　sum = 0;
　　　　for (int i = 0; i < ten.length; i++) {
　　　　　　sum = sum + ten[i];
　　　　}
　　　　heikin = (double)sum / ten.length;
　　　　
　　　　System.out.println("国語は" + ten[0] + "点");
　　　　System.out.println("数学は" + ten[1] + "点");
　　　　System.out.println("英語は" + ten[2] + "点");
　　　　System.out.println("理科は" + ten[3] + "点");
　　　　System.out.println("社会は" + ten[4] + "点");
　　　　System.out.println("平均点は" + heikin + "点");
　　}
}
----------
画面に
javac Heikin4.java
java Heikin4

国語は63点
数学は90点
英語は75点
理科は45点
社会は81点
平均点は70.8点
----------

Heikin5.java（配列の初期化）
----------
public class Heikin5 {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int[] ten = { 63, 90, 75, 45, 81 };
　　　　int sum = 0;
　　　　for (int i = 0; i < ten.length; i++) {
　　　　　　sum = sum + ten[i];
　　　　}
　　　　double heikin = (double)sum / ten.length;
　　　　
　　　　System.out.println("国語は" + ten[0] + "点");
　　　　System.out.println("数学は" + ten[1] + "点");
　　　　System.out.println("英語は" + ten[2] + "点");
　　　　System.out.println("理科は" + ten[3] + "点");
　　　　System.out.println("社会は" + ten[4] + "点");
　　　　System.out.println("平均点は" + heikin + "点");
　　}
}
----------
画面に
javac Heikin5.java
java Heikin5

国語は63点
数学は90点
英語は75点
理科は45点
社会は81点
平均点は70.8点
----------

Heikin6.java（2次元配列で小さな表計算）
----------
public class Heikin6 {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int[][] tens = {
　　　　　　{　63,　90,　75,　45,　81 },
　　　　　　{　85, 100,　95,　80,　90 },
　　　　　　{ 100, 100, 100, 100, 100 },
　　　　};
　　　　for (int i = 0; i < tens.length; i++) {
　　　　　　int sum = 0;
　　　　　　for (int j = 0; j < tens[i].length; j++) {
　　　　　　　　System.out.print("\t" + tens[i][j]);
　　　　　　　　sum = sum + tens[i][j];
　　　　　　}
　　　　　　System.out.println("\t| " + (double)sum / tens[i].length);
　　　　}
　　}
}
----------
画面に
javac Heikin6.java
java Heikin6

　　　　63　　　90　　　75　　　45　　　81　　　| 70.8
　　　　85　　　100　　 95　　　80　　　90　　　| 90.0
　　　　100　　 100　　 100　　 100　　 100　　 | 100.0
----------

ShowArgs.java（コマンドラインの引数を表示する）
----------
public class ShowArgs {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　System.out.println("args.length の値は " + args.length);
　　　　for (int i = 0; i < args.length; i++) {
　　　　　　System.out.println("args[" + i + "] の値は " + args[i] + " です。");
　　　　}
　　}
}
----------
画面に
javac ShowArgs.java
java ShowArgs This is good

args.length の値は 3
args[0] の値は This です。
args[1] の値は is です。
args[2] の値は good です。
----------

Kamoku.java（科目を表すクラス）
----------
// 科目を表すクラス（科目目と点数の組）
public class Kamoku {
　　String namae; // 科目目
　　int tensuu;　 // 点数
　　
　　// 科目の作成
　　public Kamoku(String namae, int tensuu) {
　　　　this.namae = namae;
　　　　this.tensuu = tensuu;
　　}
　　
　　// 科目の文字列表現
　　public String toString() {
　　　　return namae + "は" + tensuu + "点";
　　}
}
----------

