Java - 基本データ型の配列

■ページ目次

配列
基本データ型の配列

例題
実習

配列のコピー

浅いコピー
深いコピー
実習

多重配列

例題
実習

配列の初期値

配列初期化子を使った配列の作成
例題
実習

配列を使ったアルゴリズム
配列使用時にスローされる例外

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■配列

配列は参照型の一種で、同じ型のデータを複数格納するためのインスタンス(オブジェクト)です。ひとつの配列に含まれる各要素のデータ型は、すべて同じになります。ある特定の配列の、ある要素は int 型で、別の要素は double 型であるということはありえません。
配列に格納できる要素数は配列の生成時に決まり、あとから変更することはできません。
配列の個々の要素は｢添字」(インデックス)で指定します。添字はint型で表します。
添字は 0 から始まり、要素数-1 で終わります。
10個の要素からなるint型配列aでは、
　　　　a[0], a[1], ... , a[9]
が要素を表します。ここで、a[10]を要求すると、実行時に例外ArrayIndexOutOfBoundsException が発生します。これは、実行時エラーの一種です。

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■基本データ型の配列

□ 宣言と生成
  int[] a;
  a = new int[10];
      または
  int[] a = new int[10];

□ 参照
  a[0] = 0;
  a[1] = 1;
     :
  a[9] = 45;

  a.length = 10　<--　配列aの要素数

図．基本データ型の配列

□ 初期値の設定
　int[] a = {0, 10, 20};
　　または
　int[] a;
　a = new int[] {0, 10, 20};

図．基本データ型の配列

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■例題

コマンドラインから入力した月の日数を出力するアプリケーション "Days00.java"を、配列を使用して作成してください。("Days10.java")


 public class Days10 {
     public static void main(String[] args) {
         int month  = Integer.parseInt(args[0]); // コマンドラインからの引数をint型に変換します。
         //    月       1   2   3   4   5   6   7   8   9  10  11  12
         int[] days = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31}; // 日数
         //    索引     0   1   2   3   4   5   6   7   8   9  10  11
 
         System.out.println(month + " 月は " + days[month - 1] + " 日です。"); 
     }
 }

□ 実行結果

$ java Days10 2
2 月は 28 日です。

10個の要素を持つint型配列を宣言･作成し、その各要素の内容を表示するアプリケーション"Array51.java"を作成・実行してください。


 public class Array51 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] a = new int[10];
         for (int i = 0; i < a.length; i++) {
             System.out.println("a[" + i + "] = " + a[i]);
         }
     }
 }

□ 実行結果

$java Array51
a[0] = 0
a[1] = 0
a[2] = 0
a[3] = 0
a[4] = 0
a[5] = 0
a[6] = 0
a[7] = 0
a[8] = 0
a[9] = 0

配列の各要素には、デフォルトの初期値が入ります。この初期値は、フィールドの初期値と同じです。

データ型	初期値
byte, short, int, long	0
float	0.0F
double	0.0
char	'\u0000'
boolean	false
参照型	null

下記の実行結果を参考にして、int型配列を引数として、その配列を下記実行結果のように各要素の内容を文字列化するユーティリティ・クラス"ArrayUtil.java"を作成してください。メソッド名は、toString()とします。なお、プログラム中で、StringBufferクラスのインスタンスを使用してますが、詳細は"java.lang.StringBuffer"で行います。
このとき、配列を宣言するアプリケーションは"Array52.java"とします。

□"ArrayUtil.java"


 public class ArrayUtil {
     static String toString(int[] a) {
         StringBuffer sb = new StringBuffer("[");
         for (int i = 0; i < a.length; i++) {
             if (i != a.length -1) {
                 sb.append(a[i] + ", ");
             } else {
                 sb.append(a[i]);
             }
         }
         sb.append("]");
         return sb.toString();
     }
 }

□"Array52.java"


 public class Array52 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] a = new int[10]; // 要素10個のint型配列の宣言と生成
         System.out.println(ArrayUtil.toString(a)); // 配列を文字列化して表示します。
     }
 }

□ 実行結果

$java Array52
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

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■実習

つぎのアプリケーション "Array71.java"をコンパイル・実行してください。


 public class Array71 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] a = new int[4];
         a[0] = 100;
         a[1] = -100;
         a[2] = 0;
         a[3] = 0xffff;
 
