Java の配列: 特性、使用法、および実際のシナリオ

この記事では、Java の配列の特性 (固定サイズ、効率的なアクセス、型安全性など) を探りながら、ArrayList などの動的コレクション型と比較します。また、製品数量の保存、毎日の温度の変更、生徒の成績の並べ替えなどの実際のシナリオも提供し、Java での配列の実用的なアプリケーションを示します。

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Java では、配列は開発者が同じ型の複数の値を 1 つの変数に格納できるようにする基本的なデータ構造です。配列は、固定サイズと直接アクセス機能により、データを管理および操作するための効率的な方法を提供します。この記事では、Java 配列の特性を調査し、ArrayList などの他のコレクション型と比較し、配列が役立つ実際のシナリオを示します。効率的な Java プログラムを構築するには、配列のプロパティとアプリケーションを理解することが不可欠です。

以下は Java の配列特性のリストです:

• 固定サイズ: 配列のサイズは、一度定義すると変更できません。
• 順序付け: 配列は要素を順番に格納します。これは、要素がインデックスによって一定時間内にアクセスできることを意味します。
• 効率: 配列内の要素へのアクセスは一定時間の操作です。配列は単一タイプのデータを格納するため、メモリのオーバーヘッドが非常に低くなります。
• 単一型: Java 配列は型指定されています。つまり、配列宣言で宣言されているのと同じデータ型の要素のみを格納できます。

配列は、リストでありコレクション インターフェイスの一部である ArrayList とは異なります。 Java のインターフェイスは、クラスに似た参照型であり、定数、デフォルト メソッド、静的メソッド、および入れ子になった型のみを含めることができます (チュートリアル ポイント、n. d.)。コレクション インターフェイスの場合、add()、remove()、get()、size() などのメソッドが含まれます (Oracle Doc.、未確認)。これにより、ArrayList、LinkedList、Set クラスなどのさまざまなタイプのリスト クラスがこれらのメソッドを使用できるようになります。

配列はコレクション インターフェイスの一部ではないことに注意してください。言い換えれば、それらに関連付けられたメソッドはありません。

配列を使用する実際のシナリオ

シナリオ 1 店舗内の商品数量:
配列を使用すると、店内のさまざまな製品の数量を追跡できます。たとえば、配列の各要素は特定の製品の数量を表します。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Stores product quantities
        int[] quantities = new int[4];   
        // Storing product quantities
        quantities[0] = 50;  
        quantities[1] = 30;  
        quantities[2] = 20;  
        quantities[3] = 40;  
        // Prints the product quantities
        for (int i = 0; i < quantities.length; i++) {
            System.out.println("Product " + (i + 1) + " Quantity: " 
                                                            +   quantities[i]);
        }
    }
}

出力:

Product 1 Quantity: 50
Product 2 Quantity: 30
Product 3 Quantity: 20
Product 4 Quantity: 40

シナリオ 2:
配列を使用して毎日の気温を保存および変更できます。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Stores daily temperatures 
        int[] temperatures = {68, 70, 75, 72, 69, 71, 73};

        // Prints initial temperatures
        System.out.println("Initial daily temperatures:");
        printTemperatures(temperatures);

        // Modifies temperatures
        modifyTemperature(temperatures, 2, 78);
        modifyTemperature(temperatures, 5, 74);

        // Prints updated temperatures
        System.out.println("\nUpdated daily temperatures:");
        printTemperatures(temperatures);
    }

    // Method to print all temperatures
    public static void printTemperatures(int[] temperatures) {
        String[] days = {"Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", 
                         "Friday","Saturday", "Sunday"};
        for (int i = 0; i < temperatures.length; i++) {
            System.out.println(days[i] + ": " + temperatures[i] + "°F");
        }
    }

    // Method to modify a temperature
    public static void modifyTemperature(int[] temperatures, int dayIndex, 
                                                               int newTemperature) {
        if (dayIndex >= 0 && dayIndex < temperatures.length) {
            temperatures[dayIndex] = newTemperature;
        } else {
            System.out.println("Invalid day index!");
        }
    }
}

出力:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Stores product quantities
        int[] quantities = new int[4];   
        // Storing product quantities
        quantities[0] = 50;  
        quantities[1] = 30;  
        quantities[2] = 20;  
        quantities[3] = 40;  
        // Prints the product quantities
        for (int i = 0; i < quantities.length; i++) {
            System.out.println("Product " + (i + 1) + " Quantity: " 
                                                            +   quantities[i]);
        }
    }
}

シナリオ 3:
配列を使用して、特定のクラスの生徒の成績を保存および並べ替えることができます。

Product 1 Quantity: 50
Product 2 Quantity: 30
Product 3 Quantity: 20
Product 4 Quantity: 40

出力

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Stores daily temperatures 
        int[] temperatures = {68, 70, 75, 72, 69, 71, 73};

        // Prints initial temperatures
        System.out.println("Initial daily temperatures:");
        printTemperatures(temperatures);

        // Modifies temperatures
        modifyTemperature(temperatures, 2, 78);
        modifyTemperature(temperatures, 5, 74);

        // Prints updated temperatures
        System.out.println("\nUpdated daily temperatures:");
        printTemperatures(temperatures);
    }

    // Method to print all temperatures
    public static void printTemperatures(int[] temperatures) {
        String[] days = {"Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", 
                         "Friday","Saturday", "Sunday"};
        for (int i = 0; i < temperatures.length; i++) {
            System.out.println(days[i] + ": " + temperatures[i] + "°F");
        }
    }

    // Method to modify a temperature
    public static void modifyTemperature(int[] temperatures, int dayIndex, 
                                                               int newTemperature) {
        if (dayIndex >= 0 && dayIndex < temperatures.length) {
            temperatures[dayIndex] = newTemperature;
        } else {
            System.out.println("Invalid day index!");
        }
    }
}

要約すると、Java 配列は固定サイズであり、同じ型の複数の値を格納します。インデックスを使用して要素に効率的かつ継続的にアクセスできるため、メモリのオーバーヘッドと速度が懸念されるシナリオに適しています。配列には ArrayList のようなコレクションのような柔軟性はありませんが、順序付けされたデータを効率的に処理するための Java ツールキットの貴重な部分です。

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参考文献:

Oracle ドキュメント。 （未確認）。 コレクション (Java SE 21) [Java プラットフォーム、Standard Edition Java API 仕様]。オラクル。 https://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/util/Collection.html/

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チュートリアルポイント。 （未確認）。 Java インターフェース。チュートリアルのポイント。 https://www.tutorialspoint.com/java/java_interfaces.htm

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元々は、2024 年 10 月 16 日に Level UPcoding によって発行された Medium の Alex.omegapy で公開されました。

以上がJava の配列: 特性、使用法、および実際のシナリオの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。