Java：配列

出力2行。10 / 30

最後は a[a.length - 1] で取り出す。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {10, 20, 30};

        System.out.println(a[0]);
        System.out.println(a[a.length - 1]);
    }
}

添字は0から始まるので、最後は length - 1。a[a.length] と書くと範囲外エラーになる。

解答 == B

数値型の初期値は何か。

B

数値なら0、booleanなら false、String など参照型なら nullが自動的に入る。使う前に必ず値が入っている点はJavaの安全な設計。

出力2行。0 / null

new int[3] と new String[3] を作り、[0] を出力する。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = new int[3];
        String[] names = new String[3];

        System.out.println(nums[0]);
        System.out.println(names[0]);
    }
}

String配列の初期値は null。そのまま names[0].length() を呼ぶと NullPointerException になるので、必ず値を入れてから使う。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {10, 20, 30};

        System.out.println(a.____);
    }
}

出力 == 3

「長さ」を意味する6文字。カッコは付けない。

length

配列は length（カッコなし）、文字列は length()（カッコあり）——紛らわしいが区別する必要がある。

解答 == B

配列の代入は中身のコピーではない。

B

同じ配列を2つの名前で指しているだけ。片方を変えればもう片方も変わる——意図せずデータを壊す原因になる。

出力 == [10, 20, 30]

import java.util.Arrays; が必要。

import java.util.Arrays;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {30, 10, 20};

        Arrays.sort(nums);

        System.out.println(Arrays.toString(nums));
    }
}

Arrays.sort は元の配列を並べ替える（新しい配列を返すのではない）。元の順序を残したいなら、先にコピーを取る。

import java.util.Arrays;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1, 2, 3};
        int[] b = Arrays.____(a, a.length);

        b[0] = 999;
        System.out.println(a[0]);
    }
}

出力 == 1

「〜のコピー」を意味する6文字のメソッド。

copyOf

copyOf なら独立した配列になるので、コピー側を変えても元は 1 のまま。単純な代入との違いがはっきり分かる。

解答 == B

添字は0・1・2まで。

B

ArrayIndexOutOfBoundsException で落ちる。コンパイルは通ってしまうので、実行するまで気づけない——ループの条件を <= と書くミスが典型例。

出力3行。6 / 2 / 3

grid[1][2] が2行目3列目。行数は grid.length、列数は grid[0].length。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] grid = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};

        System.out.println(grid[1][2]);
        System.out.println(grid.length);
        System.out.println(grid[0].length);
    }
}

2次元配列は「配列の配列」。grid[1] が2行目の配列を指し、そこからさらに [2] で3列目を取り出す。

出力 == [7, 7, 7]

Arrays.fill(配列, 値) で一括設定できる。

import java.util.Arrays;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[3];

        Arrays.fill(a, 7);

        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

初期値を一括で設定したいときに便利。ループで1つずつ入れるより簡潔に書ける。

出力3行。314 / 78.5 / 91

平均は小数にキャストする。String.format("%.1f", 値) で桁を揃える。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] scores = {80, 75, 91, 68};

        int sum = 0;
        int max = scores[0];

        for (int s : scores) {
            sum += s;
            if (s > max) {
                max = s;
            }
        }

        System.out.println(sum);
        System.out.println(String.format("%.1f", sum / (double) scores.length));
        System.out.println(max);
    }
}

1周で合計と最大値の両方を求めている。データを何度も読み直す必要はない。

出力2行。999 / 1

代入した配列を変更すると元も変わる。copyOf なら変わらない。

import java.util.Arrays;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1, 2, 3};
        int[] ref = a;
        ref[0] = 999;
        System.out.println(a[0]);

        int[] b = {1, 2, 3};
        int[] copy = Arrays.copyOf(b, b.length);
        copy[0] = 999;
        System.out.println(b[0]);
    }
}

同じ操作でも結果がまったく違う。代入は「別名を付けただけ」、copyOf は「複製を作る」——この違いを知らないと、原因不明のデータ破壊に悩まされる。

出力3行

添字を使う通常のforで、names[i] と prices[i] を同時に使う。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] names = {"ノートPC", "マウス", "モニター"};
        int[] prices = {128000, 3200, 45000};

        for (int i = 0; i < names.length; i++) {
            System.out.println(names[i] + "："
                    + String.format("%,d", prices[i]) + "円");
        }
    }
}

