Java二维数组初始化与格式化输出实战解析:下三角矩阵的创建
一、原题完整代码呈现
以下是计算机二级Java考试中关于二维数组操作的典型题型,主要考察数组初始化和条件输出,包含4处需要填写的空白(标记为//*********Found**********
):
import java.io.*;
public class Java_2{
public static void main(String args[]) {
int a[][] = new int[5][5];
int i,j,k=1;
for(i=0;i<5;i++)
//*********Found**********
for( j=0; _____________ ;j++ )
//*********Found**********
if((i+j)< _________________)
a[i][j]=0;
else{
//*********Found**********
_______________________;
}
for(i=0;i<5;i++){
for(j=0;j<5;j++)
//*********Found**********
if(a[i][j]< _________________)
System.out.print(a[i][j]+ " ");
else
System.out.print(a[i][j]+ " ");
System.out.println();
}
}
}
二、空白处逐一解析与解答
1. 第一处空白:内层循环条件
答案:j < 5
//*********Found**********
for( j=0; j < 5 ;j++ )
解析:
程序创建了5×5的二维数组(int a[][] = new int[5][5]
),内层循环用于遍历列索引。列索引j
的有效范围是0~4(共5列),因此循环条件应为j < 5
,确保遍历数组的每一列。
2. 第二处空白:三角区域判断阈值
答案:5
//*********Found**********
if((i+j)< 5)
解析:
条件(i+j) < 5
用于区分数组的上三角和下三角区域。对于5×5的数组,当行索引i
与列索引j
之和小于5时,属于上三角区域(赋值为0);之和大于等于5时,属于下三角区域(赋递增数值),这是创建下三角矩阵的典型逻辑。
3. 第三处空白:下三角区域赋值
答案:a[i][j] = k++
//*********Found**********
a[i][j] = k++;
解析: k
作为计数器初始值为1,下三角区域((i+j)≥5
)需要填充递增的数值。a[i][j] = k++
表示先将k
的值赋给数组元素,再将k
自增,确保每个下三角元素的值依次递增。
4. 第四处空白:格式化输出判断条件
答案:10
//*********Found**********
if(a[i][j]< 10)
解析:
输出时通过判断元素是否小于10来控制空格数量:小于10的元素后加3个空格,大于等于10的元素后加2个空格,使输出的矩阵对齐美观。由于数组元素最大为10(5×5矩阵的下三角元素共10个),因此判断阈值为10。
三、完整正确代码
四、程序运行结果与矩阵结构解析
运行结果
0 0 0 0 0
0 0 0 0 1
0 0 0 2 3
0 0 4 5 6
0 7 8 9 10
矩阵结构解析
程序创建了一个5×5的下三角矩阵,其结构特点如下:
上三角区域(
i+j < 5
):元素值均为0,包括:- 第0行:所有元素(0+0=0至0+4=4均小于5)
- 第1行:前4列(1+0=1至1+3=4均小于5)
- 第2行:前3列(2+0=2至2+2=4均小于5)
- 第3行:前2列(3+0=3至3+1=4均小于5)
- 第4行:第0列(4+0=4小于5)
下三角区域(
i+j ≥ 5
):元素值从1开始递增,共10个元素:- 第1行第4列:1(1+4=5)
- 第2行第3-4列:2、3
- 第3行第2-4列:4、5、6
- 第4行第1-4列:7、8、9、10
五、核心知识点总结
二维数组的遍历
- 嵌套循环结构:外层循环控制行(
i
),内层循环控制列(j
) - 循环条件:对于
n×n
的数组,行和列的循环条件均为索引 < n
- 索引范围:行索引和列索引均从0开始,最大索引为
n-1
- 嵌套循环结构:外层循环控制行(
矩阵区域划分
- 上三角与下三角的判断:通过
i+j < n
(n
为矩阵阶数)区分 - 赋值逻辑:根据区域特征设置不同值(上三角为0,下三角为递增数)
- 计数器应用:使用
k++
实现下三角区域的递增赋值
- 上三角与下三角的判断:通过
格式化输出技巧
- 条件判断:通过元素值大小(
a[i][j] < 10
)控制空格数量 - 对齐效果:一位数后加3个空格,两位数后加2个空格,使矩阵列对齐
- 换行控制:每行输出完毕后用
println()
换行
- 条件判断:通过元素值大小(
循环与条件结合
- 循环嵌套条件判断是处理二维数组的常用模式
- 先判断区域特征,再执行对应赋值操作,逻辑清晰易读
六、常见错误与应试技巧
常见错误分析
- 第一处空白循环条件错误:写成
j <= 5
会导致索引越界(最大索引为4) - 第二处空白阈值错误:写成
4
会导致三角区域划分错误,影响矩阵结构 - 第三处空白赋值错误:写成
a[i][j] = ++k
会使起始值为2,破坏递增序列 - 第四处空白判断条件错误:写成
9
会导致10也使用3个空格,破坏对齐
- 第一处空白循环条件错误:写成
应试技巧
- 数组遍历公式:
for(i=0;i<n;i++) for(j=0;j<n;j++)
是n×n
数组的标准遍历模板 - 三角区域判断:记住
i+j < n
是n阶
矩阵上三角的判断条件 - 递增赋值:
k++
实现先赋值后递增,适合从1开始的序列 - 格式化输出:根据元素位数差异设置不同空格数,确保对齐美观
- 数组遍历公式:
通过本题,我们掌握了二维数组的区域划分、条件赋值和格式化输出的综合应用。这类题目在实际开发中常用于矩阵运算、数据可视化等场景,考察对嵌套循环和条件判断的灵活运用能力,也是计算机二级Java考试的重点题型。理解矩阵的索引特征和区域划分逻辑,对处理复杂的二维数据结构具有重要意义。