Javaにおける配列の宣言と初期化方法とは？

Java 配列

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Java入門

公開日時: 2020-06-12 　更新日時: 2020-09-24

この記事でわかること

システム エンジニア: Javaで配列を利用する際には、どのようなことが必要なのでしょうか？

プロジェクト マネージャー: 宣言、領域確保、初期化の処理が必要です。

Javaにおける配列

配列とは、複数の値を1つのまとまりとして扱うためのデータ構造です。Javaの配列では、同じ型のデータを扱い、intやdoubleなどの基本型の他に、Stringなど参照型のデータも扱えます。この記事では、Javaプログラミングの配列の使い方の基本を学ぶため、配列の宣言と初期化方法についてコード例を用いて解説していきます。

1次元配列の宣言と初期値の設定方法

Javaの1次元配列では、a[2]やa[i]（aは配列名）のように、角括弧[ ]による添え字を付けて、各々の要素（配列に格納されている値）を参照できます。このように配列を利用する前に、配列の宣言と初期化が必要となるため、その方法について説明します。

配列の宣言方法

Javaでの1次元配列宣言の書き方には、次の2通りがあります。型名[] 配列名; または型名配列名[];例えば、int型の1次元配列xとyの宣言は、次のように書けます。例： int[] x; int y[];以降、この記事内では、一番目の記述法に従っていきます。1次元配列の宣言例を記載します。

int[] x;
String[] s;
short[] b;

int[] x;

String[] s;

short[] b;

配列の領域を確保する

基本型の変数では、例えば、”int y;” のように変数を宣言するとその値を格納する領域が確保されます。配列の場合には、宣言だけでは、要素データの型（int）と、1次元配列であることが宣言されただけで、サイズが指定されておらず、配列の値を格納する領域は確保されていません。領域確保はnew演算子を用いて、次のように記述します。例では、5個の整数領域が確保され、配列変数xがその領域を参照するようになります。配列名 = new 型名[要素数];例： x = new int[5];宣言と領域の確保をまとめて、次の一文で書くこともできます。

型名[] 配列名 = new 型名[要素数];

例： int[] x = new int[5];

代入文により配列を初期化する

配列を宣言し領域が確保されたら、各要素に値を設定して初期化します。要素数3の整数型配列aを宣言し値を設定するコードは、次のように書けます。Javaでは配列の添え字は0からなので、サイズ3の配列の添え字は0, 1, 2となります。

int[] a = new int[3];
a[0] = 20;
a[1] = 80;
a[2] = 50;

int[] a = new int[3];

a[0] = 20;

a[1] = 80;

a[2] = 50;

配列の要素数が多い場合には、ループを用いて全要素を処理します。1次元配列を初期化するループコードの例を示します。

public class InitArray01 {
  public static void main(String[] args) {
    // 1000要素の整数配列を宣言
    int a[] = new int[1000];
    // 値を初期化
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
      a[i] = 2000 - i;
    } 
    // 値を確認 a[100]: 1900
    System.out.println("a[100]: " + a[100]);
  }
}

public class InitArray01 {

public static void main(String[] args) {

// 1000要素の整数配列を宣言

int a[] = new int[1000];

// 値を初期化

for (int i = 0; i < 1000; i++) {

a[i] = 2000 - i;

}

// 値を確認 a[100]: 1900

System.out.println("a[100]: " + a[100]);

}

初期化子を使った配列初期化方法

配列宣言および領域確保と同時に初期値を設定したい場合には、次のような初期化子を用いた方法があります。型名[ ] 配列名 = { 値1, 値2, 値3 };中括弧{…}の中に値を並べることで、配列のサイズと初期値を指定できます。整数配列と文字列配列の初期化コード例を示します。

public class InitArray02 {
  public static void main(String[] args) {
    // 初期化子を使ったint配列の初期化
    int a[] = {20, 80, 50, 77, 1};
    // 初期化子を使ったString配列の初期化
    String s[] = {"apple", "orange", "banana"};
    // 値を確認 a[3]: 77 s[2]: banana
    System.out.println("a[3]: " + a[3]);
    System.out.println("s[2]: " + s[2]);
  }
}

public class InitArray02 {

public static void main(String[] args) {

// 初期化子を使ったint配列の初期化

int a[] = {20, 80, 50, 77, 1};

// 初期化子を使ったString配列の初期化

String s[] = {"apple", "orange", "banana"};

// 値を確認 a[3]: 77 s[2]: banana

System.out.println("a[3]: " + a[3]);

System.out.println("s[2]: " + s[2]);

}

2次元配列の宣言と初期化方法

表形式のデータを扱う場合などに2次元配列を使います。Javaの2次元配列のデータは、a[1][3]のように、2つの添え字を用いて参照します。2次元配列の初期化方法をご説明します。

2次元配列の代入による初期化例

Javaで2次元配列を宣言し領域を確保する文は、次の形です。型名[][] 配列名 = new 型名[要素数1][要素数2];2×3の2次元配列に値を代入するコード例を示します。

public class InitArray03 {
  public static void main(String[] args) {
    // 2×3の整数型配列を宣言
    int[][] a = new int[2][3];
    // 値を初期化
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
      for (int j = 0; j < 3; j++) {
        a[i][j] = i*10+j;
      }
    }
    // 値を確認 a[1][2]: 12
    System.out.println("a[1][2]: " + a[1][2]);
  }
}

public class InitArray03 {

public static void main(String[] args) {

// 2×3の整数型配列を宣言

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

// 値を初期化

for (int i = 0; i < 2; i++) {

for (int j = 0; j < 3; j++) {

a[i][j] = i*10+j;

