Mảng một chiều trong Java

Mảng một chiều là cấu trúc dữ liệu cơ bản trong Java, cho phép lưu trữ một tập hợp các phần tử cùng kiểu dữ liệu trong một dãy liên tiếp.

1. Khai báo và khởi tạo mảng

Khai báo mảng

// Khai báo mảng số nguyên
int[] numbers;

// Khai báo mảng chuỗi
String[] names;

// Khai báo mảng số thực
double[] prices;

Khởi tạo mảng

// Khởi tạo với kích thước
int[] numbers = new int[5];

// Khởi tạo với giá trị
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

// Khởi tạo sau khi khai báo
int[] numbers;
numbers = new int[5];

2. Truy cập phần tử mảng

Truy cập trực tiếp

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
System.out.println(numbers[0]); // In phần tử đầu tiên
System.out.println(numbers[numbers.length - 1]); // In phần tử cuối cùng

Duyệt mảng

// Sử dụng vòng lặp for
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
    System.out.println(numbers[i]);
}

// Sử dụng vòng lặp for-each
for (int number : numbers) {
    System.out.println(number);
}

3. Các thao tác cơ bản

Thêm phần tử

public class ArrayOperations {
    public static int[] addElement(int[] arr, int element) {
        int[] newArr = new int[arr.length + 1];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            newArr[i] = arr[i];
        }
        newArr[arr.length] = element;
        return newArr;
    }
}

Xóa phần tử

public class ArrayOperations {
    public static int[] removeElement(int[] arr, int index) {
        int[] newArr = new int[arr.length - 1];
        for (int i = 0, j = 0; i < arr.length; i++) {
            if (i != index) {
                newArr[j++] = arr[i];
            }
        }
        return newArr;
    }
}

Tìm kiếm phần tử

public class ArrayOperations {
    public static int findElement(int[] arr, int target) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] == target) {
                return i;
            }
        }
        return -1; // Không tìm thấy
    }
}

4. Các phương thức tiện ích

Sắp xếp mảng

import java.util.Arrays;

public class ArraySorting {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {5, 2, 8, 1, 9};
        
        // Sắp xếp tăng dần
        Arrays.sort(numbers);
        
        // In mảng đã sắp xếp
        System.out.println(Arrays.toString(numbers));
    }
}

Sao chép mảng

import java.util.Arrays;

public class ArrayCopying {
    public static void main(String[] args) {
        int[] source = {1, 2, 3, 4, 5};
        
        // Sao chép toàn bộ mảng
        int[] copy1 = Arrays.copyOf(source, source.length);
        
        // Sao chép một phần mảng
        int[] copy2 = Arrays.copyOfRange(source, 1, 3);
        
        // In kết quả
        System.out.println(Arrays.toString(copy1));
        System.out.println(Arrays.toString(copy2));
    }
}

So sánh mảng

import java.util.Arrays;

public class ArrayComparison {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr1 = {1, 2, 3};
        int[] arr2 = {1, 2, 3};
        
        // So sánh nội dung mảng
        boolean areEqual = Arrays.equals(arr1, arr2);
        System.out.println("Hai mảng có bằng nhau không? " + areEqual);
    }
}

5. Ví dụ thực tế

Quản lý danh sách điểm số

public class GradeManager {
    private double[] grades;
    
    public GradeManager(int size) {
        grades = new double[size];
    }
    
    public void addGrade(int index, double grade) {
        if (index >= 0 && index < grades.length) {
            grades[index] = grade;
        }
    }
    
    public double getAverage() {
        double sum = 0;
        for (double grade : grades) {
            sum += grade;
        }
        return sum / grades.length;
    }
    
    public double getHighestGrade() {
        double max = grades[0];
        for (double grade : grades) {
            if (grade > max) {
                max = grade;
            }
        }
        return max;
    }
}

Xử lý chuỗi ký tự

public class StringProcessor {
    public static char[] stringToCharArray(String str) {
        return str.toCharArray();
    }
    
    public static String charArrayToString(char[] chars) {
        return new String(chars);
    }
    
    public static char[] reverseCharArray(char[] chars) {
        char[] reversed = new char[chars.length];
        for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
            reversed[i] = chars[chars.length - 1 - i];
        }
        return reversed;
    }
}

6. Best Practices

1. Kiểm tra giới hạn mảng

   // Không nên
   int[] arr = new int[5];
   arr[5] = 10; // ArrayIndexOutOfBoundsException
   
   // Nên
   int[] arr = new int[5];
   if (index >= 0 && index < arr.length) {
       arr[index] = 10;
   }

2. Sử dụng Arrays.toString() để in mảng

   // Không nên
   System.out.println(arr); // In địa chỉ bộ nhớ
   
   // Nên
   System.out.println(Arrays.toString(arr)); // In nội dung mảng

3. Tối ưu hóa vòng lặp

   // Không nên
   for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
       // Truy cập arr.length nhiều lần
   }
   
   // Nên
   int length = arr.length;
   for (int i = 0; i < length; i++) {
       // Truy cập length đã lưu
   }

7. Lỗi thường gặp

1. ArrayIndexOutOfBoundsException

   int[] arr = new int[5];
   arr[5] = 10; // Lỗi: chỉ số nằm ngoài giới hạn

2. NullPointerException

   int[] arr;
   System.out.println(arr.length); // Lỗi: mảng chưa được khởi tạo

3. ArrayStoreException

   Object[] arr = new Integer[5];
   arr[0] = "Hello"; // Lỗi: không thể lưu String vào mảng Integer