         System.out.println(ArrayUtil.toString(a));
     }
 }

□ 実行結果

$java Array71
[100, -100, 0, 65535]

上記アプリケーション"Array71.java"で、要素の値を配列初期化子を利用して設定するアプリケーション"Array72.java"です。


 public class Array72 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] a = {100, -100, 0, 0xffff};
 
         System.out.println(ArrayUtil.toString(a));
     }
 }

□ 実行結果

$java Array72
[100, -100, 0, 65535]

配列の要素の合計を表示するアプリケーション"Sum11.java"を作成・実行してください。


 public class Sum11 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] a = {100, -100, 0, 0xff, -077};
 
         // ここにコードを記述してください。
 
         System.out.println("a[] = " + ArrayUtil.toString(a));
         System.out.println("sum = " + sum);
     }
 }

□ 実行結果

$ java Sum11
a[] = [100, -100, 0, 255, -63]
sum = 192

配列(要素数 > 0)の要素の最小値と最大値を表示するアプリケーション"MinMax11.java"を作成・実行してください。


 public class MinMax11 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] a = {100, -100, 0, 0xff, -077};
 
         // ここにコードを記述してください。
 
         System.out.println("a[] = " + ArrayUtil.toString(a));
         System.out.println("min = " + min + ", max = " + max);
     }
 }

□ 実行結果

$ java MinMax11
a[] = [100, -100, 0, 255, -63]
min = -100, max = 255

オプション
配列の要素の最小値と最大値を表示するアプリケーション"MinMax12.java"を作成・実行してください。このとき、配列の要素数が 0 のときは、最小値は Integer.MAX_VALUE(2147483647), 最大値は Integer.MIN_VALUE(-2147483648) になるようにしてください。


 public class MinMax12 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] a = new int[0];
 
         // ここにコードを記述してください。
 
         System.out.println("a[] = " + ArrayUtil.toString(a));
         System.out.println("min = " + min + ", max = " + max);
     }
 }

□ 実行結果

$ java MinMax12
a[] = []
min = 2147483647, max = -2147483648

a[] = [100]
min = 100, max = 100

a[] = [100, -100, 0, 255, -63]
min = -100, max = 255

10個の要素を持つint型配列を宣言･作成し、その各要素に添え字と同じ値を設定するアプリケーション"Array53.java"を作成してください。
なお、配列の確認には、上記のユーティリティ･クラス"ArrayUtil.java"を使用します。


 public class Array53 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] a = new int[10];
         for (int i = 0; i < a.length; i++) {
             a[i] = i;                       // 配列要素に値を設定
         }
         System.out.println(ArrayUtil.toString(a));
     }
 }

□ 実行結果

$java Array53
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

コマンドラインのから指定した引数の数と、値をすべて表示するアプリケーション"ArgsPrint01.java"を作成してください。


 public class ArgsPrint01 {
     public static void main(String[] args) {
         System.out.println("args.length = " + args.length);
         for (int i = 0; i < args.length; i++) {
             System.out.println(i + " : " + args[i]);
         }
     }
 }

□ 実行結果

$ java ArgsPrint01
args.length = 0

$ java ArgsPrint01 Hello Java World
args.length = 3
0 : Hello
1 : Java
2 : World

$ java ArgsPrint01 "Hello Java World"
args.length = 1
0 : Hello Java World

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■配列のコピー

配列のコピーには､つぎの2つの意味があります。
- 浅いコピー ... 参照変数のコピー
- 深いコピー ... 配列オブジェクトそのもののコピー

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■浅いコピー

つぎのアプリケーション "Array54.java"を作成して、実行結果を確認してください。


 public class Array54 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] a = {2, 9, 6, 3};
         int[] b = a;                                         // コピー
         System.out.println("a = " + ArrayUtil.toString(a));
         System.out.println("b = " + ArrayUtil.toString(b));
 
         a[0] = 10;
         b[0] = 20;
 
         System.out.println("----");
         System.out.println("a = " + ArrayUtil.toString(a));
         System.out.println("b = " + ArrayUtil.toString(b));
     }
 }

