【Java】配列の書き方と使い方の基本

開発環境

• OS: Windows10
• Editor: Visual Studio Code
• Java: 22.0.2

Javaの配列とは

配列: 複数の値を1つの変数に格納するためのデータ構造です。 プログラミングにおいて、同じ種類のデータをまとめて扱いたい場合に便利なのが「配列」です。例えば、複数の人のテストの点数や、複数の商品の価格など、似た性質のデータをたくさん扱うことがあります。そのような場合、データごとに別々の変数を用意すると管理が大変になります。配列を使うことで、これらの複数の値を1つの大きな箱（変数）にまとめて格納し、効率的に管理できるようになります。

要素: 配列の中の1つひとつのデータのこと。 配列の中に格納されている個々の値やデータのことを「要素」と呼びます。例えば、テストの点数を格納する配列であれば、「85点」「92点」「78点」といった個々の点数が、それぞれ配列の「要素」にあたります。

要素数: 配列の中にある要素の数のこと。 配列の中にいくつのデータ（要素）が格納されているかを示す数を「要素数」と呼びます。例えば、5人分のテストの点数が格納されている配列であれば、その配列の要素数は「5」となります。

インデックス番号: 1つひとつの要素に割り振られている添字 (0から順番に割り当てられます） 配列の中に格納されているそれぞれの要素には、その位置を示すための固有の番号が割り当てられています。これを「インデックス番号」または「添字（そえじ）」と呼びます。Javaを含む多くのプログラミング言語では、このインデックス番号が「0」から始まるという重要な特徴があります。つまり、配列の最初の要素のインデックス番号は0、次の要素は1、その次は2、というように順番に番号が振られていきます。このインデックス番号を使用することで、配列の中から特定の要素を指定して値を取り出したり、値を変更したりすることが可能になります。

配列の種類:

• 1次元配列: 1列に並んだ配列 1次元配列は、データが1列に直線状に並んでいるような構造の配列です。例えば、先ほど説明した複数のテストの点数をただ並べたものが1次元配列にあたります。データが一直線上に並んでおり、インデックス番号を1つ指定するだけで、各要素にアクセスできます。

• 2次元配列: 行と列を持つ配列 2次元配列は、データが「行」と「列」という2つの方向を持つ表のような形で配置されている配列です。例えば、生徒の国語と数学、理科といった複数の科目の点数を管理する場合に利用できます。この場合、行が生徒、列が科目といった形でデータを格納するイメージです。2次元配列の特定の要素にアクセスするには、行のインデックス番号と列のインデックス番号の2つを指定する必要があります。

• 多次元配列: 2次元以上の配列 多次元配列は、2次元配列をさらに拡張したもので、3次元以上の配列を指します。これは、より複雑な構造を持つデータを表現する際に用いられます。例えば、複数のクラス、それぞれのクラスの生徒、さらにそれぞれの生徒の複数の科目の点数、といった階層的なデータを扱う場合に多次元配列が検討されることがあります。多次元配列の要素にアクセスするには、その次元の数だけインデックス番号を指定する必要があります。

サンプルコード

java/chapter05/ArrayExample.java

このJavaのサンプルコードは、複数の数字をまとめて扱う「配列」の基本的な使い方と、配列の中の数字を一つずつ取り出して合計を計算する方法を示しています。システムエンジニアを目指す上で、データを効率的に処理する技術は非常に重要です。このコードを通じて、配列と繰り返し処理の基礎を一緒に学んでいきましょう。

ArrayExample.javaCopy
1import java.util.*;
2
3public class ArrayExample {
4    public static void main(String[] args) {
5        // 1から10までの数字の配列を作成し、配列の合計を求める練習問題
6        int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
7        int sum = 0;
8
9        for (int number : numbers) {
10            sum += number;
11        }
12
13        System.out.println(sum);
14    }
15}
16

おわりに

おわりに 本記事では、プログラミングの土台となる開発環境の基本的な役割を理解し、効率的な学習と開発の第一歩を踏み出しました。Javaの配列を通じて、複数のデータを一つにまとめて扱う概念や、各要素に割り当てられるインデックス番号の重要性を学ぶことができました。そして、具体的なサンプルコードを通して配列の宣言、初期化、そして拡張for文を使った要素の取り出し方を実践的に習得しました。これらの知識は、システムエンジニアとしてデータを効率的に管理し、処理するために不可欠な基礎となるでしょう。