Tableaux

C’est un ensemble ordonné d’éléments de même type (Collection). Il peut contenir tous les types de données (types primitifs ou Objets).

La taille peut être fixée dynamiquement lors de l’allocation et n’est alors pas modifiable par la suite.

Après sa déclaration il doit être alloué, puis initialisé : sa déclaration n’est donc qu’une référence.

Cas particulier : l’initialisation statique condense ces 3 actions sur une même ligne. On peut créer facilement des tableaux à n dimensions.

Déclaration et allocation d’un tableau

Déclaration

int[] monTableau; // ou int monTableau[];

Allocation

monTableau = new int[10] ;

indice(*)	contenu
0	0
1	0
2	0
3	0
4	0
5	0
6	0
7	0
8	0
9	0

(*) = index du tableau

Représentation graphique d’un tableau en java

Initialisation d’un tableau (élément par élément)

monTableau[0] = 1;
monTableau[1] = 2;
monTableau[2] = 10;
monTableau[3] = 11;

Initialisation d’un tableau avec une boucle for

for (int index = 0 ; index < monTableau.length ; index++)
{
monTableau[index] = index ++;
}

Cela donne les affectations suivantes :

indice(*)	contenu
0	1
1	2
2	3
3	4

Regrouper les étapes de création d’un tableau

Allocation et initialisation regroupées

int[] monTableau ;
monTableau = new int[] {1,2,3,4} ;

Déclaration, allocation et initialisation regroupées

String[] monTableau = {"One","Two","Three","Four"} ;

Cela donne les affectations suivantes :

indice	contenu
0	One
1	Two
2	Three
3	Four

Il existe une méthode plus simple pour parcourir un tableau (depuis java version 5).

for (int element : monTableau)
{
   System.out.println(element);
}

Attention : la variable element contient une copie de monTableau[i]. Avec des tableaux contenant des variables primitives comme les int par exemple, toute modification de element n’aura aucun effet sur le contenu du tableau.

Voici la mauvaise manière d’affecter la valeur 100 à tous les éléments du tableau :

for(int element : monTableau)
{
    element=100;
}

Voici la bonne manière de faire :

for(int i=0; i < monTableau.length; i++)
{
    monTableau[i]=100;
}

Tableau à plusieurs dimensions

Un tableau à plusieurs dimensions est un tableau de tableaux.

Exemple d’allocation d’un tableau de 10 lignes et de 3 colonnes :

int[][] tableau=new int[10][];

for (int i=0 ; i<tableau.length; i++)
{
    tableau[i]=new int[3];
}

On peut aussi déclarer le tableau comme ci-dessous :

int[][] matrice=new int[10][3];

Dans la première version, on pourrait créer un tableau de tableaux avec des dimensions différentes.

On peut aussi remplir le tableau lors de la déclaration et déléguer au compilateur le soin de déterminer lui-même les dimensions des tableaux. Il suffit d’imbriquer les accolades comme ci-dessous :

 int[][] tableau =
    {
        { 0, 1, 8, 2 } , // tableau [0] de int
        { 15, 16, 17, 13, 14, 4} // tableau [1] de int
    };

Voici un exemple que vous pouvez tester dans votre méthode main() :

// Tableau 2 dimensions de 5 lignes et 3 colonnes, déclaration et initialisation
int[][] bigTableau = new int[5][3];
int ligne=0;
int colonne=0;
int i=1;
for(ligne=0; ligne < bigTableau.length; ligne++)
	{
	for(colonne=0; colonne < bigTableau[ligne].length; colonne++)
		{
			bigTableau[ligne][colonne]= i++;
			System.out.print(bigTableau[ligne][colonne]+ " ");
		}
	System.out.println();
}
System.out.println("nombre de lignes : "+bigTableau[].length);
System.out.println("nombre de colonnes : "+bigTableau[][].length);

Résultat que vous devez obtenir dans la console :

1 2 3 
4 5 6 
7 8 9 
10 11 12 
13 14 15

Voilà à quoi cela correspond :

indice	colonne0	colonne1	colonne2
0	1	2	3
1	4	5	6
2	7	8	9
3	10	11	12
4	13	14	15

Autre exemple avec des tableaux de String à 2 dimensions :

