صفيف في Java: أنواع ، عمليات ، إيجابيات وسلبيات

تعد Java ثاني أكثر لغات البرمجة شيوعًا في العالم بعد Python. عندما يتعلق الأمر بالتطوير ، لا سيما تطوير مواقع الويب والبرامج ، لا توجد لغة تتفوق على Java لأميال.

Java هي لغة موجهة للكائنات ، وتزداد شعبيتها بشكل أساسي من خلال حقيقة أنها تحتوي على العديد من العناصر التي تجعل مهمة البرمجة سهلة ومفهومة. Java هي لغة سهلة التعلم للمبتدئين وتتضمن الوظائف التي يمكن أن تسمح للمحاربين القدامى بعمل أكثر التطبيقات تعقيدًا في أقل قدر من الوقت.

المصفوفات في جافا

مصفوفة Java هي نوع من الكائنات في Java ، تُعرف باسم كائن الحاوية. يتم استخدامه لاحتواء كائنات من نوع واحد كجزء من مجموعة واحدة. نوع البيانات لجميع عناصر المصفوفة في Java هو القول ، سواء أكان ذلك نصيًا أو متكاملًا أو عشريًا. لإنشاء مصفوفة Java ، يجب على المبرمج أولاً معرفة طول المصفوفة. لا يمكن زيادة طول المصفوفة في Java بعد إنشاء المصفوفة.

مزايا المصفوفات

استخدام مصفوفة في Java له عدد من المزايا المختلفة ، بعضها مدرج أدناه.

1. تتبع المصفوفة في Java مبدأ التخصيص الديناميكي للبيانات. في التخصيص الديناميكي ، يتم إنشاء عناصر مصفوفة Java بطريقة تجعل استخدام الذاكرة منخفضًا. يجعل مصفوفة في Java خفيفة الوزن بشكل خاص عندما يتعلق الأمر بالقدرة الحسابية.

2. السبب الرئيسي لوجود المصفوفات هو حقيقة أنها تتيح تخزين عناصر وقيم متعددة تحت اسم واحد. لا يلزم إنشاء متغيرات مختلفة لتخزين قيم مختلفة ، ويمكن تخزينها في فهارس مختلفة لنفس الكائن. يجعل مهمة استدعاء هذه القيم مريحة للغاية. إلى جانب ذلك ، فإنه يسمح أيضًا بمهام مثل ترتيب القيم في ترتيب معين ليتم استدعاؤها لاحقًا.

3. تحديد موقع العناصر في المصفوفات سهل للغاية. تخيل أنه يتعين عليك تخزين قيم مختلفة تحت أسماء متغيرات مختلفة واستدعاء تلك الأسماء كلما احتجت إلى استخدام هذه القيم. هذا من شأنه أن يجعل مهمة الترميز برمتها مملة للغاية. في المصفوفات ، كل ما تحتاج إلى معرفته هو موقع القيمة التي تحتاج إلى الاتصال بها.

يتم تخزين القيم في مواقع متجاورة ، ويمكنك حتى كتابة رمز صغير لتحديد قيمة معينة تبحث عنها ، وكذلك معرفة موقعها.

4. من القيود المهمة جدًا لأنواع البيانات البدائية حقيقة أنه لا يمكن تخزين القيم في مواقع ذاكرة متجاورة. يتم حل هذه المشكلة باستخدام المصفوفات ، حيث تحتل مصفوفة Java ذاكرة ديناميكية يتم فيها تخزين العناصر الفردية في مواقع متجاورة ، واحدة تلو الأخرى.

5. إذا كان لديك كمية كبيرة من البيانات التي تحتاج إلى تخزينها ، فإن وجود متغيرات بيانات مختلفة قد لا يكون مملاً فحسب ، بل من المستحيل إدارته. ومع ذلك ، يمكن للمصفوفات تخزين كمية كبيرة من البيانات التي يجب تخزينها أو تحليلها. الشرط الوحيد أثناء تخزين هذه البيانات هو أن جميع البيانات يجب أن تكون من نفس النوع.

قراءة: أنواع بيانات MATLAB: كل ما تحتاج إلى معرفته

عيوب المصفوفات

كما هو الحال مع معظم عناصر البرمجة الأخرى في Java ، فإن المصفوفات لها عيوبها أيضًا. يتم سرد هذه العيوب أدناه.

1. يجب التصريح عن مصفوفة Java بمصفوفة معينة. لا يمكن التصريح عن مصفوفة دون معرفة حجم المصفوفة. غالبًا ما يواجه المبرمجون مواقف لا يُعرف فيها حجم البيانات أو ما سيكون عليه ، أو يلزم الإعلان عن المصفوفات كعناصر نائبة للبيانات الواردة باستمرار. كائن المصفوفة غير مفيد في مثل هذه الظروف.

2. لا يمكن زيادة حجم المصفوفة في Java أو إنقاصها. هذا يعني أنه إذا تلقى المبرمجون أي كمية من البيانات يجب إضافتها إلى المصفوفة بمجرد الإعلان عنها ، وكل عناصر المصفوفة تحمل بالفعل بعض القيمة ، فلا يمكن إضافة بيانات إلى المصفوفة.

في أفضل الأحوال ، يمكن إضافة البيانات إلى مصفوفة أخرى ، ويمكن ربط المصفوفتين ، لكن هذه العملية تؤدي إلى تكوين مصفوفة ثالثة متسلسلة ، مما يؤدي إلى مشاكل خاصة بها.

