Javaの配列使用方法(宣言、初期化、代入、要素数、ソート)

たけ

配列の使い方と記述方法について解説するね。

よろしくお願いします！

Java初心者

配列とは

プログラムの「配列」は、複数のデータをメモリへ順番に記憶する変数です。

メモリ上のイメージ

String array[] = { "a", "b", "c", "d" };

1	String array[] = { "a", "b", "c", "d" };

下記のイメージでメモリ上に情報が格納されます。
Java配列

配列の始まりについて

配列は数字の「0」から始まります。
この「0」のことをプログラムでは「要素」と呼びます。

また、要素の数（合計）を「要素数」といいます。先程のイメージでは要素が４つある為、要素数は「4」になります。(0,1,2,3)の4つですね。

配列の宣言方法

配列の宣言は、ブラケットを使用します。
[] ←これがブラケットです。

配列の宣言は２種類の方法があります。コード例を見てみましょう。

// コード例
String[] array1; // ←こちらの書き方を推奨
String array2[];

// コード例

String[] array1; // ←こちらの書き方を推奨

String array2[];

Javaの配列宣言はブラケットをデータ型(String等)の直後に記載するのが一般的です。
後者の配列宣言は、C言語とかで使用するケースですね。

配列の初期化と要素数指定方法

配列の要素数を指定する方法も２種類あります。
ただ、開発現場では要素数のサイズ指定を使用するケースがあまり無いので、頭の片隅に入れておけばＯＫです。

// コード例
String[4] array;　// ←×　この記述はコンパイルエラーになります。
String array[4];　// ←×　この記述はコンパイルエラーになります。

String[] array = new String[4]; // ←こちらの書き方を推奨
String array[] = new String[4];

// コード例

String[4] array;　// ←×　この記述はコンパイルエラーになります。

String array[4];　// ←×　この記述はコンパイルエラーになります。

String[] array = new String[4]; // ←こちらの書き方を推奨

String array[] = new String[4];

配列に値を代入する方法

要素番号を指定して値を設定します。

// コード例
array[0] = “a”; // 0番目に「"a"」を代入
array[1] = “b”; // 1番目に「"b"」を代入

// コード例

array[0] = “a”; // 0番目に「"a"」を代入

array[1] = “b”; // 1番目に「"b"」を代入

配列の要素数を取得する方法

「length」を使用します。

// コード例
String[] array = new String[4];

array.length;　// ← 4が返却されます。

// コード例

String[] array = new String[4];

array.length;　// ← 4が返却されます。

文字列のサイズ取得は「length()」メソッドを使用します。
カッコが付くか付かないかで意味が変わります。
「length」はフィールドで「length()」はメソッドになります。

違いは、説明することもないので覚えなくてＯＫです。

配列のエラー例

間違えやすい配列のプログラムです。

// コード例
String[] array = new String[4];

System.out.println(array[4]);

// コード例

String[] array = new String[4];

System.out.println(array[4]);

上記のコードを実行すると「java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 4」が出力されます。
このプログラムの場合「0,1,2,3」が要素ですので、配列の要素数を超えたアクセスとなり、エラーとなります。

配列の末尾の要素を取得したい場合、lengthに「-1」すればＯＫです。

// コード例
String[] array = new String[4];

System.out.println(array[array.length - 1]);

// コード例

String[] array = new String[4];

System.out.println(array[array.length - 1]);

Javaの配列の便利機能を紹介

デジタルサイバー空間

ここからは、Javaの配列で使用する便利機能を紹介します。

配列のコピー方法

自力で頑張る場合、こうなります。非効率ですね。

// コード例
String[] oldArray = { "a", "b", "c", "d" };
String[] newArray = new String[oldArray.length];

for (int i = 0; i < oldArray.length; i++) {
	newArray[i] = oldArray[i];
}

// コード例

String[] oldArray = { "a", "b", "c", "d" };

String[] newArray = new String[oldArray.length];

for (int i = 0; i < oldArray.length; i++) {

newArray[i] = oldArray[i];

}

配列のコピーは「System.arraycopy」を利用しよう

配列コピー用の機能「System.arraycopy」が用意されています。
中身は以下の通りです。

// arraycopyメソッド
public static void arraycopy(Object 転送元の配列名,
                             int 転送元配列のコピー開始位置,
                             Object 転送先の配列名,
                             int 転送先配列のコピー開始位置,
                             int コピーする要素数)

// arraycopyメソッド

public static void arraycopy(Object 転送元の配列名,

int 転送元配列のコピー開始位置,

Object 転送先の配列名,

int 転送先配列のコピー開始位置,

int コピーする要素数)

配列を全部コピーする

// コード例
String[] oldArray = { "a", "b", "c", "d" };
String[] newArray = new String[oldArray.length];

System.arraycopy(oldArray, 0, newArray, 0, oldArray.length);

// コード例

String[] oldArray = { "a", "b", "c", "d" };

String[] newArray = new String[oldArray.length];

System.arraycopy(oldArray, 0, newArray, 0, oldArray.length);

特定の要素のみコピーする

// コード例
String[] oldArray = { "a", "b", "c", "d" };
String[] newArray = new String[oldArray.length];

System.arraycopy(oldArray, 1, newArray, 0, 1);

// コード例

String[] oldArray = { "a", "b", "c", "d" };

String[] newArray = new String[oldArray.length];

System.arraycopy(oldArray, 1, newArray, 0, 1);

配列コピーの間違いやすい例

// コード例
int[] oldArray = { 1, 2, 3, 4 };
String[] newArray = new String[oldArray.length];

System.arraycopy(oldArray, 0, newArray, 0, oldArray.length);

// コード例

int[] oldArray = { 1, 2, 3, 4 };

String[] newArray = new String[oldArray.length];

System.arraycopy(oldArray, 0, newArray, 0, oldArray.length);

int型の配列をString型の配列へコピーしようとしてます。
この場合「java.lang.ArrayStoreException」のエラーが出力されます。

配列のソート方法

配列のソートは「Arrays」クラスの「sort」メソッドを使用します。

// コード例
String[] array = {
	"290", "10", "1", "90", "9000", "3000000"
};

Arrays.sort(array); // 昇順ソート

// コード例

String[] array = {

"290", "10", "1", "90", "9000", "3000000"

};

Arrays.sort(array); // 昇順ソート

「sort」メソッドは、昇順でソートされます。
また、文字列の場合、1文字ずつ先頭から並び替えされます。プログラムの実行後の配列は下記の通り設定されます。

a[0] ← 1
a[1] ← 10
a[2] ← 290
a[3] ← 3000000
a[4] ← 90
a[5] ← 9000

配列のイテレーション

配列を全て取得する方法です。要素番号を利用したい場合

// コード例
String[] array = { "a", "b", "c", "d" };

for (int i = 0; i < array.length; i++) {
	System.out.println(array[i]);
}

// コード例

String[] array = { "a", "b", "c", "d" };

for (int i = 0; i < array.length; i++) {

System.out.println(array[i]);

}

要素番号を利用しない場合(拡張for文)

// コード例
String[] array = { "a", "b", "c", "d" };

for (String str : array) {
	System.out.println(str);
}

// コード例

String[] array = { "a", "b", "c", "d" };

for (String str : array) {

System.out.println(str);

}

今回は以上です。

たけ

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