□ 実行結果

$ java Array54
a = [2, 9, 6, 3]
b = [2, 9, 6, 3]
----
a = [20, 9, 6, 3]
b = [20, 9, 6, 3]

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■深いコピー

つぎのアプリケーション "Array55.java"を作成して、実行結果を確認してください。


 public class Array55 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] a = {2, 9, 6, 3};
         int[] b = new int[a.length];
         
         for (int i = 0; i < a.length; i++) {
             b[i] = a[i];
         }
         
         System.out.println("a = " + ArrayUtil.toString(a));
         System.out.println("b = " + ArrayUtil.toString(b));
         
         a[0] = 10;
         b[0] = 20;
         
         System.out.println("----");
         System.out.println("a = " + ArrayUtil.toString(a));
         System.out.println("b = " + ArrayUtil.toString(b));
     }
 }

□ 実行結果

$ java Array55
a = [2, 9, 6, 3]
b = [2, 9, 6, 3]
----
a = [10, 9, 6, 3]
b = [20, 9, 6, 3]

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■実習

10個の要素からなる配列aに対し、つぎのことを行うアプリケーション "Array31.java"を作成してください。

要素の正順に配列bにコピーします。
要素の逆順に配列cにコピーします。
aの要素を逆にします。このとき、作業用の変数をひとつ使用してもかまいません。
aの要素を2つずらします。このとき、要素数が2つの配列は作業用として使用してもかまいません。
(オプション)さらにaの要素を2つずらす。このとき、作業用の変数をひとつ使用してもかまいません。

"ArrayUtil.java"


 public class Array31 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] a = new int[10];
         for (int i = 0; i < a.length; i++) {
             a[i] = i;
         }
 
         System.out.println("a[] = " + ArrayUtil.toString(a));
         System.out.println();
 
 // 要素の正順に配列bにコピーする。
         int[] b = new int[a.length];
 
         // コードを記述してください。
 
 
 // 要素の逆順に配列cにコピーする。 
         int[] c = new int[a.length];
 
         // コードを記述してください。
 
 
 // 要素を逆にする。 
         int w;
 
         // コードを記述してください。
 
 
 // 要素を2つずらす。このとき、要素数が2つの配列は作業用として使用してもよい。
         int[] t = new int[2];
 
         // コードを記述してください。
 
 
 // a, b, cのプリント
         System.out.println("** a, b, cのプリント **");
         System.out.println("a[] = " + ArrayUtil.toString(a));
         System.out.println("b[] = " + ArrayUtil.toString(b));
         System.out.println("c[] = " + ArrayUtil.toString(c));
         System.out.println();
 
 // さらに要素を2つずらす。このとき、作業用の変数をひとつ使用してもよい。 
         int u;
 
         // コードを記述してください。
 
         System.out.println("** 要素ずれのプリント **");
         System.out.println("a[] = " + ArrayUtil.toString(a));
     }
 }

□ 実行結果

$java Array31
a[] = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

** a, b, cのプリント **
a[] = [7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 9, 8]
b[] = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
c[] = [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

** 要素ずれのプリント **
a[] = [5, 4, 3, 2, 1, 0, 9, 8, 7, 6]

(オプション)
引数で指定された配列に、0以上・要素数未満の整数の乱数を設定して戻すメソッドgetRandomElement(int[])を、ユーティリティ･クラス"ArrayUtil.java"に作成してください。
また、これを確認するアプリケーション"Array73.java"を作成・実行してください。
乱数の設定には、Mathクラスのrandom()メソッドを利用します。このメソッドは、double型の0以上1未満の戻り値を返します。


 // 0703
 public class ArrayUtil {
 
     // 途中省略
 
     // 乱数設定
     static int[] getRandomElement(int[] a) {
 
         // コードを記述してください。
 
         return a;
     }
 }


 public class Array73 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] a = new int[Integer.parseInt(args[0])];
         System.out.println(ArrayUtil.toString(ArrayUtil.getRandomElement(a)));
     }
 }

□ 実行結果

$java Array73 10
[3, 3, 0, 7, 5, 8, 9, 5, 7, 4]