3. وفقًا لتعريف المصفوفات ، يمكنهم فقط تخزين البيانات من نوع واحد. يؤدي هذا إلى مشكلات عندما يلزم تخزين أنواع بيانات مختلفة من نفس النوع في نفس المكان ، على سبيل المثال ، قيم النوع المتكامل والعائم. هذا غير ممكن مع المصفوفات ، وهناك حاجة إلى الإعلان عن كائنات أخرى لتلبية هذه الحاجة من المبرمجين.

4. إذا تم التصريح عن مصفوفات ذات حجم أكبر مما هو مطلوب ، فقد يتم إهدار الذاكرة. في البرمجة ، تعتبر الذاكرة من الاعتبارات الهامة للغاية. يعد إهدار الذاكرة متكررًا جدًا عند استخدام المصفوفات نظرًا لأنه بمجرد إعلانها ، فإنها تحتفظ بمواقع ذاكرة ذات حجم ثابت. يمكن أن يؤدي هذا إلى مشاكل عندما يتعلق الأمر بسرعة وأداء الكود.

5. تتمثل إحدى مزايا استخدام المصفوفات في إمكانية تحديد موقع العناصر بشكل ملائم. من المهم ملاحظة أن هذه العملية أكثر ملاءمة مما لو تم تخزين هذه العناصر في مواقع ذاكرة مختلفة.

ومع ذلك ، إذا كان فهرس عنصر معين غير معروف ، فغالبًا ما يحتاج الكود إلى اجتياز طول البيانات بالكامل حتى هذا العنصر لتحديد موقعه. هذه عملية غير فعالة للغاية ، خاصةً عندما يتم تضمين كميات كبيرة من البيانات. يمكن أن يزيد بشكل كبير من وقت معالجة الكود ويقلل من أدائه.

تعريف المصفوفات في جافا

عملية تعريف المصفوفات في Java هي عملية eBay. ومع ذلك ، هناك بعض المتطلبات الأساسية لتعريف مصفوفة. قبل تعريف المصفوفة ، يجب أن يعرف المبرمج نوع بيانات العناصر التي سيتم تخزينها في المصفوفة واسم متغير المصفوفة. بناء الجملة لنفسه على النحو التالي.

اسم متغير لنوع البيانات []

أو

نوع البيانات [] varablename

التصريح عن المصفوفات في Java

لاستخدام مصفوفة ، عليك التصريح عن المصفوفة. للإعلان عن مصفوفة ، تحتاج إلى معرفة اسم المصفوفة التي تريد التصريح عنها ، ونوع بياناتها ، وعدد العناصر التي سيتم تخزينها في المصفوفة. بعد ذلك ، يمكنك التصريح عن مصفوفة بطريقتين. الطريقة الأولى هي تعيين قيم لكل عنصر من عناصر المصفوفة على حدة. يمكنك أيضًا استخدام الحلقات أو عناصر ووظائف Java الأخرى لإضافة البيانات إلى المصفوفة.

intArray [] ؛ // تعلن عن مجموعة

intArray = new int [20] ؛ // تخصيص الذاكرة للمصفوفة

أنواع المصفوفات

يمكن التصريح عن ثلاثة أنواع من المصفوفات في Java.

1. مصفوفة ذات بعد واحد : المصفوفة أحادية البعد عبارة عن سلاسل من البيانات مخزنة في سطر واحد. يحتوي الصفيف أحادي الأبعاد على صف واحد مستمر من البيانات فقط. يمكن إضافة عناصر المصفوفات أحادية البعد أو طباعتها في سطر واحد باستخدام الحلقات.
2. المصفوفات ثنائية الأبعاد: المصفوفات ثنائية الأبعاد هي أكثر أنواع المصفوفات استخدامًا في Java. إنهم يشكلون مصفوفة من الصفوف والأعمدة ويجدون تطبيقات في الكثير من المجالات خارج التطوير ، مثل المحاكاة والروبوتات والتعلم الآلي.
3. المصفوفات متعددة الأبعاد: يمكن أن تحتوي المصفوفات أيضًا على أكثر من بعدين. بينما ليس من السهل تصور المصفوفات ذات الأبعاد المتعددة ، إلا أن تطبيقاتها تزداد يومًا بعد يوم. يمكنهم أيضًا الاحتفاظ بكميات كبيرة من البيانات ، وهي ميزة مفيدة عندما يتعلق الأمر بتحليل البيانات.

العمليات على المصفوفات

المصفوفات ليست مجرد كائنات لتخزين البيانات. يمكنك أيضًا إجراء عمليات حسابية بين المصفوفات. هذه ميزة مهمة عندما تكون مصفوفتان في نفس الشفرة مترابطة ، أو لعمليات مثل إيجاد الفرق بين النقاط على مستوى ديكارتي ، وهو أيضًا مصفوفة. يمكن إجراء عمليات الجمع والضرب والقسمة والطرح باستخدام أوامر سطر واحد في Java.

الخروج: قائمة صفيف كاملة في جافا: ما تحتاج إلى معرفته

خاتمة

أثبتت هذه المقالة أهمية المصفوفات في Java. إنها كائنات تخزين أساسية تجعل تجربة البرمجة في Java سهلة للغاية للمبرمجين. يمكنهم تخزين كميات كبيرة من البيانات ، والتي يسهل تحديد موقعها ومعالجتها. يمكن أيضًا إجراء العمليات الحسابية باستخدام المصفوفات.

إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد حول Java و OOPs وتطوير البرامج الكاملة ، تحقق من upGrad & IIIT-B's دبلوم PG في تطوير البرامج الكامل المكدس المصمم للمهنيين العاملين ويقدم أكثر من 500 ساعة من التدريب الصارم ، 9 + المشاريع ، والتعيينات ، وحالة خريجي IIIT-B ، ومشاريع التخرج العملية العملية والمساعدة في العمل مع الشركات الكبرى.