如何动态增加2D数组的大小

Question

如果我知道有多少个元素，我已经知道如何制作固定数组。 例如，对于7个元素，我会执行类似int array [2] [4]的操作。

但是，如果我在开始时有0个元素（这意味着数组在开始时将为空）并想在程序运行时增加数组大小怎么办？

基本上，如何添加新的行或列？

Answer 1

ArrayList文档和示例 。 请享用！

特别：

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(1); // Add 1 to the list.

Answer 2

注意new int[2][4]是int[]的数组； int[]数组中的int[][]数组最初都具有相同的长度，但是不要求它们保持相同的长度。 可以将int[][]数组的任何元素重新分配为具有不同长度的int[] ，而完全不影响其他元素。 “行”和“列”的概念是更高级别的概念，Java数组不支持。

使用ArrayList作为其他答案表明不会改变这一点。 此外，由于将int值自动装箱为Integer对象，根据使用ArrayList ，可能会产生相当大的开销。

如果要保留数据的矩形形状，建议您定义一个Matrix类，使所有维保持一致。 （或者，也许更好，将二维数组线性化为一维数组，并使用内部存储的行和列大小进行适当的下标计算。或者，也许最好，使用编写良好的矩阵库（例如JAMA或基本数组） Trove之类的收藏库。）

编辑这是简单矩阵类的开始，该类在内部使用线性存储方案并允许调整矩阵大小。 数据以行优先顺序存储，索引基于0。

public class IntMatrix {
    private int rows;
    private int cols;
    private int[] data;

    /**
     * Allocate a matrix with the indicated initial dimensions.
     * @param cols The column (horizontal or x) dimension for the matrix
     * @param rows The row (vertical or y) dimension for the matrix
     */
    public IntMatrix(int cols, int rows) {
        this.rows = rows;
        this.cols = cols;
        data = new int[cols * rows];
    }

    /**
     * Calculates the index of the indicated row and column for
     * a matrix with the indicated width. This uses row-major ordering
     * of the matrix elements.
     * <p>
     * Note that this is a static method so that it can be used independent
     * of any particular data instance.
     * @param col The column index of the desired element
     * @param row The row index of the desired element
     * @param width The width of the matrix
     */
    private static int getIndex(int col, int row, int width) {
        return row * width + col;
    }

    public int get(int col, int row) {
        return data[getIndex(col, row, cols)];
    }

    public void set(int col, int row, int value) {
        data[getIndex(col, row, cols)] = value;
    }

    /**
     * Resizes the matrix. The values in the current matrix are placed
     * at the top-left corner of the new matrix. In each dimension, if
     * the new size is smaller than the current size, the data are
     * truncated; if the new size is larger, the remainder of the values
     * are set to 0.
     * @param cols The new column (horizontal) dimension for the matrix
     * @param rows The new row (vertical) dimension for the matrix
     */
    public void resize(int cols, int rows) {
        int [] newData = new int[cols * rows];
        int colsToCopy = Math.min(cols, this.cols);
        int rowsToCopy = Math.min(rows, this.rows);
        for (int i = 0; i < rowsToCopy; ++i) {
            int oldRowStart = getIndex(0, i, this.cols);
            int newRowStart = getIndex(0, i, cols);
            System.arraycopy(data, oldRowStart, newData, newRowStart,
                colsToCopy
            );
        }
        data = newData;
    }

    . . .
}

Answer 3

这就是为什么无法调整大小的原因 。 无论是1维还是20维，数组的每个维都作为连续的数据行分配在某处，任何此类序列之后的存储空间都是公平的，可供其他变量和数据使用。 例如，ary = new int [4]可以这样表示在内存中：

| ary[0] | ary[1] | ary[2] | ary[3] | otherNearbyData1 | otherData2 | ...

由于数组数据之后可能还会有其他变量，因此您必须分配一个具有所需大小的新数组，并将所有元素从旧数组复制到新数组。 一种策略是，每次达到100％的容量时，分配大小就会增加一倍，以获取固定的摊销时间复杂度。 这或多或少是ArrayList所做的，但是正如Peter Lawrey指出的那样，这浪费了大量的空间。

根据您的需要的一种替代方法可能是LinkedList，其中每个数据元素都被单独分配，并包含指向下一个/上一个元素的指针。 尽管链表非常紧凑（没有浪费的空间）并且可以增长到任意大小，但是它具有两个主要缺点：

• 没有随机访问权限（您只能从一个元素遍历到下一个/上一个元素）。
• 时间效率极低-跨越地址空间只是为了到达每个下一个元素，这完全消除了CPU缓存的麻烦。

编辑：再三考虑...即使2D链表是可能的，但您需要多个维度的事实可能意味着顺序遍历对您来说还不够。 我的错。

Answer 4

创建一个更大的新数组，复制现有元素并添加要添加的元素。 您可以使用类似ArrayList的方法，但这很昂贵，并且将使用大约4倍的内存。 如果您不想自己调整数组的大小，我会考虑使用TDoubleArrayList 。

Answer 5

Java数组可以动态创建，但不能动态扩展。 您可能想要查看Vector或ArrayList的其他建议。

但是，请记住，在您的示例中，您创建了一个矩阵，这是稍有不同的事情。

Answer 6

当然，您可以使用Collections（例如ArrayList），但是如果要使用2D矩阵，则可以“即时”创建具有不同大小的行。 例如，以下示例创建“三角形”矩阵：

int[][] matrix = new int[3][];
int count = 0;
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    matrix[i] = new int[i];
    for (int j = 0; j < i; j++) {
        matrix[i][j] = ++count;
    }
}