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■多重配列

Java では2次元の配列が実現できます。2次元配列の宣言は以下のとおりです。
```
データ型名[][]  配列名;
int[][] a;
```

配列の生成は、以下のとおり、newキーワードを使います。

配列名  =  new  データ型名[1次元目の要素数] [2次元目の要素数];
a = new int[10] [10];

上記の宣言と生成をまとめて行うこともできます。

データ型名[]　配列名  =  new  データ型名[1次元目の要素数] [2次元目の要素数];
int[] a = new int[10][10];

配列の個々の要素は、添字を使って表現します。

配列名[1次元目の添字] [2次元目の添字]
a[0][1], a[0][1], ... a[0][9], a[1][0], a[1][1], ... , a[9][9]

配列の要素数は、配列オブジェクトのインスタンス変数lengthで取得します。
```
1次元目の要素数:　a.length
2次元目の要素数:　a[0].length
```
2次元配列の実態は、要素が配列である配列です。Java の場合は、各行ごとに含まれる要素数が異なることが許されます。

また、配列を要素とする配列を作ることで、Javaでは、任意の次元の配列を作れます。

□ 宣言と生成
  int[][] a;
  a = new int[10][10];
      または
  int[][] a = new int[10][10];

□ 初期値
　int[][] b = {{0, 1}, {2, 3, 4}, {5, 6}};

□ 参照
  a[0][0] = 0;
  a[0][1] = 1;
     :
  a[0][9] = 9;
  a[1][0] = 10;
     :
  a[9][9] = 99;

  a.length = 10　   <--　配列aの要素数
  a[0].length = 10　<--　配列a[0]の要素数

図．基本データ型の配列の配列

□ 初期値
　int[][] b = {{0, 1}, {2, 3, 4}, {5, 6}};

図．基本データ型の配列の配列

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■例題

じゃんけんゲームをするアプリケーション "Janken10.java"を、2 次元配列を使うように改良します("Janken11.java")。ゲームは、コマンドラインからグー(0)、チョキ(1)、パー(2)のいずれかを入力します。


 public class Janken11 {
     public static void main(String[] args) {
         int user = Integer.parseInt(args[0]); // コマンドラインからの引数をint型に変換します。
         int computer = (int)(Math.random() * 3); // コンピューターの手
 
         String[] te = {"ぐー", "ちょき", "ぱー"};
         char[][] kekka = {{'分', '勝', '負'}     // ぐー
                         , {'負', '分', '勝'}     // ちょき
                         , {'勝', '負', '分'}};   // ぱー
           //コンピューター ぐー ちょき ぱー
         System.out.print("あなた: " + te[user] + ", コンピューター: " + te[computer]);
         System.out.println(" --> 結果: " + kekka[user][computer]); 
     }
 }

□ 実行結果

$ java Janken11 0
あなた: ぐー, コンピューター: ちょき --> 結果: 勝

3*3の2次元配列を作り、1次元目の添字を十の位、2次元目の添え字を一の位として、それぞれの要素に値を設定するアプリケーション"Array031.java"を作成してください。
このとき、上記の配列ユーティリティ･クラス"ArrayUtil.java"に、2次元配列を文字化するメソッドtoString(int[][])を作り、それを利用してください。


 public class Array031 {
     public static void main(String[] args) {
         int[][] a = new int[3][3]; // 要素3*3個のint型2次元配列の宣言と生成
 
         for (int i = 0; i < a.length; i++) {
             for (int j = 0; j < a[i].length; j++) {
                 a[i][j] = 10 * i + j;
             }
         }
         System.out.println(ArrayUtil.toString(a));
     }
 }


 // 0711
 public class ArrayUtil {
     // 配列の文字列化
     static String toString(int[] a) {
         StringBuffer sb = new StringBuffer("[");
         for (int i = 0; i < a.length; i++) {
             if (i != a.length -1) {
                 sb.append(a[i] + ", ");
             } else {
                 sb.append(a[i]);
             }
         }
         sb.append("]");
         return sb.toString();
     }
     static String toString(int[][] a) {
         StringBuffer sb = new StringBuffer("[");
         for (int i = 0; i < a.length; i++) {
             if (i != a.length -1) {
                 sb.append(toString(a[i]) + ", ");
             } else {
                 sb.append(toString(a[i]));
             }
         }
         sb.append("]");
         return sb.toString();
     }
     // ソート
     static int[] sort(int[] a) {
         for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) {
             for (int j = i + 1; j < a.length; j++) {
                 if (a[i] > a[j]) {
                     int t = a[i];
                     a[i] = a[j];
                     a[j] = t;
                 }
             }
         }
         return a;
     }
     // 乱数設定
     static int[] getRandomElement(int[] a) {
         for (int i = 0; i < a.length; i++) {
             a[i] = (int)(Math.random() * a.length);
         }
         return a;
     }
 }

