Diziler (arrays): tanımlama, gezinme, metotlara geçirme

Dizi (array), aynı tipte birçok değeri tek bir isim altında, sıralı olarak tutan yapıdır. 30 öğrencinin notu için 30 değişken açmak yerine bir dizi açarsın ve döngüyle gezersin. Vizenin ikinci yarısından itibaren hemen her soru diziyle ilgilidir: indeks takibi, döngüyle gezinme ve “diziyi alan bir metot yaz”.

Altın kurallar:

1. İndeks 0’dan başlar, son indeks length - 1.
2. a.length parantezsiz (String’deki length() ile karıştırma).
3. Yeni dizinin elemanları varsayılan değerle dolar: int için 0.
4. Enhanced for sadece okumak içindir. Değiştirmek için indeksli for.
5. Dizi metoda referans olarak gider: metot elemanları değiştirirse çağıran da görür.

Dizi oluşturma

int[] scores = new int[5];        // 5 elemanlı, hepsi 0
scores[0] = 90;
scores[3] = 75;
System.out.println(scores[0] + " " + scores[1] + " " + scores[3] + " " + scores.length);

90 0 75 5

indeks:   0    1    2    3    4
scores: [90] [ 0] [ 0] [75] [ 0]

new int[5] ile dizinin boyutu bir kez belirlenir ve sonradan değişmez. Boyutu değişebilen bir liste lazımsa ArrayList kullanılır (7. hafta).

Varsayılan değerler

double[] d = new double[2];
boolean[] b = new boolean[2];
String[] s = new String[2];
char[] c = new char[2];
System.out.println(d[0] + " " + b[0] + " " + s[0] + " " + (int) c[0]);

0.0 false null 0

Başlangıç listesi (array initializer)

Değerleri baştan biliyorsan:

int[] primes = {2, 3, 5, 7, 11};
System.out.println(primes[0] + " " + primes[4] + " " + primes[primes.length - 1] + " " + primes.length);
String[] days = {"Mon", "Tue", "Wed"};
System.out.println(days[1] + " " + days[1].length());

2 11 11 5
Tue 3

Boyut süslü parantezdeki eleman sayısından çıkar. days[1].length() String’in uzunluğu (3), days.length dizinin uzunluğu (3); biri metot, biri alan (field).

Dizide gezinme

Standart kalıp indeksli for:

for (int i = 0; i < primes.length; i++) {
    System.out.print(primes[i] + " ");
}
System.out.println();
for (int i = primes.length - 1; i >= 0; i--) System.out.print(primes[i] + " ");

2 3 5 7 11 
11 7 5 3 2 

TUZAK · <= ile son indeksi aşmak. for (int i = 0; i <= a.length; i++) son turda a[a.length]’e erişir ve program ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 3 out of bounds for length 3 ile çöker. Bu bir runtime error; derleyici yakalamaz.

Diziyi yazdırmak

System.out.println(primes) elemanları basmaz; [I@ ile başlayan bir adres benzeri metin basar (her çalıştırmada farklı olabilir). Hızlıca görmek için:

import java.util.Arrays;
System.out.println(Arrays.toString(primes));

[2, 3, 5, 7, 11]

Sınavda “diziyi yazdır” denirse döngüyle yazmak güvenli yoldur.

Enhanced for (for-each)

int total = 0;
for (int p : primes) total += p;     // "primes'taki her p için"
System.out.println(total);
int[] nums = {1, 2, 3};
for (int x : nums) x = x * 10;       // x kopya, dizi değişmez
System.out.println(Arrays.toString(nums));
for (int i = 0; i < nums.length; i++) nums[i] = nums[i] * 10;
System.out.println(Arrays.toString(nums));

28
[1, 2, 3]
[10, 20, 30]

Enhanced for’da indeks yoktur; her turda sıradaki elemanın değeri değişkene kopyalanır. Okumak için kısa ve hatasız; ama elemanı değiştirmek, indeksi yazdırmak ya da tersten gitmek için indeksli for gerekir.