Heikin7.java（科目を表すクラスの利用）
----------
public class Heikin7 {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　Kamoku[] kamoku = {
　　　　　　new Kamoku("国語", 63),
　　　　　　new Kamoku("数学", 90),
　　　　　　new Kamoku("英語", 75),
　　　　　　new Kamoku("理科", 45),
　　　　　　new Kamoku("社会", 81),
　　　　};
　　　　int sum = 0;
　　　　for (int i = 0; i < kamoku.length; i++) {
　　　　　　System.out.println(kamoku[i]);
　　　　　　sum += kamoku[i].tensuu;
　　　　}
　　　　double heikin = (double)sum / kamoku.length;
　　　　System.out.println("平均点は" + heikin + "点");
　　}
}
----------
画面に
javac Kamoku.java Heikin7.java
java Heikin7

国語は63点
数学は90点
英語は75点
理科は45点
社会は81点
平均点は70.8点
----------

学んだこと
。配列の宣言・初期化と代入・参照
。配列の要素・長さ
。添字
。二次元配列

練習問題9-1

配列の宣言として正しいものは
X (1) int a[3];
　　　配列の長さは配列宣言の[]に書かない
　　　書き直し：int a[];　
　　　　　　　　int[] a;
　　　　　　　　int a[] = new int[3];
X (2) int[] a = int[3];
　　　new が抜けています
　　　書き直し：int[] a = new int[3];
O (3) int[] a = new int[3];
X (4) int[3] a = { 10, 20, 30 };
　　　配列の長さは配列宣言の[]に書かない
　　　書き直し：int[] a =　{ 10, 20, 30 };
O (5) int[] a = { 10, 20, 30, };

練習問題9-2

配列を int[] a = new int[100]; と宣言したとき、
a[1]～a[100] の100個の要素が使える。
正ですか？

答え：
誤っています。
配列の要素は0番目からなので
配列を int[] a = new int[100]; と宣言したとき、
a[0]～a[99] の100個の要素が使える。

練習問題9-3

次のfor文を実行した後、a[5]の値は何になりますか。

int[] a = new int[10];
for (int i = 0; i < 10; i++);
　　a[i] = i * i;
}

添字の２乗が配列の要素の値になります
したがって、a[5]の値は25です。

ArrayCalc.java（配列の計算）
----------
public class ArrayCalc {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int[] a = new int[10];
　　　　for (int i = 0; i < 10; i++) {
　　　　　　a[i] = i * i;
　　　　　　System.out.println("a[" + i + "] = " + i + " x " + i + " = " + (i * i));
　　　　}
　　}
}
----------
画面に
javac ArrayCalc.java
java ArrayCalc

a[0] = 0 x 0 = 0
a[1] = 1 x 1 = 1
a[2] = 2 x 2 = 4
a[3] = 3 x 3 = 9
a[4] = 4 x 4 = 16
a[5] = 5 x 5 = 25
a[6] = 6 x 6 = 36
a[7] = 7 x 7 = 49
a[8] = 8 x 8 = 64
a[9] = 9 x 9 = 81
----------

練習問題9-4

次のfor文を実行した後、a[5]の値は何になりますか。

int[] a = new int[10];
a[0] = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++);
　　a[i] = a[i - 1] + i;
}

a[5]の値は15です。

ArrayCalc2.java（配列の計算）
----------
public class ArrayCalc2 {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int[] a = new int[10];
　　　　a[0] = 0;
　　　　System.out.println("a[0] = " + a[0]);
　　　　for (int i = 1; i < 10; i++) {
　　　　　　a[i] = a[i - 1] + i;
　　　　　　System.out.println("a[" + i +"] = a[" + (i - 1) + "] + " + i + " = " + a[i]);
　　　　}
　　}
}
----------
画面に
javac ArrayCalc2.java
java ArrayCalc2

a[0] = 0
a[1] = a[0] + 1 = 1
a[2] = a[1] + 2 = 3
a[3] = a[2] + 3 = 6
a[4] = a[3] + 4 = 10
a[5] = a[4] + 5 = 15
a[6] = a[5] + 6 = 21
a[7] = a[6] + 7 = 28
a[8] = a[7] + 8 = 36
a[9] = a[8] + 9 = 45
----------

