７．Java配列の使い方

Java配列の使い方

Java配列は、同じデータ型の複数の要素を1つのコレクションとして格納するための基本的なデータ構造です。配列を使用すると、効率的にデータを操作でき、プログラムをシンプルに保つことができます。この記事では、Java配列の定義、初期化、操作方法について詳しく解説し、実際に使えるコード例を提供します。

Java配列の定義と初期化

Javaで配列を定義するには、データ型の後に角括弧 [] を付けて変数を宣言します。配列は定義と同時にサイズを指定するか、値を直接指定して初期化できます。

public class ArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 配列の宣言と初期化
        int[] numbers = new int[5];  // サイズ5の配列を作成
        numbers[0] = 10;             // インデックス0に値を代入
        numbers[1] = 20;             // インデックス1に値を代入
        numbers[2] = 30;
        numbers[3] = 40;
        numbers[4] = 50;

        // 配列の内容を出力
        for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
            System.out.println("Element at index " + i + ": " + numbers[i]);
        }
    }
}

このコードでは、5つの整数を格納する配列を作成し、各インデックスに値を代入しています。numbers.length プロパティを使用して配列のサイズを取得し、ループで各要素を出力しています。

配列の直接初期化

配列は、宣言時に値を指定して初期化することも可能です。以下のコード例では、直接初期化を行います。

public class DirectArrayInit {
    public static void main(String[] args) {
        // 配列の直接初期化
        String[] fruits = {"Apple", "Banana", "Cherry"};

        // 配列の内容を出力
        for (int i = 0; i < fruits.length; i++) {
            System.out.println("Fruit at index " + i + ": " + fruits[i]);
        }
    }
}

このコードでは、fruits 配列を定義し、初期化の段階で値をセットしています。この場合、new キーワードを省略できます。

多次元配列

Javaでは、多次元配列を使用してデータのグリッドやテーブルを表現できます。次の例では、2次元配列を使って行列を定義しています。

public class MultiDimensionalArray {
    public static void main(String[] args) {
        // 2次元配列の定義と初期化
        int[][] matrix = {
            {1, 2, 3},
            {4, 5, 6},
            {7, 8, 9}
        };

        // 2次元配列の内容を出力
        for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
            for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) {
                System.out.print(matrix[i][j] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

この例では、matrixという2次元配列を作成し、3x3の行列を格納しています。forループを使って、配列の各行と列を繰り返し処理し、要素を出力します。

配列操作の例: ソートと検索

Javaの標準ライブラリには、配列を操作するための便利なメソッドが含まれています。以下の例では、Arrays.sort メソッドを使って配列をソートし、Arrays.binarySearch を使って要素を検索します。

import java.util.Arrays;

public class ArrayOperations {
    public static void main(String[] args) {
        // 配列の定義と初期化
        int[] numbers = {5, 2, 9, 1, 6};

        // 配列をソート
        Arrays.sort(numbers);
        System.out.println("Sorted array: " + Arrays.toString(numbers));

        // 配列から要素を検索
        int index = Arrays.binarySearch(numbers, 6);
        System.out.println("Index of 6: " + index);
    }
}

このコードでは、Arrays.sort メソッドを使って配列を昇順にソートし、その後Arrays.binarySearchを使用して、ソート済みの配列から特定の値を検索しています。

結論

Java配列は強力なデータ構造であり、基本的な使い方から高度な操作まで幅広く活用できます。本記事で紹介した配列の定義、初期化、操作の基本をマスターすれば、Javaプログラムにおける効率的なデータ管理が可能になります。配列は今後のプログラミングでも頻繁に使う機能なので、しっかりと理解しておきましょう。