5.4 多维数组
虽然一维数组可以处理一般简单的数据，但是在实际的应用中仍显不足，所以Java语言提供了多维数组，但在Java语言中并没有真正的多维数组。所谓多维数组，就是数组元素也是数组的数组。
5.4.1 二维数组
二维数组的声明方式与一维数组类似，内存的分配也一样是用new运算符。其声明与分配内存的格式如下所示：
数据类型[][]数组名;
数组名=new数据类型[行数][列数];
二维数组在分配内存时，要告诉编译器二维数组行与列的个数。因此在上面格式中，“行数”是告诉编译器所声明的数组有多少行，“列数”则是声明每行中有多少列。例如：
int[][]a; //声明二维整型数组a
a=new int[3][4]; //分配一块内存空间,供3行4列的整型数组a使用
同样地，也可以用较为简洁的方式来声明数组，其格式如下：
数据类型[][]数组名=new数据类型[行数][列数];
以该种方式声明的数组，在声明的同时，就分配一块内存空间，供该数组使用。如
int[][]a=new int[3][4];
虽然在应用上很像C语言中的多维数组，但还是有区别的，在C语言中定义一个二维数组，必须是一个m×n的矩形，如图5.4所示。Java语言的二维数组不一定是规则的矩形，如图5.5所示。
图5.4 C语言中二维数组必须是矩形
图5.5 Java语言中的二维数组不一定是矩形
如，定义一个如下的数组：
int[][]x=nex int[];
它表示定义了一个数组引用变量x，第一个元素为x[0]，第n个元素变量为x[n—1]。x中从x[0]到x[n—1]的每个元素变量正好又是一个整数类型的数组引用变量。需要注意的是，这里只是要求每个元素都是一个数组引用变量，并没有要求它们所引用数组的长度是多少，也就是每个引用数组的长度可以不一样。例如：
int[][]x;
x=new int[3][];
这两行代码表示数组x有三个元素，每个元素都是int[]类型的一维数组。该语句相当于定义了三个数组引用变量，分别是int[]x[0]，int[]x[1]和int[]x[2]，完全可以把x[0]、x[1]和x[2]当成普通变量名来理解。
由于x[0]、x[1]和x[2]都是数组引用变量，因此，必须对它们赋值，指向真正的数组对象，才可以引用这些数组中的元素。例如：
x[0]=new int[3];
x[1]=new int[2];
由此可以看出，x[0]和x[1]的长度可以是不一样的，数组对象中也可以只有一个元素。程序运行到这之后的内存分配情况如图5.6所示。
图5.6 Java中的二维数组可以看成是多个一维数组
x[0]中的第二个元素用x[0][1]来表示，如果要将整数100赋给x[0]中的第二个元素，写法如下：
x[0][1]=100;
如果数组对象正好是一个m×n形式的规则矩阵，可不必向上面代码一样，先创建高维的数组对象后，再逐一创建低维的数组对象。完全可以用一条语句在创建高维数组对象的同时，创建所有的低维数组对象。例如：
int[][]x=new int[2][3];
该语句表示创建了一个2×3形式的二维数组，其内存布局如图5.7所示。
图5.7 规则的二维数组内存分配
在二维数组中，若要取得二维数组的行数，只要在数组名后加上.length属性即可；若要取得数组中某行元素的个数，则须在数组名后加上该行的下标，再加上.length。例如：
x.length; //计算数组x的行数
x[0].length; //计算数组x的第1行元素的个数
x[2].length; //计算数组x的第3行元素的个数
注意：与一维数组相同，用new运算符来为数组申请内存空间时，很容易在数组各维数的指定中出现错误，二维数组要求必须指定高层维数。例如，下面是正确的申请方式：
下面是错误的申请方式：
如果想直接在声明二维数组时就给数组赋初值，可以利用花括号实现，只要在数组的声明格式后面再加上初值的赋值即可。其格式如下：
同样需要注意的是，用户并不需要定义数组的长度，因此在数据类型后面的方括号里并不必填写任何的内容。此外，在花括号内还有几组花括号，每组花括号内的初值会依次赋值给数组的第1，2，…，n+1行元素。例如：
该语句中声明了一个整型数组a，该数组有2行4列共8个元素，花括号里的两组初值会分别依次指定给各行里的元素存放，a[0][0]为11，a[0][1]为22，…，a[1][3]为99。
注意：与一维数组一样，在声明多维数组并初始化时不能指定其长度，否则出错。如“int[2][3]b={{1，2，3}，{4，5，6}}；”语句在编译时将出错。
【例5.4】 计算并输出杨辉三角形。
该程序的运行结果为：
该程序的第8行声明了一个7行的二维数组iaYong，每行的列数由第10、11行的for循环来定义；第13～19行的for循环用于计算杨辉三角形并存入数组iaYong的相应元素中，其中的第15、18行分别是将第i行的第一个元素和最后一个元素置1；第16行定义的内层for循环用于计算第i行的其他元素，其计算方法是第17行的循环体；第20～25行利用foreach循环将杨辉三角形输出。
5.4.2 三维以上的多维数组
通过对二维数组的介绍，不难发现，要想提高数组的维数，只要在声明数组的时候将下标与中括号再加一组即可，所以三维数组的声明为“int[][][]a；”，而四维数组为“int[][][][]a；”，依次类推。
使用多维数组时，输入输出的方式和一、二维数组相同，但是每多一维，嵌套循环的层数就必须多一层，所以维数越高的数组其复杂度也就越高。
【例5.5】 声明三维数组并赋初值，然后输出该数组的各元素，并计算各元素之和。
程序运行时的结果如下：
a[0][0][0]=1
a[0][0][1]=2
a[0][1][0]=3
a[0][1][1]=4
a[1][0][0]=5
a[1][0][1]=6
a[1][1][0]=7
a[1][1][1]=8
sum=36
该程序利用三层循环来输出三维数组的各元素并计算各元素之和。