練習問題9-5

CalcData.java（どうしてエラーになるのでしょうか）
----------
public class CalcData {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　double[] data;
　　　　data = new double[5];
　　　　data[0] = 3.1;
　　　　data[1] = 4.1;
　　　　data[2] = 5.9;
　　　　data[3] = 2.6;
　　　　data[4] = 5.3;
　　　　data[5] = 9.7;
　　　　double sum = 0.0;
　　　　for (int i = 0; i <= data.length; i++) {
　　　　　　sum += data[i];
　　　　}
　　　　System.out.println("sum = " + sum);
　　}
}
----------
画面に
javac CalcData.java
java CalcData

Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 5
　　　　at CalcData.main(CalcData.java:10)
----------

java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsExceptionは、配列の添字が範囲を超えているという例外です。
10行目のdata[5]は6個目の配列要素で配列の長さ(5個)を超えてしまいました。
もう１つの誤りは、i <= data.length ではなく、i < data.lengthです。

CalcData1.java（見直しプログラム）
----------
public class CalcData1 {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　double[] data;
　　　　data = new double[6];
　　　　data[0] = 3.1;
　　　　data[1] = 4.1;
　　　　data[2] = 5.9;
　　　　data[3] = 2.6;
　　　　data[4] = 5.3;
　　　　data[5] = 9.7;
　　　　double sum = 0.0;
　　　　for (int i = 0; i < data.length; i++) {
　　　　　　sum += data[i];
　　　　}
　　　　System.out.println("sum = " + sum);
　　}
}
----------
画面に
javac CalcData1.java
java CalcData1

sum = 30.7
----------

練習問題9-6

SelectGreeting.java（番号指定のあいさつプログラム）
----------
public class SelectGreeting {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　String[] message;
　　　　message = new String[3];
　　　　message[0] = "おはよう！";
　　　　message[1] = "こんにちは！";
　　　　message[2] = "こんばんは！";
　　　　if (args.length != 1) {
　　　　　　System.out.println("使い方：java SelectGreeting 番号");
　　　　　　System.exit(0);
　　　　}
　　　　int num = Integer.parseInt(args[0]);
　　　　if (0 <= num && num < message.length) {
　　　　　　System.out.println(message[num]);
　　　　} else {
　　　　　　System.out.println("番号は0～" + 2 + "の範囲で指定してください。");
　　　　}
　　}
}
----------
画面に
javac SelectGreeting.java

java SelectGreeting
使い方：java SelectGreeting 番号

java SelectGreeting 0
おはよう！

java SelectGreeting 1
こんにちは！

java SelectGreeting 2
こんばんは！

java SelectGreeting 3
番号は0～2の範囲で指定してください。

java SelectGreeting -100
番号は0～2の範囲で指定してください。
----------

SelectGreeting1.java（番号指定のあいさつプログラム、別解）
----------
public class SelectGreeting1 {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　String[] message = {
　　　　　　"おはよう！",
　　　　　　"こんにちは！",
　　　　　　"こんばんは！",
　　　　
　　　　};
　　　　if (args.length != 1) {
　　　　　　System.out.println("使い方：java SelectGreeting 番号");
　　　　　　System.exit(0);
　　　　}
　　　　int num = Integer.parseInt(args[0]);
　　　　if (0 <= num && num < message.length) {
　　　　　　System.out.println(message[num]);
　　　　} else {
　　　　　　System.out.println("番号は0～" + (message.length - 1) + "の範囲で指定してください。");
　　　　}
　　}
}
----------
画面に
javac SelectGreeting1.java

java SelectGreeting1
使い方：java SelectGreeting1 番号

java SelectGreeting1 0
おはよう！

java SelectGreeting1 1
こんにちは！

java SelectGreeting1 2
こんばんは！

java SelectGreeting1 3
番号は0～2の範囲で指定してください。
----------

練習問題9-7

ShowMaxData.java（最大値を求めましょう）
----------
public class ShowMaxData {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int[] data = { 31, 41, 59, 26, 53, 58, 97, 93, 23, 84 };
　　　　int max_data = data[0];
　　　　for (int i = 0; i < data.length; i++) {
　　　　　　if (max_data < data[i]) {
　　　　　　　　max_data = data[i];
　　　　　　}
　　　　}
　　　　System.out.println("最大値は" + max_data + "です。");
　　}
}
----------
画面に
javac ShowMaxData.java
java ShowMaxData

