配列型

同じデータ型を持ち，同じような操作を施す複数の変数を統一的に扱うために配列(array)が用意されている．これまで変数をデータを入れる箱にたとえてきたが，配列は箱の集合と考えて良い．箱の集合の中で，どの箱を表すかを添字(index)と呼ばれる0で始まるint型の整数で表す( double型やfloat型の数がたまたま整数だったとしてもそのまま添字に使うことはできません． ) ．配列を使う前に箱の集合の大きさ(サイズ)を指定する必要がある．以下の，プログラム

import java.io.*;
public class Add{
  static public void main(String[] argv) throws IOException{
    DataInputStream istream=new DataInputStream(System.in);
    int box1=Integer.parseInt(istream.readLine()); // (1)
    int box2=Integer.parseInt(istream.readLine());
    int sum=box1+box2;
    System.out.println(sum);
  }
}

を配列を用いて書き直した例をあげる．

import java.io.*;
public class AddArray{
  static public void main(String[] argv) throws IOException{
    DataInputStream istream=new DataInputStream(System.in);
    int[] box=new int[2]; // int[] box; box=new int[2]; と同じ意味
    int sum=0; // int sum; sum=0; と同じ意味
    box[0]=Integer.parseInt(istream.readLine());
    sum=sum+box[0]; // sum+=box[0]; と書いても同じ意味
    box[1]=Integer.parseInt(istream.readLine());
    sum=sum+box[1];
    System.out.println(sum);
  }
}

あるデータ型の配列の型の表記は型名の後に '[]'をつける．したがって， box が int 型の配列の型を指す変数だということを宣言するには，

int[] box;

のように書く．

配列のサイズを指定するには，

box=new int[2];

のように，new の後に型名を書き, '[',']'の中にサイズを表す．添字は'サイズ-1'まで指定でき，それを超える値，負の値を指定するとエラーになる．

配列の要素を参照したり配列の要素に代入する時は，配列型の変数の後ろに' [',']'で囲んで添字を書き，添字によってどの要素かを指定する．添字は int型でなくてはいけない．

float型，double型の変数を添字に使うのはキャスト演算子「(型名)式」でint 型に変換すれば可能だが，そうする必要がある場合の多くはその変数は本来 int型にすべきである．特に，ループの繰り返しを判定する変数などを， float, doubleにすると誤差により，ループの回数が意図しない回数になる可能性がある．この場合は大(double)は小(int)を兼ねない．

上の例では，配列を使う意味がなかったが，繰り返しをおこなう構文と組み合わせると，以下のように異なる添字を持つ要素について同じ操作をおこなうことが簡潔に書け，有効である．

import java.io.*;
public class AddVar{
  static public void main(String[] argv) throws IOException{
    DataInputStream istream=new DataInputStream(System.in);
    System.out.println("Input number of elements");
    int n=Integer.parseInt(istream.readLine());
    int[] box=new int[n]; // (1)
    int sum=0;
    System.out.println("Input numbers");
    int i=0;
    while(i< n){
      box[i]=Integer.parseInt(istream.readLine());
      sum+=box[i];
      i++;
    }
    System.out.println("Result is "+sum);
  }
}

この中で出てくる．i++ という式は，i=i+1 とほぼ同じ意味である．この手の略記法はC言語にならっている．C言語に由来する略記法としては，

  x = x + y   -> x += y
  x = x - y   -> x -= y
  x = x * y   -> x *= y
  x = x / y   -> x /= y
  x = x % y   -> x %= y

などがある．

ここで導入された while文は

while (条件式) 実行文

という構文を持ち，条件式が成り立つ(評価結果が true になる)ときだけ実行文を1度実行し，その実行後に再び条件式をチェックする動作を繰り返す．たとえば，nが3の時は，while文の実行結果は

      box[0]=Integer.parseInt(istream.readLine());
      sum+=box[0];
      box[1]=Integer.parseInt(istream.readLine());
      sum+=box[1];
      box[2]=Integer.parseInt(istream.readLine());
      sum+=box[2];

の実行結果と同じになる．

(1)の行のように，配列のサイズは変数で指定することもできるのが，動的メモリ管理の機能を持つJavaの特徴の1つである．