2つの配列を添字で対応させるのは古典的な手法。ただし配列の長さがずれると破綻するので、JV08で学ぶクラスのほうが安全になる。

出力2行。128000 / 45000

Arrays.sort で小さい順にしてから、後ろから2つ取り出す。

import java.util.Arrays;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] prices = {45000, 128000, 3200, 8500};

        Arrays.sort(prices);

        for (int i = prices.length - 1; i >= prices.length - 2; i--) {
            System.out.println(prices[i]);
        }
    }
}

Arrays.sort は小さい順にしかできないので、大きい順に取り出したいなら後ろからループする。逆順のソートには別の方法が必要（JV12で扱う）。

出力3行。150 / 175 / 135

外側のループで人、内側のループで科目を回す。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] scores = {{80, 70}, {90, 85}, {60, 75}};

        for (int i = 0; i < scores.length; i++) {
            int sum = 0;
            for (int j = 0; j < scores[i].length; j++) {
                sum += scores[i][j];
            }
            System.out.println((i + 1) + "人目：" + sum + "点");
        }
    }
}

合計用の変数を内側のループの外・外側のループの中で宣言するのが要点。外に出すと全員分が合算され、内に入れると毎回0に戻る。

出力7行が完全一致

品切れ判定は stocks[i] == 0。平均在庫は在庫0を除いて計算する（5+42+18=65、65÷3=21.666…）。金額は String.format("%,d", 値)、平均は String.format("%.1f", 値) で整形。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] names = {"ノートPC", "マウス", "モニター", "キーボード"};
        int[] prices = {128000, 3200, 45000, 8500};
        int[] stocks = {5, 42, 0, 18};

        int totalValue = 0;
        int maxValue = 0;
        String maxName = "";

        int stockSum = 0;
        int stockCount = 0;

        for (int i = 0; i < names.length; i++) {
            int value = prices[i] * stocks[i];
            totalValue += value;

            if (value > maxValue) {
                maxValue = value;
                maxName = names[i];
            }

            if (stocks[i] > 0) {
                stockSum += stocks[i];
                stockCount++;
            }

            String mark = (stocks[i] == 0) ? " ※品切れ" : "";

            System.out.println((i + 1) + ". " + names[i] + "："
                    + String.format("%,d", prices[i]) + "円 × "
                    + stocks[i] + "個 = "
                    + String.format("%,d", value) + "円" + mark);
        }

        double avgStock = stockSum / (double) stockCount;

        System.out.println("---");
        System.out.println("在庫総額：" + String.format("%,d", totalValue)
                + "円（最高：" + maxName + "）");
        System.out.println("平均在庫数：" + String.format("%.1f", avgStock)
                + "個（在庫あり" + stockCount + "件）");
    }
}

3つの配列を添字で対応させ、1周で5つの集計を同時に行っている。在庫金額、総額への加算、最大値の更新、在庫数の合計、在庫あり件数——データを1度読むだけで、必要な情報をすべて取り出せる。

注目してほしいのは「在庫があるものだけ」の平均だ。単純に 全在庫 ÷ 4 とすると16.25個になるが、品切れの商品を含めた平均に意味はあるだろうか。集計の対象をどう定義するかは、プログラムの問題ではなく業務の問題だ。仕様を決める人と認識を合わせておかないと、正しく動いているのに「求めていた数字と違う」と言われることになる。

そしてこの課題の弱点も見ておきたい。3つの配列が添字で結びついているだけなので、もし誰かが names に1件追加して prices を忘れれば、実行時に範囲外エラーで落ちる。「ノートPCの価格は128000円」という関係が、コード上のどこにも表現されていないのだ。

この危うさを解決するのが、JV08で学ぶクラスだ。商品を1つのオブジェクトとしてまとめれば、名前・価格・在庫が常に一体で動くようになり、ずれようがなくなる。

次章ではメソッドを学ぶ。長くなってきた main の中身を、役割ごとに切り分ける方法を身につける。