TechCodeview

Una matriu és una mida fixa, homogènia estructura de dades . La limitació de les matrius és que tenen una mida fixa. Vol dir que hem d'especificar el nombre d'elements mentre declarem la matriu. Aquí sorgeix una pregunta: què passa si volem inserir un element i no queda més espai per al nou element? Aquí, el concepte de matriu dinàmic arriba a existir. Es gasta la mida de la matriu de manera dinàmica.

En aquest apartat, ho entendrem què és una matriu dinàmica, característiques de la matriu dinàmica, com canviar la mida d'una matriu dinàmica, i com implementar una matriu dinàmica a Java .

Què és una matriu dinàmica?

La matriu dinàmica és a mida variable Estructura de dades de llista. Creix automàticament quan intentem inserir un element si ja no queda espai per al nou element. Ens permet afegir i eliminar elements. Assigna memòria en temps d'execució mitjançant l'heap. Pot canviar la seva mida durant el temps d'execució.

En Java , ArrayList és una implementació redimensionable. Implementa la interfície de llista i proporciona tots els mètodes relacionats amb les operacions de llista. La força de la matriu dinàmica és:

• Cerca ràpida
• Mida variable
• Apte per a la memòria cau

Funcionament de Dynamic Array

A la matriu dinàmica, els elements s'emmagatzemen de manera contigu des de l'inici de la matriu i l'espai restant no s'utilitza. Podem afegir els elements fins que l'espai reservat es consumeixi completament. Quan es consumeix l'espai reservat i cal afegir alguns elements. En aquest cas, cal augmentar la mida de la matriu de mida fixa. Tingueu en compte que abans d'afegir l'element, assignem una matriu més gran, copiem els elements de la matriu i retornem la matriu acabada de crear.

Una altra manera d'afegir un element és que primer, creeu una funció que creï una nova matriu de doble mida, copieu tots els elements de la matriu antiga i retorni la nova matriu. De la mateixa manera, també podem reduir la mida de la matriu dinàmica.

Mida contra capacitat

La inicialització d'una matriu dinàmica crea una matriu de mida fixa. A la figura següent, la implementació de la matriu té 10 índexs. Hem afegit cinc elements a la matriu. Ara, la matriu subjacent té una longitud de cinc. Per tant, la longitud de la mida de la matriu dinàmica és de 5 i la seva capacitat és de 10. La matriu dinàmica fa un seguiment del punt final.

Característiques de Dynamic Array

A Java, la matriu dinàmica té tres característiques clau: Afegiu un element, suprimiu un element i canvieu la mida d'una matriu.

Afegeix un element en una matriu dinàmica

A la matriu dinàmica, podem crear una matriu de mida fixa si necessitem afegir alguns elements més a la matriu. Normalment, crea una nova matriu de mida doble. Després d'això, copia tots els elements a la matriu acabada de crear. Utilitzem el següent enfocament:

Suprimir un element d'una matriu dinàmica

Si volem eliminar un element de la matriu a l'índex especificat, fem servir el eliminarAt(i) mètode. El mètode analitza el número d'índex de l'element que volem eliminar. Després de suprimir l'element, desplaça els elements restants (elements que són directament a l'element suprimit) cap a l'esquerra del número d'índex especificat. També fem servir el mètode remove() que elimina un element del final de la matriu. Després de canviar els elements, s'emmagatzema 0 al palau de l'últim element. Entenem-ho a través d'un exemple, tal com hem mostrat a la figura següent.

Canviar la mida d'una matriu dinàmica a Java

Hem de canviar la mida d'una matriu en dos escenaris si:

• La matriu utilitza més memòria de la necessària.
• La matriu ocupa tota la memòria i hem d'afegir elements.

En el primer cas, fem servir el srinkSize() mètode per canviar la mida matriu . Redueix la mida de la matriu. Allibera la memòria addicional o no utilitzada. En el segon cas, fem servir el growSize() mètode per canviar la mida de la matriu. Augmenta la mida de la matriu.

És una operació costosa perquè requereix una matriu més gran i copia tots els elements de la matriu anterior després d'això retorna la nova matriu.

Suposem que a la matriu anterior cal afegir sis elements més i, a la matriu, no queda més memòria per emmagatzemar elements. En aquests casos, fem créixer la matriu utilitzant el growSize() mètode.

Inicialitzar una matriu dinàmica

La inicialització de la matriu dinàmica és la mateixa que la matriu estàtica. Considereu el següent programa Java que inicialitza una matriu dinàmica.