□ 実行結果

$java Array031
[[0, 1, 2], [10, 11, 12], [20, 21, 22]]

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■実習

九九の結果を2次元配列に設定して、その配列を表示するアプリケーション "kuku11.java"を作成してください。


 public class Kuku11 {
     public static void main(String[] args) {
         int[][] a = new int[9][9];
 
         // コードを記述してください。
 
     }
 }

□ 実行結果

$java Kuku11
1 2 3 4 5 6 7 8 9
2 4 6 8 10 12 14 16 18
3 6 9 12 15 18 21 24 27
4 8 12 16 20 24 28 32 36
5 10 15 20 25 30 35 40 45
6 12 18 24 30 36 42 48 54
7 14 21 28 35 42 49 56 63
8 16 24 32 40 48 56 64 72
9 18 27 36 45 54 63 72 81

上記アプリケーション"kuku11.java"に対して、ArrayUtil#toString(int[])メソッドを利用するように改良してください。("Kuku12.java")


 public class Kuku12 {
     public static void main(String[] args) {
         int[][] a = new int[9][9];
 
         // コードを記述してください。
 
     }
 }

□ 実行結果

$java Kuku12
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]
[3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27]
[4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36]
[5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45]
[6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54]
[7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63]
[8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 72]
[9, 18, 27, 36, 45, 54, 63, 72, 81]

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■実習

2 次元配列を使ってじゃんけんゲームをするアプリケーション "Janken11.java"を、コマンドラインから実行結果のように複数の手(グー(0)、チョキ(1)、パー(2))を入れて、その結果を表示するアプリケーション"Janken12.java"としてください。


 public class Janken12 {
     public static void main(String[] args) {
         String[] te = {"ぐー", "ちょき", "ぱー"};
         char[][] kekka = {{'分', '勝', '負'}     // ぐー
                         , {'負', '分', '勝'}     // ちょき
                         , {'勝', '負', '分'}};   // ぱー
           //コンピューター ぐー ちょき ぱー
         int win = 0;
         int lose = 0;
         int draw = 0;
         for (int i = 0; i < args.length; i++) {
 
             // ここにコードを記述してください。
 
         }
         System.out.println(win + " 勝 " + lose  + " 負 " + draw  + " 分 "); 
     }
 }

□ 実行結果

$ java Janken12 0 1 2 0 1 2
あなた: ぐー, コンピューター: ぐー --> 結果: 分
あなた: ちょき, コンピューター: ぱー --> 結果: 勝
あなた: ぱー, コンピューター: ぱー --> 結果: 分
あなた: ぐー, コンピューター: ちょき --> 結果: 勝
あなた: ちょき, コンピューター: ぐー --> 結果: 負
あなた: ぱー, コンピューター: ぐー --> 結果: 勝
3 勝 1 負 2 分

コマンドラインから入力した3つの数字(同じ数字でも可)が、アプリケーション内で設定されている3つの数字といくつあっているかどうかを判定するアプリケーション"Match03.java"を作成してください。このとき、合っている数によって、つぎのようにメッセージを変えてください。

0個　まったく違います。
1個　やっと合いましたね。
2個　もう少しです。
3個　おめでとうございます。

"ArrayUtil.java"

sort()メソッド


 public class Match03 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] a = {(int)(Math.random() * 10), (int)(Math.random() * 10), (int)(Math.random() * 10)};
         int[] n = {Integer.parseInt(args[0]), Integer.parseInt(args[1]), Integer.parseInt(args[2])};
 
         int s = 0;
 
         System.out.println("コンピューターの数字 = " + ArrayUtil.toString(ArrayUtil.sort(a)));
         System.out.println("        あなたの数字 = " + ArrayUtil.toString(ArrayUtil.sort(n)));
 
