3.6 Taulukoista

Javassa taulukot ovat olioita. Ne siis muiden olioiden tapaan luodaan new-operaatiolla (myös ns. taulukon alustajalla, kts. alla). Muiden oliomuuttujien tapaan taulukkomuuttuja on viittaustyyppiä. Kun taulukko-olio on luotu, sen kokoa ei voi muuttaa, mutta taulukkomuuttuja voi ohjelman suorituksen aikana saada arvokseen eri taulukko-olioita, esimerkiksi eri mittaisia taulukoita!

Taulukon koko on siis taulukko-olion ominaisuus, ei taulukkomuuttujan.

Taulukon indeksit alkavat aina nollasta ja indeksien arvot voivat olla vain int-tyyppisiä (byte, short, ja char kelpaavat, ne muutetaan automaattisesti int-tyyppisiksi, mutta long on itse muutettava eksplisiittisellä tyyppimuunnoksella!).

• Taulukkomuuttujan määrittely ja taulukko-olion luonti
• Taulukon käyttö
• Komentoriviparametrit
• Useampiulotteiset taulukot
• Taulukkotyyppiset metodit

Taulukkomuuttujan määrittely ja taulukko-olion luonti

   int[] tauluA;
   int[] tauluB = null;
   int[] tauluC = new int[4];
   int[] tauluD = {3, 5, 9, 11};
   int[] tauluE = {};

• tauluA on muuttuja, joka joskus voi saada arvokseen viitteen int-taulukko-olioon, mutta (metodissa määritellyllä!) tauluA:lla ei ole mitään alkuarvoa. Ainoa sallittu operaatio tällaiselle tauluA-muuttujalle on sijoitus.

• tauluB on muuttuja, jolla on alkuarvona tyhjä viite, viite "ei mihinkään olioon". Sijoittamisen lisäksi tauluB:tä voidaan verrata null-arvoon, pituuden kyseleminen tai indeksointi johtaisi suoritusaikaiseen virheeseen.

• tauluC on muuttuja, jolla on alkuarvona viite int[4]-olioon, nelialkioiseen int-taulukkoon tauluC[0] ... tauluC[3]. Alkioilla on kullakin alkuarvona luku 0. (tauluC viittaa olioon, olio on luokan ilmentymä, olion kentillä on oletusalkuarvot. Tähän palataan tarkemmin luvussa 4.)

• tauluD on muuttuja, jolla on alkuarvona viite int[4]-olioon, nelialkioiseen int-taulukko-olioon tauluD[0] ... tauluD[3]. Ilmausta {3, 5, 9, 11} kutsutaan taulukon alustajaksi (array initializer), jolla ilmaistaan, että luodaan nelialkionen int-taulukko-olio, jonka alkioille asetetaan luetellut alkuarvot.

• tauluE on muuttuja, jonka arvona on 0-alkioinen int-taulukko-olio Tämä on eri asia kuin määrittelemätön tauluA tai null-arvoinen taulukkomuuttuja tauluB - nyt pituuttakin voi kysellä. Indeksointi kuitenkin johtaisi suoritusaikaiseen virheeseen.

Taulukkomuuttujan määrittelyssä käytettävät []-sulkeet voidaan sijoittaa joko tyypin tai muuttujan jälkeen. Esimerkiksi määrittelyt

  String[] args;
  String args[];

Myös useampiulotteiset taulukot ovat mahdollisia (kyseessä ovat oikeastaan yksiulotteiset taulukot, joiden komponentteina on taulukoita!):

  int[][] matriisiA = new int[2][2];
  int[][] matriisiB = { {1, 2}, {3,4} };

  double[][][] avaruus = new double[100][100][100];

  short[][][] mikälie = {{{1,2},{3,4}},
                         {{5,6},{7,8}}
                        };

  boolean[][][][][] böö = new boolean[2][3][54][2][9];

  double avaruus[][][] = new double[100][100][100];
  double[] avaruus[][] = new double[100][100][100];
  double[][] avaruus[] = new double[100][100][100];

Kuten edellä todettiin, taulukkotyypillä ei ole pituutta eli komponenttien määrää, mutta taulukko-olio on koko olemassaolonsa ajan vakiokokoinen. Taulukko-olion pituus löytyy kentästä length (luokista ja kentistä luvussa 4):

  double[] dTau = new double[10];

  // nyt dTau.length == 10

  dTau = new double[100];

  // nyt dTau.length == 100

  private static void ykköstä(double[] tau) {
    for (int i=0; i<tau.length; ++i)
      tau[i] = 1.0;
  }

Taulukon käyttö

Taulukon komponenttityyppi voi olla mikä tahansa Javan tyyppi, myös viittaustyyppi! Niinpä siis alkeistyyppien lisäksi vaikkapa String on mahdollinen ja myös mikä tahansa itse tehty luokka!

Taulukko siis on itse olio ja se luodaan new-operaatiolla (tai alustajalla). Jos taulukon komponentit ovat olioita, myös ne on luotava kukin erikseen new-operaatiolla! (Oliokomponentin alkuarvo on tyhjä olio, null. Myös alkeistyyppiset komponentit saavat oletusalkuarvon, kts. luku 4.)