最大値は97です。
----------

ShowMaxData.java（最大値を求めましょう、別解）
----------
public class ShowMaxData {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int[] data = { 31, 41, 59, 26, 53, 58, 97, 93, 23, 84 };
　　　　int max_data = data[0];
　　　　for (int i = 0; i < data.length; i++) {
　　　　　　System.out.print("Count " + i + ": Last Max is " + max_data + ", next data is " + data[i]);
　　　　　　if (max_data < data[i]) {
　　　　　　　　max_data = data[i];
　　　　　　}
　　　　　　System.out.println(", New Max is " + max_data);
　　　　}
　　　　System.out.println("最大値は" + max_data + "です。");
　　}
}
----------
画面に
javac ShowMaxData.java
java ShowMaxData

Count 0: Last Max is 31, next data is 31, New Max is 31
Count 1: Last Max is 31, next data is 41, New Max is 41
Count 2: Last Max is 41, next data is 59, New Max is 59
Count 3: Last Max is 59, next data is 26, New Max is 59
Count 4: Last Max is 59, next data is 53, New Max is 59
Count 5: Last Max is 59, next data is 58, New Max is 59
Count 6: Last Max is 59, next data is 97, New Max is 97
Count 7: Last Max is 97, next data is 93, New Max is 97
Count 8: Last Max is 97, next data is 23, New Max is 97
Count 9: Last Max is 97, next data is 84, New Max is 97
最大値は97です。
----------

練習問題9-8

SortData.java（ソートプログラム）
----------
public class SortData {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int[] data = { 31, 41, 59, 26, 53, 58, 97, 93, 23, 84 };
　　　　System.out.println("並べ替える前");
　　　　for (int i = 0; i < data.length; i++) {
　　　　　　System.out.print(data[i] + " ");
　　　　}
　　　　System.out.println("");
　　　　for (int i = 0; i < data.length; i++) {
　　　　　　for (int j = i + 1; j < data.length; j++) {
　　　　　　　　if (data[i] > data[j]) {
　　　　　　　　　　// 交換
　　　　　　　　　　int temp;
　　　　　　　　　　temp = data[i];
　　　　　　　　　　data[i] = data[j];
　　　　　　　　　　data[j] = temp;
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　}
　　　　System.out.println("並べ替えた後");
　　　　for (int i = 0; i < data.length; i++) {
　　　　　　　　System.out.print(data[i] + " ");
　　　　}
　　　　System.out.println("");
　　}
}
----------
画面に
javac SortData.java
java SortData

並べ替える前
31 41 59 26 53 58 97 93 23 84
並べ替えた後
23 26 31 41 53 58 59 84 93 97
----------

練習問題9-9

PrintArray.java（二次元配列の内容を表示するメソッド）
----------
public class PrintArray {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int[][] arr = {
　　　　　　{ 3, 1, 4, 1, },
　　　　　　{ 5, 9, 2, },
　　　　　　{ 6, 5, },
　　　　　　{ 3, },
　　　　};
　　　　printArray(arr);
　　}
　　public static void printArray(int[][] a) {
　　　　System.out.println("{");
　　　　for (int i = 0; i < a.length; i++) {
　　　　　　System.out.print("　　{ ");
　　　　　　for (int j = 0; j < a[i].length; j++) {
　　　　　　　　System.out.print(a[i][j] + ", ");
　　　　　　}
　　　　　　System.out.println("},");
　　　　}
　　　　　　System.out.println("}");
　　}
}
----------
画面に
javac PrintArray.java
java PrintArray

{
　　{ 3, 1, 4, 1, },
　　{ 5, 9, 2, },
　　{ 6, 5, },
　　{ 3, },
}
----------

★★★★★

第9章　終わり