Temel algoritmalar

public static int sum(int[] arr) {
    int total = 0;
    for (int x : arr) total += x;
    return total;
}
public static int max(int[] arr) {
    int m = arr[0];                       // ilk elemanla başla
    for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
        if (arr[i] > m) m = arr[i];
    }
    return m;
}
public static int indexOfMax(int[] arr) {
    int idx = 0;
    for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
        if (arr[i] > arr[idx]) idx = i;
    }
    return idx;
}
public static double average(int[] arr) {
    return (double) sum(arr) / arr.length;
}
// main içinde:
int[] data = {4, 9, 2, 9, 7};
System.out.println(sum(data) + " " + max(data) + " " + indexOfMax(data) + " " + average(data));

31 9 1 6.2

indexOfMax iki tane 9 olmasına rağmen 1 döndürdü: > kullandığımız için eşitlikte güncellenmez, ilk görülen kalır. >= yazsaydın 3 dönerdi.

TUZAK · ortalamada int bölme. sum / arr.length iki int; 31 / 5 = 6 olur. Önce (double) cast et: 6.2.

Sıklık sayma (frequency counting)

Değerler küçük bir aralıktaysa (zar 1..6, not 0..10) değeri indeks olarak kullanırsın:

int[] rolls = {3, 1, 3, 6, 2, 3, 6};
int[] freq = new int[7];             // 0..6, 0'ı kullanmıyoruz
for (int r : rolls) freq[r]++;
for (int face = 1; face <= 6; face++) System.out.print(face + ":" + freq[face] + " ");

1:1 2:1 3:3 4:0 5:0 6:2 

Diziyi metoda geçirmek

Dizi değişkeni dizinin kendisini değil, bellekteki yerini (referans, reference) tutar. Metoda dizi verdiğinde bu referansın kopyası gider. Kopya da aynı diziyi gösterdiği için metot elemanları değiştirebilir.

public static void doubleAll(int[] arr) {
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) arr[i] *= 2;
}
public static void tryChange(int x) { x = 99; }
public static void reassign(int[] arr) {
    arr = new int[]{9, 9, 9};        // yerel arr başka diziyi gösteriyor artık
    arr[0] = 1;
}
// main içinde:
int[] arr = {1, 2, 3};
doubleAll(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
int single = 5;
tryChange(single);
System.out.println(single);
tryChange(arr[0]);                   // tek eleman: int değeri gider
System.out.println(arr[0]);
reassign(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));

[2, 4, 6]
5
2
[2, 4, 6]

main:   arr ───────┐
                   ▼
                 [2, 4, 6]      doubleAll'daki arr de buraya bakar
                   ▲
doubleAll: arr ────┘

Dört durumu ayır:

Java yine pass-by-value çalışıyor; sadece kopyalanan şey bir referans.

Dizi döndüren metot

public static int[] makeSquares(int n) {
    int[] result = new int[n];
    for (int i = 0; i < n; i++) result[i] = i * i;
    return result;
}
// main: System.out.println(Arrays.toString(makeSquares(5)));

[0, 1, 4, 9, 16]

Dönüş tipi int[] yazılır.

Sık yapılan hatalar

int[] a = new int[4];
a[1] = 5;
a[3] = a[1] * 2;
System.out.println(a[0] + a[1] + a[2] + a[3]);

int[] a = {10, 20, 30, 40, 50};
System.out.println(a[a.length - 2] + " " + a[1 + 2] + " " + a[a[0] / 10]);

int[] a = {3, 8, 1, 6};
int r = 0;
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
    if (a[i] > 4) r += a[i];
}
System.out.println(r);

int[] a = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int i = 1; i < a.length; i++) a[i] = a[i] + a[i - 1];
System.out.println(Arrays.toString(a));

int[] a = {5, 5, 5};
for (int v : a) v++;
System.out.println(a[0] + a[1] + a[2]);

public static void doubleAll(int[] arr) {
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) arr[i] *= 2;
}
// in main:
int[] a = {1, 2, 3};
doubleAll(a);
doubleAll(a);
System.out.println(a[2]);

int[] a = {2, 4, 6};
int x = a[0];
x = 100;
int[] b = a;
b[1] = 100;
System.out.println(a[0] + " " + a[1]);

String[] s = new String[3];
s[0] = "A";
System.out.println(s[0] + s[1]);

int[] a = {1, 2, 3};
for (int i = 0; i <= a.length; i++) System.out.print(a[i] + " ");

int[] a = {7, 3, 9, 3, 1};
int idx = 0;
for (int i = 1; i < a.length; i++) if (a[i] < a[idx]) idx = i;
System.out.println(idx + " " + a[idx]);