
本教程详细阐述了在java二维数组中,如何根据用户输入的列名,准确地找到并替换该列中从顶部开始遇到的第一个零值。我们将分析初始实现中的常见误区,并提供两种改进方案:通过引入条件判断和中断机制修正循环逻辑,以及利用`switch`语句优化列索引映射,以构建高效且易于理解的代码。
在许多编程场景中,例如棋盘游戏或数据填充,我们经常需要在二维数组(矩阵)的特定列中放置一个新元素。一个常见的需求是,将元素放置在该列中从顶部开始遇到的第一个空闲位置(通常表示为0)。本教程将以一个具体的Java示例来演示如何实现这一功能,并提供两种优化方案。
假设我们有一个表示游戏板的二维整型数组int[][] board,其初始状态可能如下:
1 2 3 2 2 3 3 2 2 1 1 2 3 1 1 1 2 2 2 2 1 3 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
我们的目标是编写一个方法,根据用户输入的列名(例如"B"),在该列中找到从上往下数第一个值为0的单元格,并将其替换为1。如果用户选择列"B",期望的输出是:
1 2 3 2 2 3 3 2 2 1 1 2 3 1 1 1 2 2 2 2 1 3 2 2 0 1 0 0 0 0 // 列'B'(索引1)的第5行(索引4)的0被替换为1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
用户最初的尝试代码片段如下:
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public static int[][] putNumber(int[][] board, String columnInput) {
if(columnInput.equals("A") ) {
for(int row = 0; row < board.length; row++) {
board[row][1] = 1; // 错误:将整列都替换为1
}
}
if(columnInput.equals("B") ) {
for(int row = 0; row < board.length; row++) {
board[row][2] = 1; // 错误:将整列都替换为1,且列索引映射错误
}
}
// ... 其他列的类似逻辑
return board;
}这段代码存在两个主要问题:
针对上述问题,我们可以通过在循环内部添加条件判断,并在找到并替换目标0后立即中断循环来解决。同时,我们将修正列索引的映射,使其符合0-based索引的习惯。
核心改动:
以下是修正后的putNumber方法示例,这里我们假设列名"A"对应索引0,"B"对应索引1,以此类推:
public static int[][] putNumber(int[][] board, String columnInput) {
int columnIndex = -1; // 初始化为无效索引
// 正确的列索引映射
if (columnInput.equals("A")) {
columnIndex = 0;
} else if (columnInput.equals("B")) {
columnIndex = 1;
} else if (columnInput.equals("C")) {
columnIndex = 2;
} else if (columnInput.equals("D")) {
columnIndex = 3;
} else if (columnInput.equals("E")) {
columnIndex = 4;
} else if (columnInput.equals("F")) {
columnIndex = 5;
} else {
System.out.println("无效的列输入:" + columnInput);
return board; // 或者抛出异常
}
if (columnIndex != -1) {
// 从顶部开始遍历指定列
for (int row = 0; row < board.length; row++) {
if (board[row][columnIndex] == 0) { // 检查是否为0
board[row][columnIndex] = 1; // 放置元素
break; // 找到并放置后立即中断循环
}
}
}
return board;
}这种方法解决了原始代码的两个主要问题,但列索引的映射仍然使用了多个if-else if语句,代码显得有些冗长。
为了使代码更简洁、更易读,我们可以使用switch语句来处理列名的映射,替代冗长的if-else if结构。这种方法在功能上与解决方案一相同,但在代码组织上更为优雅。
public class putNumberSO {
public static int[][] board = { {1, 2, 3, 2, 2, 3},
{3, 2, 2, 1, 1, 2},
{3, 1, 1, 1, 2, 2},
{2, 2, 1, 3, 2, 2},
{0, 0, 0, 0, 0, 0}, // 初始状态,等待填充
{0, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0} };
public static void main(String[] args) {
System.out.println("原始棋盘:");
printGrid(board);
System.out.println("\n放置元素到列 'B' 后:");
printGrid(putNumber(board, "B"));
System.out.println("\n放置元素到列 'A' 后:");
printGrid(putNumber(board, "A")); // 再次放置,看是否填充下一个0
}
/**
* 在指定列中找到第一个0并替换为1
* @param board 游戏板二维数组
* @param columnInput 用户输入的列名 (如 "A", "B"等)
* @return 更新后的游戏板
*/
public static int[][] putNumber(int[][] board, String columnInput) {
int columnIndex = -1; // 初始化为无效索引
// 使用switch语句优化列名到索引的映射
switch (columnInput) {
case "A":
columnIndex = 0;
break;
case "B":
columnIndex = 1;
break;
case "C":
columnIndex = 2;
break;
case "D":
columnIndex = 3;
break;
case "E":
columnIndex = 4;
break;
case "F":
columnIndex = 5;
break;
default:
System.out.println("无效的列输入:" + columnInput + "。未进行任何操作。");
return board; // 返回原板,或抛出异常
}
// 确保列索引有效
if (columnIndex >= 0 && columnIndex < board[0].length) {
// 从顶部开始遍历指定列,寻找第一个0
for (int row = 0; row < board.length; row++) {
if (board[row][columnIndex] == 0) {
board[row][columnIndex] = 1; // 放置元素
break; // 放置后立即中断循环
}
}
} else {
System.out.println("列索引超出范围,未进行任何操作。");
}
return board;
}
/**
* 打印二维数组(棋盘)
* @param grid 要打印的二维数组
*/
public static void printGrid(int[][] grid) {
for (int i = 0; i < grid.length; i++) {
for (int j = 0; j < grid[i].length; j++) {
System.out.print(grid[i][j] + " "); // 添加空格使输出更易读
}
System.out.println();
}
}
}输出示例:
原始棋盘: 1 2 3 2 2 3 3 2 2 1 1 2 3 1 1 1 2 2 2 2 1 3 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 放置元素到列 'B' 后: 1 2 3 2 2 3 3 2 2 1 1 2 3 1 1 1 2 2 2 2 1 3 2 2 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 放置元素到列 'A' 后: 1 2 3 2 2 3 3 2 2 1 1 2 3 1 1 1 2 2 2 2 1 3 2 2 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
以上就是Java二维数组按列放置元素:查找并替换首个可用位置的教程的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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