         // ここにコードを記述してください。
 
         switch (s) {
             case 0:
                 System.out.println("まったく違います。");
                 break;
             case 1:
                 System.out.println("やっと合いましたね。");
                 break;
             case 2:
                 System.out.println("もう少しです。");
                 break;
             default:
                 System.out.println("おめでとうございます。");
                 break;
         }
     }
 }

□ 実行結果

$ java Match03 2 4 4
コンピューターの数字 = [4, 5, 7]
        あなたの数字 = [2, 4, 4]
やっと合いましたね。

$ java Match03 2 4 4
コンピューターの数字 = [1, 1, 7]
        あなたの数字 = [2, 4, 4]
まったく違います。

乱数を利用して、模擬的に囲碁の結果をプリントするアプリケーション"Igo01.java"を作成してください。なお、乱数の計算には、java.lang.MathクラスのMath#random()メソッドを利用することができます。
このとき、char型の2次元配列を下記の実行結果のようにプリントするメソッドArrayUtil#printArray(char[][])を"ArrayUtil.java"クラスに作り、それを利用してください。


 public class Igo01 {
     public static void main(String[] args) {
         int n = 19;
         char[][] ban = new char[n][n];
         char[] ishi = {'\u3000'/*日本語の空白文字*/, '●', '○'};
 
         // コードを記述してください。
 
         ArrayUtil.printArray(ban);
     }
 }


 // 0712
 public class ArrayUtil {
          :
     static void printArray(char[][] a) {
 
             // コードを記述してください。
 
     }
 }

□ 実行結果

$java Igo01
 　 　 ● ◯ ● 　 ◯ 　 　 ● ● 　 ◯ ● 　 ● ● 　 ●
 ● ◯ ● ◯ ◯ ● ◯ 　 ● ◯ 　 　 ● 　 　 　 ● 　 ●
 　 ◯ ● ● 　 ◯ ● ● 　 ◯ ◯ 　 　 ◯ 　 ◯ ◯ 　 　
 　 ◯ ◯ ● ◯ ◯ ◯ ● ◯ ● 　 ◯ ◯ ◯ ◯ ◯ ◯ ● 　
 ◯ 　 　 ● ◯ 　 ◯ ● ● ◯ ● 　 ◯ ◯ 　 ● 　 ● 　
 ● ● ◯ ● ◯ ◯ ● 　 　 ● ● ◯ ◯ ◯ 　 ● ◯ ● 　
 　 ◯ ● ● ◯ 　 　 ◯ ● 　 ◯ 　 ◯ 　 　 ● ● 　 ◯
 ◯ ◯ ◯ 　 　 ◯ ● 　 ● 　 ● ◯ 　 　 ● ◯ 　 ● ●
 　 ● ◯ ● ● 　 ● 　 ● 　 ◯ ◯ 　 　 ● ◯ ● 　 ◯
 　 　 ◯ ● 　 　 　 ◯ ◯ 　 ◯ ◯ ● ◯ 　 ◯ ◯ ● ●
 　 ● ● ◯ ● ● 　 ◯ 　 　 　 　 ◯ ● 　 　 ◯ 　 ◯
 ● ● ● ● ◯ ◯ ◯ ● ● 　 ● ◯ ● ◯ ● 　 ◯ ● 　
 　 ◯ ● ◯ 　 ◯ ● ◯ ◯ ◯ ◯ ● 　 　 　 　 　 ● 　
 　 　 　 ◯ ● ◯ 　 ● 　 　 ● ◯ 　 ◯ 　 ● ● 　 　
 ● ● ● ● ● ◯ ◯ ● ● 　 　 　 　 ◯ ◯ 　 　 ◯ ●
 ◯ ● ◯ ● 　 ◯ ◯ ◯ ◯ ◯ ◯ 　 ◯ ● ● ◯ 　 ● ●
 　 　 　 ● 　 ● ◯ ● 　 ● ◯ 　 ◯ 　 ◯ ● 　 ◯ 　
 ◯ ● ● ● ◯ 　 　 ◯ ● ● ◯ 　 　 　 ● ● 　 ● 　
 ◯ 　 ● 　 ◯ ◯ 　 　 ● 　 ● 　 ● 　 ● ◯ ● 　 ●