InitializeDynamicArray.java

 public class InitializeDynamicArray { public static void main(String[] args) { //declaring array int array[]; //initialize an array array= new int[6]; //adding elements to the array array[0] = 34; array[1] = 90; array[2] = 12; array[3] = 22; array[4] = 9; array[5] = 27; System.out.print(&apos;Elements of Array are: &apos;); //iteraton over the array for(int i=0; i <array.length ; i++) { system.out.print(array[i] +' '); } < pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> Elements of Array are: 34 90 12 22 9 27 </pre> <p>Let&apos;s implement the operations in a Java program that we have discussed above.</p> <p> <strong>DynamicArrayExample1.java</strong> </p> <pre> public class DynamicArrayExample1 { private int array[]; private int count; private int sizeofarray; //creating a constructor of the class that initializes the values public DynamicArrayExample1() { array = new int[1]; count = 0; sizeofarray = 1; } //creating a function that appends an element at the end of the array public void addElement(int a) { //compares if the number of elements is equal to the size of the array or not if (count == sizeofarray) { //invoking the growSize() method that creates an array of double size growSize(); } //appens an element at the end of the array array[count] = a; count++; } //function that creates an array of double size public void growSize() { //declares a temp[] array int temp[] = null; if (count == sizeofarray) { //initialize a double size array of array temp = new int[sizeofarray * 2]; { for (int i = 0; i <sizeofarray; i++) { copies all the elements of old array temp[i]="array[i];" } sizeofarray="sizeofarray" * 2; creating a function that deletes an element at specified index public void addelementat(int index, int a) compare size with number if not equal grows (count="=" sizeofarray) invoking growsize() method growsize(); for (int i="count" - 1;>= index; i--) { //shifting all the elements to the left from the specified index array[i + 1] = array[i]; } //inserts an element at the specified index array[index] = a; count++; } public static void main(String[] args) { DynamicArrayExample1 da = new DynamicArrayExample1(); //adding elements to the array da.addElement(12); da.addElement(22); da.addElement(35); da.addElement(47); da.addElement(85); da.addElement(26); da.addElement(70); da.addElement(81); da.addElement(96); da.addElement(54); System.out.println(&apos;Elements of the array:&apos;); //iterate over the array for accessing the elements for (int i = 0; i <da.sizeofarray; 5 99 i++) { system.out.print(da.array[i] + ' '); } system.out.println(); determines and prints the size number of elements array system.out.println('size array: da.sizeofarray); system.out.println('no. in da.count); invoking method to add an element at specified index da.addelementat(5, 99); where is be system.out.println('
elements after adding 5:'); iterate over for accessing (int i="0;" < da.sizeofarray; pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <img src="//techcodeview.com/img/java-tutorial/02/dynamic-array-java-6.webp" alt="Dynamic Array in Java"> <p>Let&apos;s shrink the array, delete the last element, and a specified element from the array.</p> <p> <strong>DynamicArrayExample2.java</strong> </p> <pre> public class DynamicArrayExample2 { private int array[]; private int count; private int sizeofarray; //creating a constructor of the class that initializes the values public DynamicArrayExample2() { array = new int[1]; count = 0; sizeofarray = 1; } //creating a function that appends an element at the end of the array public void addElement(int a) { //compares if the number of elements is equal to the size of the array or not if (count == sizeofarray) { //invoking the growSize() method that creates an array of double size growSize(); } //appens an element at the end of the array array[count] = a; count++; } //function that creates an array of double size public void growSize() { //declares a temp[] array int temp[] = null; if (count == sizeofarray) { //initialize a double size array of array temp = new int[sizeofarray * 2]; { for (int i = 0; i <sizeofarray; i++) { copies all the elements of old array temp[i]="array[i];" } sizeofarray="sizeofarray" * 2; method removes unused space public void shrinksize() declares a temp[] int if (count> 0) { //creates an array of the size equal to the count i.e. number of elements the array have temp = new int[count]; for (int i = 0; i <count; i++) { copies all the elements of old array temp[i]="array[i];" } sizeofarray="count;" creating a function that removes last for public void removeelement() if (count> 0) { array[count - 1] = 0; count--; } } //creating a function that delets an element from the specified index public void removeElementAt(int index) { if (count &gt; 0) { for (int i = index; i <count 7 - 1; i++) { shifting all the elements to left from specified index array[i]="array[i" + 1]; } array[count 1]="0;" count--; public static void main(string[] args) dynamicarrayexample2 da="new" dynamicarrayexample2(); adding array da.addelement(12); da.addelement(22); da.addelement(35); da.addelement(47); da.addelement(85); da.addelement(26); da.addelement(70); da.addelement(81); da.addelement(96); da.addelement(54); system.out.println('elements of array:'); iterate over for accessing (int i="0;" < da.sizeofarray; system.out.print(da.array[i] ' '); system.out.println(); determines and prints size number system.out.println('size array: da.sizeofarray); system.out.println('no. in da.count); invoking method delete last element da.removeelement(); after deleting system.out.print('
elements element: system.out.print('no. da.count+'
'); that deletes an da.removeelementat(7); at 7: pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <img src="//techcodeview.com/img/java-tutorial/02/dynamic-array-java-7.webp" alt="Dynamic Array in Java"> <hr></count></count;></sizeofarray;></pre></da.sizeofarray;></sizeofarray;></pre></array.length>

Implementem les operacions en un programa Java que hem comentat anteriorment.