}

// 値を確認 a[1][2]: 12

System.out.println("a[1][2]: " + a[1][2]);

}

2次元配列で初期化子を用いる方法

2次元配列の場合にも、初期化子を用いて値を指定することができます。各行の値を中括弧{…}の中に並べ、さらに外側に{ }を置くことで、2次元構造に対応する値を指定します。初期化子を使った整数と文字列の2次元配列初期化コードの例を示します。

public class InitArray04 {
  public static void main(String[] args) {
    // 2次元整数型配列の宣言と初期化
    int[][] a = { {0, 1, 2}, {10, 11, 12}};
    // 2次元文字型配列の宣言と初期化
    String[][] s = {
      {"apple", "orange", "banana", "pineapple"},
      {"cat", "dog", "bird", "fish"},
    };
    // 値を確認 a[1][2]: 12
    System.out.println("a[1][2]: " + a[1][2]);
    // 値を確認 s[1][2]: bird
    System.out.println("s[1][2]: " + s[1][2]);
  }
}

public class InitArray04 {

public static void main(String[] args) {

// 2次元整数型配列の宣言と初期化

int[][] a = { {0, 1, 2}, {10, 11, 12}};

// 2次元文字型配列の宣言と初期化

String[][] s = {

{"apple", "orange", "banana", "pineapple"},

{"cat", "dog", "bird", "fish"},

};

// 値を確認 a[1][2]: 12

System.out.println("a[1][2]: " + a[1][2]);

// 値を確認 s[1][2]: bird

System.out.println("s[1][2]: " + s[1][2]);

}

2次元配列は「配列の配列」

Javaの2次元配列は、配列の各要素がさらに配列を参照している形になっています。すなわち、「配列の配列」です。例えば2×3の整数型配列aの宣言文int[][] a = new int[2][3];は、次のように4つの文に分けて書くこともできます。

int[][] a; // aは整数型の2次元配列
a = new int[2][]; // aは要素数2のint[]型（intの配列）を要素とする配列
a[0] = new int[3]; // aの要素a[0]は要素数3のint配列を参照
a[1] = new int[3]; // aの要素a[1]は要素数3のint配列を参照

int[][] a; // aは整数型の2次元配列

a = new int[2][]; // aは要素数2のint[]型（intの配列）を要素とする配列

a[0] = new int[3]; // aの要素a[0]は要素数3のint配列を参照

a[1] = new int[3]; // aの要素a[1]は要素数3のint配列を参照

Javaの2次元配列では、変数が参照する各要素が、さらに配列を参照している形で実装されています。

行毎にサイズが異なる配列

2次元配列が「配列の配列」を表していることから、配列の各行で異なる要素数の配列を参照することもできます。次の例では、a[0]はサイズ3の配列を、a[1]はサイズ4の配列を持っていると考えられます。

int[][] a; // aは整数型の2次元配列
a = new int[2][]; // aは要素数2のint[]型（intの配列）を要素とする配列
a[0] = new int[3]; // aの要素a[0]は要素数3のint配列を参照
a[1] = new int[4]; // aの要素a[1]は要素数4のint配列を参照

int[][] a; // aは整数型の2次元配列

a = new int[2][]; // aは要素数2のint[]型（intの配列）を要素とする配列

a[0] = new int[3]; // aの要素a[0]は要素数3のint配列を参照

a[1] = new int[4]; // aの要素a[1]は要素数4のint配列を参照

このような配列を初期化するために、ループを用いて値を設定するコード例を示します。a[i]の要素数は一定ではないため、lengthを用いて配列の要素数を取得しています。

for (int i = 0; i < a.length; i++) {
  for (int j = 0; j < a[i].length; j++) {
    a[i][j] = i * 10 + j;
  }
}

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

for (int j = 0; j < a[i].length; j++) {

a[i][j] = i * 10 + j;

}

3次元以上の多次元配列の初期化

3次元以上の多次元配列の場合も、2次元配列と同様です。4×3×2の3次元配列を初期化し、これを用いて宣言するコード例を示します。

int[][][] a = {
  {{0, 1},{10, 11},{20,21}},
  {{100, 101},{110, 111},{120,121}},
  {{200, 201},{210, 211},{220,221}},
  {{300, 301},{310, 311},{320,321}}
  };

int[][][] a = {

{{0, 1},{10, 11},{20,21}},

{{100, 101},{110, 111},{120,121}},

{{200, 201},{210, 211},{220,221}},

{{300, 301},{310, 311},{320,321}}

};

システム エンジニア: Javaの配列利用方法は、さまざまなものがあるのですね。

プロジェクト マネージャー: そうですね。Javaの配列を上手に利用してみましょう！

Javaの配列初期化方法を知ろう！

Javaで配列を利用する際には、データの型と配列の構造を宣言し、メモリ上の領域確保を行った後、各要素の値を初期化します。初期化は、通常は代入文により値を設定しますが、初期化子を用いると、宣言と同時に初期値の設定が可能です。

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