廖雪峰
资深软件开发工程师，业余马拉松选手。
二维数组
二维数组就是数组的数组。定义一个二维数组如下：
// 二维数组
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int[][] ns = {
{ 1, 2, 3, 4 },
{ 5, 6, 7, 8 },
{ 9, 10, 11, 12 }
};
System.out.println(ns.length); // 3
}
}
因为ns包含3个数组，因此，ns.length为3。实际上ns在内存中的结构如下：
┌───┬───┬───┬───┐
┌───┐ ┌──▶│ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │
ns ─────▶│░░░│──┘ └───┴───┴───┴───┘
├───┤ ┌───┬───┬───┬───┐
│░░░│─────▶│ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │
├───┤ └───┴───┴───┴───┘
│░░░│──┐ ┌───┬───┬───┬───┐
└───┘ └──▶│ 9 │10 │11 │12 │
└───┴───┴───┴───┘
如果我们定义一个普通数组arr0，然后把ns[0]赋值给它：
// 二维数组
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int[][] ns = {
{ 1, 2, 3, 4 },
{ 5, 6, 7, 8 },
{ 9, 10, 11, 12 }
};
int[] arr0 = ns[0];
System.out.println(arr0.length); // 4
}
}
实际上arr0就获取了ns数组的第0个元素。因为ns数组的每个元素也是一个数组，因此，arr0指向的数组就是{ 1, 2, 3, 4 }。在内存中，结构如下：
arr0 ─────┐
▼
┌───┬───┬───┬───┐
┌───┐ ┌──▶│ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │
ns ─────▶│░░░│──┘ └───┴───┴───┴───┘
├───┤ ┌───┬───┬───┬───┐
│░░░│─────▶│ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │
├───┤ └───┴───┴───┴───┘
│░░░│──┐ ┌───┬───┬───┬───┐
└───┘ └──▶│ 9 │10 │11 │12 │
└───┴───┴───┴───┘
访问二维数组的某个元素需要使用array[row][col]，例如：
System.out.println(ns[1][2]); // 7
二维数组的每个数组元素的长度并不要求相同，例如，可以这么定义ns数组：
int[][] ns = {
{ 1, 2, 3, 4 },
{ 5, 6 },
{ 7, 8, 9 }
};
这个二维数组在内存中的结构如下：
┌───┬───┬───┬───┐
┌───┐ ┌──▶│ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │
ns ─────▶│░░░│──┘ └───┴───┴───┴───┘
├───┤ ┌───┬───┐
│░░░│─────▶│ 5 │ 6 │
├───┤ └───┴───┘
│░░░│──┐ ┌───┬───┬───┐
└───┘ └──▶│ 7 │ 8 │ 9 │
└───┴───┴───┘
要打印一个二维数组，可以使用两层嵌套的for循环：
for (int[] arr : ns) {
for (int n : arr) {
System.out.print(n);
System.out.print(', ');
}
System.out.println();
}
或者使用Java标准库的Arrays.deepToString()：
// 二维数组
import java.util.Arrays;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int[][] ns = {
{ 1, 2, 3, 4 },
{ 5, 6 },
{ 7, 8, 9 }
};
System.out.println(Arrays.deepToString(ns));
}
}
三维数组
三维数组就是二维数组的数组。可以这么定义一个三维数组：
int[][][] ns = {
{
{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9}
},
{
{10, 11},
{12, 13}
},
{
{14, 15, 16},
{17, 18}
}
};
它在内存中的结构如下：
┌───┬───┬───┐
┌───┐ ┌──▶│ 1 │ 2 │ 3 │
┌──▶│░░░│──┘ └───┴───┴───┘
│ ├───┤ ┌───┬───┬───┐
│ │░░░│─────▶│ 4 │ 5 │ 6 │
│ ├───┤ └───┴───┴───┘
│ │░░░│──┐ ┌───┬───┬───┐
┌───┐ │ └───┘ └──▶│ 7 │ 8 │ 9 │
ns ────▶│░░░│──┘ └───┴───┴───┘
├───┤ ┌───┐ ┌───┬───┐
│░░░│─────▶│░░░│─────▶│10 │11 │
├───┤ ├───┤ └───┴───┘
│░░░│──┐ │░░░│──┐ ┌───┬───┐
└───┘ │ └───┘ └──▶│12 │13 │
│ └───┴───┘
│ ┌───┐ ┌───┬───┬───┐
└──▶│░░░│─────▶│14 │15 │16 │
├───┤ └───┴───┴───┘
│░░░│──┐ ┌───┬───┐
└───┘ └──▶│17 │18 │
└───┴───┘
如果我们要访问三维数组的某个元素，例如，ns[2][0][1]，只需要顺着定位找到对应的最终元素15即可。
理论上，我们可以定义任意的N维数组。但在实际应用中，除了二维数组在某些时候还能用得上，更高维度的数组很少使用。
练习
使用二维数组可以表示一组学生的各科成绩，请计算所有学生的平均分：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 用二维数组表示的学生成绩:
int[][] scores = {
{ 82, 90, 91 }, // 学生甲的语数英成绩
{ 68, 72, 64 }, // 学生乙的语数英成绩
{ 95, 91, 89 }, // ...
{ 67, 52, 60 },
{ 79, 81, 85 },
};
// TODO:
double average = 0;
System.out.println(average);
if (Math.abs(average - 77.733333) < 0.000001) {
System.out.println("测试成功");
} else {
System.out.println("测试失败");
}
}
}
下载练习
小结
二维数组就是数组的数组，三维数组就是二维数组的数组；
多维数组的每个数组元素长度都不要求相同；
打印多维数组可以使用Arrays.deepToString()；
最常见的多维数组是二维数组，访问二维数组的一个元素使用array[row][col]。