コマンドラインから平文(文字列)を指定し、それの暗号文をプリントするアプリケーション"Encoding03.java"を作成してください。ここで、暗号化はcharの下位2ビットをビット反転することで実現します。


 public class Encoding03 {
     public static void main(String[] args) {
         char[] a = args[0].toCharArray();
         int key = 0x3;
 
         // ここにコードを記述してください。
 
         System.out.println("'" + args[0] + "' encode to: '" + e + "'");
     }
 }

□ 実行結果

$ java Encoding03 "Hello World"
'Hello World' encode to: 'Kfool#Tlqog'

コマンドラインから逆ポーランド記法の式を指定し、その演算結果をプリントするアプリケーション"ReversePolishNotation.java"を作成してください。


 public class ReversePolishNotation {
     int[] stack = new int[2]; 
     int sp;
 
     int calc(String str) {
         int d1, d2;
         String s;
         sp = 0;
         for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
             switch (str.charAt(i)) {
                 case '+':
                     d1 = pop();
                     d2 = pop();
                     push(d2 + d1);
                     break;
 
                // ここにコードを記述してください。
 
                 default:
                     push(Integer.parseInt(str.substring(i, i+1)));
             }
         }
         return pop();
     }
     void push(int d) {
         stack[sp++] = d;
     }
     int pop() {
         return stack[--sp];
     }
     public static void main(String[] args) {
         System.out.println("計算式 = " + args[0]);
         ReversePolishNotation rpn = new ReversePolishNotation();
         System.out.println("結果 = " + rpn.calc(args[0]));
     }
 }

□ 実行結果

$ java ReversePolishNotation 98+7%6*5/4-
計算式 = 98+7%6*5/4-  <-- この式は、((((9+8)%7)*6)/5)-4　を意味します。
結果 = -1

エラトステネスのふるいを利用して、コマンドラインから指定された数までの素数をすべてプリントするアプリケーション"Eratosthenes.java"を作ってください。


 public class Eratosthenes {
     public static void main(String[] args) {
         int n = Integer.parseInt(args[0]);
         boolean[] prime = new boolean[n];
 
         for (int i = 0; i < n; i++) {
             prime[i] = true;
         }
 
         // ここにコードを記述してください。
 
         for (int i = 2; i < n; i++) {
             if (prime[i]) {
                 System.out.print(" " + i);
             }
         }
         System.out.println();
     }
 }

□ 実行結果

$ java Eratosthenes 100
 2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97

コマンドラインから指定された5桁の数に対してチェック･ディジットをつける、または、6桁の数に対しては、正しい数かどうかを判定するアプリケーション"CheckDigit01.java"を作ってください。


 public class CheckDigit01 {
     final static int[] weight = {19, 17, 13, 11, 7, 1};
     final static int n = weight.length;
     public static void main(String[] args) {
         int[] digit = new int[n];
         int len = args[0].length();
 
         if (len != n - 1 && len != n) {
             System.out.println("5桁または6桁の数字を指定してください。");
             System.exit(1);
         }
 
         for (int i = 0; i < Math.min(n, len); i++) {
             digit[i] = Integer.parseInt(args[0].substring(i, i+1));
         }
 
         if (len == n - 1) {
             System.out.println("チェック･ディジットつきの数は " 

                                    + setCheckDigit(digit) + " です。");
             
         } else if (isValidDigit(digit)) {
             System.out.println(args[0] + "は正しい数です。");
         } else {
             System.out.println(args[0] + "は正しくありません。");
         }
     }
 
     static String setCheckDigit(int[] d) {
 
         // ここにコードを記述してください。
 
         return sb.toString();
     }
 
     static boolean isValidDigit(int[] d) {
 
         // ここにコードを記述してください。
 
         return((s % 10) == 0);
     }
 }

□ 実行結果

$ java CheckDigit01 01234
チェック･ディジットつきの数は 012346 です。

$ java CheckDigit01 012346
012346は正しい数です。

$ java CheckDigit01 012345
012345は正しくありません。

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■配列を使ったアルゴリズム

"アルゴリズム"を参照してください。

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■配列使用時にスローされる例外

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