Esimerkkejä taulukon käytöstä (TKayttoa.java):

public class TKayttoa {
  public static void main(String[] args) {

    int[] itauA;
    int[] itauB = null;
    int[] itauC = new int[10];

    String[] mjtau = new String[20];

    Pikkuvarasto[] vtau = new Pikkuvarasto[100];
                       // taulukko, jonka joka alkioksi  
                       // voidaan asettaa Pikkuvarasto-olio!!

    itauC[2] = 7;
    itauC[0] = itauC[2];
    itauC[9] = itauC[2] - 89;

    itauA = itauB;

    itauA = new int[30];

    itauB = itauA;

    mjtau[0] = "Miau";
    for (int i=1; i<6; ++i)
      mjtau[i] = mjtau[i-1]+mjtau[0];

    for (int i=0; i<6; ++i)
      System.out.println(mjtau[i]);


    for (int i=0; i<100; ++i)
      vtau[i] = new Pikkuvarasto(i, "Olut"); // i:nteen varastoon
                                            // arvoksi i

    System.out.println(vtau[7]);

    vtau[7].vieVarastoon(vtau[42].paljonkoOn());

    System.out.println(vtau[7]);
  }
}

Miau
MiauMiau
MiauMiauMiau
MiauMiauMiauMiau
MiauMiauMiauMiauMiau
MiauMiauMiauMiauMiauMiau
(Olut: 7.0)
(Olut: 49.0)

Jos oletetaan äskeiset esimerkkimäärittelyt:

  int[] itauA;
  int[] itauB = null;
  int[] itauC = new int[10];

  String[] mjtau = new String[20];

  Pikkuvarasto[] vtau = new Pikkuvarasto[100];
                       // taulukko, jonka joka alkioksi  
                       // voidaan asettaa Pikkuvarasto-olio!!

  itauA[2] = 7;
     //Kääntäjä: variable itauA might not have been initialized
                 
  itauB[2] = 7;
     //Tulkki: java.lang.NullPointerException

  itauC[10] = 3;
     //Tulkki: java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException

  itauC[9] = 89.9;
     //Kääntäjä: possible loss of precision
     //          found   : double
     //          required: int          

  itauA = new double[30];
     //Kääntäjä: incompatible types
     //          found   : double[]
     //          required: int[]

  itauB = itauA;
     //Kääntäjä: variable itauA might not have been initialized

//----

   vtau[7].vieVarastoon(321);
     //Tulkki: java.lang.NullPointerException

Komentoriviparametrit

  public class Parat {
    public static void main(String[] args) {
      for (int i=0; i < args.length; ++i)
        System.out.println(i+". parametri: "+args[i]);
    }
  }

java Parat Olipa kerran kissa.

0. parametri: Olipa
1. parametri: kerran
2. parametri: kissa.

Useampiulotteiset taulukot

(Java-terminologiassa taulukon komponenttityypiksi (component type) kutsutaan mitä tahansa tyyppiä josta taulukko on muodostettu. Alkiotyypiksi (element type) kutsutaan sellaista komponenttityyppiä, joka ei ole taulukko. Jokaisesta taulukkotyypistä löytyy lopulta alkiotyyppi. Sitä kutsutaan koko taulukon alkiotyypiksi. Samalla tavoin käytetään käsitteitä komponentti ja alkio!)

Esimerkki matriiseista:

  int[][] a = new int[2][3];
  int[][] b = {{9, 21, -2}, {2, 7, 19}};
  int[][] c = new int[2][3];

  for (int i=0; i<2; ++i)
    for (int j=0; j<3; ++j)
      a[i][j] = i+j;

  for (int i=0; i<2; ++i)
    for (int j=0; j<3; ++j)
      c[i][j] = a[i][j] + b[i][j];

  for (int i=0; i<2; ++i) {
    for (int j=0; j<3; ++j)
      System.out.print(c[i][j]+" ");
    System.out.println();
  }

9 22 0
3 9 22

  int[][] c = new int[2][];

  // c on int[][]-tyyppinen taulukkomuuttuja, jonka 
  // komponentteina on nyt kaksi int[]-taulukkoa: 
  // c[0] ja c[1]

  // luodaan komponenttiolioiksi eri kokoiset taulukot:

  c[0] = new int[5];
  c[1] = new int[2];

  // käytetään taulukkoja:

  for (int i=0; i < c[0].length; ++i)
    c[0][i] = 100-5*i;

  for (int i=0; i < c[1].length; ++i)
    c[1][i] = 5*i - 100;

  for (int i=0; i < c.length; ++i) {
    for (int j=0; j < c[i].length; ++j)
      System.out.print(c[i][j]+" ");
    System.out.println();
  } 

100 95 90 85 80
-100 -95

    int[][][][] t = new int[3][][][];
 
    t[1] = new int[4][][];
 
    t[1][3] = new int[3][];
 
    t[1][3][0] = new int[2];
    t[1][3][2] = new int[5];
 
    t[1][3][0][1] = 8;
    t[1][3][2][3] = -123;

Taulukkotyyppiset metodit

public class TauluMetossa {

  public static void main(String[] args) {

     int[] b = teePerustaulu(20);

     for (int i=0; i < b.length; ++i)
       System.out.print(b[i]+" ");
     System.out.println();
  }

  private static int[] teePerustaulu(int koko) {

      int[] tulos = new int[koko];

      for (int i=0; i < tulos.length; ++i)
        tulos[i] = i;

      return tulos;
  }
}

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

public class IhmeTauluMetossa {

  public static void main(String[] args) {

    String[][] c = abcMatriisi('A', 5);

    for (int i=0; i < c.length; ++i) {
      for (int j=0; j < c[i].length; ++j)
        System.out.print(c[i][j]+" ");
      System.out.println();
    }
  }

  private static String[][] abcMatriisi(char merkki, int kpl) {

      String[][] tulos = new String[kpl][kpl];

      for (char m=merkki; m < merkki+kpl; ++m)
        for (char n=merkki; n < merkki+kpl; ++n)
          tulos[m-merkki][n-merkki] = ""+ m+n;

      return tulos;
  }
}

AA AB AC AD AE
BA BB BC BD BE
CA CB CC CD CE
DA DB DC DD DE
EA EB EC ED EE

Takaisin luvun 3 sisällysluetteloon.