Cómo crear y realizar operaciones en matrices en Java

mayo 1, 2021 Aranzulla de Los Pobres

Las matrices proporcionan una manera fácil para que los desarrolladores almacenen y recuperen datos al crear aplicaciones.

Una matriz es una estructura de datos que se utiliza para almacenar, recuperar y manipular una colección de elementos que comparten el mismo tipo de datos. Aunque las matrices a menudo almacenan una amplia lista de elementos, se puede acceder a toda la matriz utilizando un solo identificador, esto se conoce como el nombre de la matriz.

Sin embargo, si el objetivo es solo acceder a un solo elemento en una matriz, entonces el índice del elemento requerido debe combinarse con el nombre de la matriz para que se otorgue el acceso.

Cómo utilizar una matriz

Las matrices se pueden utilizar en casi todos los lenguajes de programación. Declarar y definir elementos de matriz son los dos requisitos básicos que deben cumplirse antes de poder comenzar a utilizar cualquier matriz.

Declarar una matriz en Java

En Java, las matrices se pueden declarar de dos formas; la principal diferencia entre cada método es que uno ocupa mucho más espacio que el otro cuando llega el momento de definir sus variables.

Declaración de un ejemplo de matriz

 
public class Arrays {
 public static void main(String[] args) {
 //declaring an integer array
 int[] arr1 = new int[10];
 }
 }

Con el código anterior, se ha declarado una matriz con el nombre arr1. Esta matriz puede almacenar una lista de 10 enteros.

Si los 10 enteros que deben almacenarse en arr1 arriba están disponibles para su uso, este proceso requerirá 10 líneas adicionales de código.

Ejemplo de poblado de una matriz

 
public class Arrays {
 public static void main(String[] args) {
 //declaring an integer array
 int[] arr1 = new int[10];
 //populate the array with 10 integer elements
 arr1[0] = 2;
 arr1[1] = 4;
 arr1[2] = 6;
 arr1[3] = 8;
 arr1[4] = 10;
 arr1[5] = 12;
 arr1[6] = 14;
 arr1[7] = 16;
 arr1[8] = 18;
 arr1[9] = 20;
 }
 }

En matrices, el término "índice" se refiere a la posición de un elemento específico en una lista. Cada posición de índice se identifica mediante un valor numérico y, de forma predeterminada, cada matriz comienza en la posición cero.

Por lo tanto, si desea colocar una lista de números pares en una matriz, el primer elemento debe colocarse en la posición cero del índice. Esto está representado por el nombre de la matriz seguido de un par de corchetes que encierran el número cero.

Un elemento se coloca en una posición particular en una matriz usando el signo igual, como puede ver en el ejemplo anterior. El ejemplo también muestra que a las 10 posiciones creadas cuando se declara la matriz arr1 ahora se les asigna un valor entero par de 2-20.

La matriz ahora está completamente poblada. Si por alguna razón decide eliminar la última línea de código en el ejemplo anterior, la matriz aún estará completamente poblada. La única diferencia sería que el elemento en la posición de índice 9 ahora sería cero; esto se debe a que a cada posición en una matriz de enteros que se crea sin un elemento se le asigna un valor de cero por defecto.

Ese valor cero solo se anula cuando se asigna explícitamente otro valor a la posición del índice, como es el caso en el ejemplo anterior.

Declarar y poblar una matriz

Existe una forma mucho más sencilla de lograr lo mismo con una sola línea de código. En lugar de declarar una matriz y luego asignar cada elemento a una posición de uno en uno, simplemente puede declarar una matriz y asignarle los elementos apropiados de una sola vez.

Declaración y asignación de variables a un ejemplo de matriz

 
public class Arrays {
 public static void main(String[] args) {
 //declare and populate the array with 10 integer elements
 int[] arr2 = {1,3,5,7,9,11,13,15,17,19};
 }
 }

En el ejemplo anterior, arr2 se crea y se completa con una lista de 10 números enteros impares. Al igual que la matriz anterior, arr2 ahora está completo y listo para usarse.

Acceder a variables en una matriz

En cualquier lenguaje de programación, obtener acceso a una matriz después de que se ha creado y llenado es muy fácil si sabe qué posición ocupa ese elemento. Volviendo a nuestro ejemplo anterior, digamos que desea que el valor 11 realice alguna operación en su programa.

Para obtener acceso a este valor, necesita saber dos cosas; el nombre de la matriz de la que forma parte el valor y la posición del valor en esa matriz. En nuestro ejemplo, puede ver que el valor 11 está en una matriz llamada arr2 y en la posición del índice 5.

El siguiente código le proporcionará acceso a ese valor.

 
public class Arrays {
 public static void main(String[] args) {
 //declare and populate the array with 10 integer elements
 int[] arr2 = {1,3,5,7,9,11,13,15,17,19};
 //printing the value at position 5 to the console
 System.out.println(arr2[5]);
 }
 }

El código anterior devuelve el valor 11 . Dependiendo de lo que desee hacer con el elemento, puede asignarlo a una nueva variable o imprimirlo en la consola. En el ejemplo anterior, el valor se imprime en la consola, lo que produce el siguiente resultado en la pantalla.

Este enfoque no es muy práctico si se trata de una matriz que tiene miles de elementos y necesita recuperar cientos de elementos diferentes en diferentes puntos. Esta es la razón por la que los bucles for se utilizan normalmente para obtener acceso a múltiples variables de matriz a la vez.

Uso de bucles for con sus matrices

Un bucle for es una de las tres estructuras iterativas que se utilizan para lograr la repetición en la programación. Incluso desde una perspectiva ingenua, si considera el proceso de acceder a múltiples elementos en una matriz, encontrará que se necesitará mucha repetición.

Imprimir todos los elementos de la matriz de números impares en una consola puede parecer una tarea desalentadora si tuviera que recuperar e imprimir explícitamente un elemento a la vez antes de pasar al siguiente.

El bucle for hace esto exactamente de forma implícita con menos de la mitad del código que se necesitaría para hacerlo explícitamente.

Recuperación de elementos de matriz con un ejemplo de bucle for

 
public class Arrays {
 public static void main(String[] args) {
 //declaring and initializing the array
 int[] arr2 = {1,3,5,7,9,11,13,15,17,19};
 //declaring the count variable
 int count;
 //using the for loop to print each element in the array to the console
 for(count = 0; count < arr2.length; count++) {
 System.out.println(arr2[count]);
 }
 }
 }

En el ejemplo anterior, la variable entera denominada cuenta toma la posición de índice de cada elemento de la matriz en diferentes momentos. Esto se logra en la primera línea del ciclo for , donde el recuento se inicializa a cero y luego se restringe a valores que son menores que la longitud de la matriz (por lo tanto, menos de 10).

La operación final que se ejecuta en el valor de conteo es incrementarlo en uno cada vez que se ejecuta el bucle for, antes de pasar su valor a la posición de índice de la matriz. La segunda línea del bucle for produce el siguiente resultado en la consola.

Las matrices facilitan el almacenamiento y la recuperación de datos

A partir de este artículo, ha adquirido las habilidades necesarias para almacenar y recuperar datos de forma eficiente de matrices en Java. Ahora sabe cómo utilizar los bucles for en sus matrices Java y comprende lo bien organizada que está esta función.

El lenguaje Java también está bien estructurado en secciones conocidas como clases, y si desea usar el lenguaje de manera efectiva, necesitará saber cómo crear clases en él.