DynamicArrayExample1.java

 public class DynamicArrayExample1 { private int array[]; private int count; private int sizeofarray; //creating a constructor of the class that initializes the values public DynamicArrayExample1() { array = new int[1]; count = 0; sizeofarray = 1; } //creating a function that appends an element at the end of the array public void addElement(int a) { //compares if the number of elements is equal to the size of the array or not if (count == sizeofarray) { //invoking the growSize() method that creates an array of double size growSize(); } //appens an element at the end of the array array[count] = a; count++; } //function that creates an array of double size public void growSize() { //declares a temp[] array int temp[] = null; if (count == sizeofarray) { //initialize a double size array of array temp = new int[sizeofarray * 2]; { for (int i = 0; i <sizeofarray; i++) { copies all the elements of old array temp[i]="array[i];" } sizeofarray="sizeofarray" * 2; creating a function that deletes an element at specified index public void addelementat(int index, int a) compare size with number if not equal grows (count="=" sizeofarray) invoking growsize() method growsize(); for (int i="count" - 1;>= index; i--) { //shifting all the elements to the left from the specified index array[i + 1] = array[i]; } //inserts an element at the specified index array[index] = a; count++; } public static void main(String[] args) { DynamicArrayExample1 da = new DynamicArrayExample1(); //adding elements to the array da.addElement(12); da.addElement(22); da.addElement(35); da.addElement(47); da.addElement(85); da.addElement(26); da.addElement(70); da.addElement(81); da.addElement(96); da.addElement(54); System.out.println(&apos;Elements of the array:&apos;); //iterate over the array for accessing the elements for (int i = 0; i <da.sizeofarray; 5 99 i++) { system.out.print(da.array[i] + \' \'); } system.out.println(); determines and prints the size number of elements array system.out.println(\'size array: da.sizeofarray); system.out.println(\'no. in da.count); invoking method to add an element at specified index da.addelementat(5, 99); where is be system.out.println(\'
elements after adding 5:\'); iterate over for accessing (int i="0;" < da.sizeofarray; pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <img src="//techcodeview.com/img/java-tutorial/02/dynamic-array-java-6.webp" alt="Dynamic Array in Java"> <p>Let&apos;s shrink the array, delete the last element, and a specified element from the array.</p> <p> <strong>DynamicArrayExample2.java</strong> </p> <pre> public class DynamicArrayExample2 { private int array[]; private int count; private int sizeofarray; //creating a constructor of the class that initializes the values public DynamicArrayExample2() { array = new int[1]; count = 0; sizeofarray = 1; } //creating a function that appends an element at the end of the array public void addElement(int a) { //compares if the number of elements is equal to the size of the array or not if (count == sizeofarray) { //invoking the growSize() method that creates an array of double size growSize(); } //appens an element at the end of the array array[count] = a; count++; } //function that creates an array of double size public void growSize() { //declares a temp[] array int temp[] = null; if (count == sizeofarray) { //initialize a double size array of array temp = new int[sizeofarray * 2]; { for (int i = 0; i <sizeofarray; i++) { copies all the elements of old array temp[i]="array[i];" } sizeofarray="sizeofarray" * 2; method removes unused space public void shrinksize() declares a temp[] int if (count> 0) { //creates an array of the size equal to the count i.e. number of elements the array have temp = new int[count]; for (int i = 0; i <count; i++) { copies all the elements of old array temp[i]="array[i];" } sizeofarray="count;" creating a function that removes last for public void removeelement() if (count> 0) { array[count - 1] = 0; count--; } } //creating a function that delets an element from the specified index public void removeElementAt(int index) { if (count &gt; 0) { for (int i = index; i <count 7 - 1; i++) { shifting all the elements to left from specified index array[i]="array[i" + 1]; } array[count 1]="0;" count--; public static void main(string[] args) dynamicarrayexample2 da="new" dynamicarrayexample2(); adding array da.addelement(12); da.addelement(22); da.addelement(35); da.addelement(47); da.addelement(85); da.addelement(26); da.addelement(70); da.addelement(81); da.addelement(96); da.addelement(54); system.out.println(\'elements of array:\'); iterate over for accessing (int i="0;" < da.sizeofarray; system.out.print(da.array[i] \' \'); system.out.println(); determines and prints size number system.out.println(\'size array: da.sizeofarray); system.out.println(\'no. in da.count); invoking method delete last element da.removeelement(); after deleting system.out.print(\'
elements element: system.out.print(\'no. da.count+\'
\'); that deletes an da.removeelementat(7); at 7: pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <img src="//techcodeview.com/img/java-tutorial/02/dynamic-array-java-7.webp" alt="Dynamic Array in Java"> <hr></count></count;></sizeofarray;></pre></da.sizeofarray;></sizeofarray;>