Java基础练习八（二维数组）

1.装水问题

有一个 异形 容器，用一个 n * n 的二维数组来表示。其中 1 表示容器实心部分， 0 表示空心部分。现使用此容器装水，能装多少水（每个元素都表示一份水，只有有挡板的部分能装水）？

public class Work1001 {public static void main(String[] args) {int[][] arr = {{0, 0, 1, 0, 0, 0, 0},{0, 0, 1, 0, 0, 0, 0},{0, 0, 1, 0, 1, 0, 0},{1, 0, 1, 0, 1, 0, 1},{1, 1, 1, 1, 1, 1, 1},};int sum = 0;for (int i = 0; i < arr.length; i++) {int count = 0;int v = 0;for (int j = 0; j < arr[0].length; j++) {if (arr[i][j] == 1) {count++;if (count == 2) {count = 1;sum += v;v = 0;}} else {if (count > 0) {v++;}}}}System.out.println(sum);}
}

思考：若是使用一个一维数组来表示实心部分高度该如何计算？(int[] arr = {2, 5, 1, 2, 3, 4, 7, 2}; )

import java.util.Arrays;public class Work10012 {public static void main(String[] args) {int[] arr = {2, 5, 1, 2, 3, 4, 7, 2};int len = Arrays.stream(arr).max().orElse(0);// 定义二维数组int[][] arr1 = new int[len][arr.length];// 将一维数组转为二维数组for (int i = len - 1; i >= 0; i--) {for (int j = 0; j < arr.length; j++) {if (arr[j] > 0) {arr1[i][j] = 1;arr[j]--;}}}// 计算能装多少水int sum = 0;for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {int count = 0;int v = 0;for (int j = 0; j < arr1[0].length; j++) {if (arr1[i][j] == 1) {count++;if (count == 2) {count = 1;sum += v;v = 0;}} else {if (count > 0) {v++;}}}}System.out.println(sum);}
}

Arrays.stream(arr).max().orElse(0) 这行代码使用了 Java 8 中的流式操作。每个部分的含义：

• 对于给定的数组 arr，Arrays.stream(arr) 方法将其转换为一个流（Stream）对象。流是用于在一系列元素上执行操作的一种高级抽象。

• 然后，我们使用 .max() 方法来获取流中的最大值。这将返回一个 Optional 类型的对象，它可以包含一个整数值（如果流中有元素），或者为空（如果流为空）。

• 最后，我们使用 .orElse(0) 方法指定一个默认值。如果 Optional 对象为空，则返回指定的默认值，否则返回 Optional 中包含的值。

• 在这个特定的例子中，如果数组 arr 不为空，.max() 方法将返回一个 Optional 对象，其中包含数组中的最大值。如果数组为空，.max() 方法将返回一个空的 Optional 对象。接着，.orElse(0) 方法将被调用，如果 Optional 为空，则返回默认值 0。

整个表达式 Arrays.stream(arr).max().orElse(0) 的作用是：获取数组 arr 中的最大值，如果数组为空，则返回默认值 0。

2. 迷宫游戏【拓展】

在一个二维数组中，0 表示空地，1 表示墙壁，9 表示目标点。你的任务是从起始点 (0, 0)出发，判断是否能够到达目标点，不能斜着移动。

public class Work1002 {public static void main(String[] args) {int[][] arr = {{0, 0, 0, 0, 0},{1, 1, 0, 1, 0},{0, 0, 0, 0, 0},{0, 1, 1, 1, 1},{0, 0, 0, 0, 9}};boolean canReach = canReachTarget(arr);System.out.println(canReach ? "可以到达目标点" : "无法到达目标点");}public static boolean canReachTarget(int[][] maze) {int m = maze.length;    // 行数int n = maze[0].length; // 列数boolean[][] visited = new boolean[m][n]; // 标记数组，记录是否访问过return dfs(maze, 0, 0, visited);}private static boolean dfs(int[][] maze, int i, int j, boolean[][] visited) {if (i < 0 || i >= maze.length || j < 0 || j >= maze[0].length || maze[i][j] == 1 || visited[i][j]) {return false; // 越界、遇到墙壁或已经访问过的位置，返回false}if (maze[i][j] == 9) {System.out.println("到达目标点 (" + i + ", " + j + ")");return true;  // 找到目标点，返回true}visited[i][j] = true;  // 标记当前位置为已访问System.out.println("移动到位置 (" + i + ", " + j + ")");// 分别尝试上、下、左、右四个方向的移动boolean canReach = dfs(maze, i - 1, j, visited) ||dfs(maze, i + 1, j, visited) ||dfs(maze, i, j - 1, visited) ||dfs(maze, i, j + 1, visited);visited[i][j] = false;  // 回溯，取消当前位置的标记return canReach;}
}

3. 九宫格求和

一个二维数组，找出最小值，求以最小值为中心的九宫格的和，如果九宫格空缺，空缺位置用0补充。

public class Learn1001 {public static void main(String[] args) {int[][] arr = {{9, 10, 11, 12},{100, 20, 30, 40},{13, 14, 15, 16},{5, 6, 7, 10},};int n = arr.length;int m = arr[0].length;// 求最小值int[] index = new int[2];int min = arr[0][0];for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = 0; j < m; j++) {if (arr[i][j] < min){min = arr[i][j];index[0] = i;index[1] = j;}}}System.out.println(Arrays.toString(index));int sum = 0;for (int i = index[0] - 1; i <= index[0] + 1; i++) {for (int j = index[1] - 1; j <= index[1] + 1; j++) {if (i >=0 && i < n && j >= 0 && j < m) {sum += arr[i][j];} else {sum += 0;}}}System.out.println(sum);}
}