// Tableau 2 dimensions de 2 lignes et 2 colonnes
String[][] miamTableau = new String[2][2];
// miamTableau[0] => Fruits
// miamTableau[1] => Légumes
miamTableau[0][0]="Pomme";
miamTableau[0][1]="Poire";

miamTableau[1][0]="Haricot";
miamTableau[1][1]="Epinard";
for(int l=0; l < miamTableau.length; l++)
	{
		for(int c=0; c < miamTableau[l].length; c++)
		{
			System.out.print(miamTableau[l][c]+ " ");
		}
	System.out.println();
}

Résultat que vous devez obtenir dans votre console :

Pomme Poire 
Haricot Epinard 

Voilà à quoi cela correspond :

indice	colonne0	colonne1
0	Pomme	Poire
1	Haricot	Epinard

La propriété length permet de récupérer la longueur des tableaux. Voici la syntaxe ci-dessous :

tableau.length     //  2 dimensions
tableau[0].length  //  4 dimensions {0, 1, 8, 2}
tableau[1].length  //  6 dimensions.

On peut aussi parcourir tous les éléments d’un tableau :

int ligne, colonne;
for(ligne=0; ligne < tableau.length; ligne++)
 {
	for(colonne=0; colonne < tableau[ligne].length; colonne++)
	{
		System.out.println(tableau[ligne][colonne]);
		//on peut réaliser une opération sur tableau[ligne][colonne]
	}
}

Remarque : un tableau ne peut contenir que des types primitifs ou des objets.

Exemple :

float[] tableauDeFloat;
String[] tableauDeChaînes;
Apprenant[] tableauDObjetsApprenants ;

Inconvénients :
• un tableau, une fois créé a un nombre fixe d’entrées.
• un tableau ne peut contenir qu’un seul type de données.

Exemples de sources :

public class TableauAvecForeach {
 
    public static void main(String[] args) {
 
        // tableau des chaînes
        String[] fruits = new String[] { "Pomme", "Poire", "Fraise" };
 
        // Boucle for-each pour lire le tableau.
        for (String fruit : fruits) {
 
            System.out.println(fruit);
        }
   }
}

import java.util.Scanner;

public class TableauExemple {
	 
	  static Scanner input = new Scanner(System.in);
	 
	  public static void main(String[] args)
	  {
	    int numNoms = getInt("Nombre d'entrées du tableau ?");
	    String[] noms = new String[numNoms];
	    for (int i = 0; i < noms.length; i++)
	    {
	      noms[i] = getString("Entrée n°" + (i+1));
	    }
	    System.out.println("Contenu du tableau :");
	    for (String string : noms) {
	    	System.out.println(string);
		}
	  }

	  public static int getInt(String prompt) {
	    System.out.println(prompt + " ");
	    int entier = input.nextInt();
	    input.nextLine(); // indispensable pour effectuer la lecture
	    return entier;
	  }
	 
	  public static String getString(String prompt) {
	    System.out.print(prompt + " ");
	    return input.nextLine();
	  }
	}

Pour passer outre ces restrictions, jetter un oeil sur le chapitre suivant.

Tableaux avancés avec les classes Spécifiques

Une classe bien utile : Array

La classe Arrays du package java.util possède plusieurs méthodes de gestion des tableaux de types de base, et d’objets :

• asList() convertit un tableau en liste
• binarySearch() effectue la recherche binaire d’une valeur dans un tableau,
• equals() compare deux tableaux et renvoie un booléen true s’ils ont une même longueur et contenu,
• fill() remplit un tableau avec la valeur donnée,
• sort() trie un tableau dans l’ordre croissant de ses éléments.

Comment fonctionne la méthode binarySearch()

Cette méthode permet de chercher un élément spécifique dans un tableau trié ou une liste triée en utilisant la recherche binaire.

La recherche binaire est un algorithme efficace qui consiste à diviser le tableau en deux parties à chaque étape en comparant l’élément recherché avec l’élément du milieu. Si l’élément recherché est plus petit, alors la recherche se poursuit dans la partie gauche du tableau, sinon elle se poursuit dans la partie droite. La recherche se poursuit jusqu’à ce que l’élément recherché soit trouvé ou que la sous-partie du tableau soit vide.

Cette méthode retourne un index de l’élément recherché si ce dernier est présent dans le tableau ou dans la liste. Si il n’est pas présent, la méthode retourne un nombre négatif. Il faut juste que le tableau ou la liste soit trié(e) avant d’utiliser la méthode binarySearch().

Voici un exemple pour rechercher un élément dans un tableau déjà trié :

int[] tableau = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
int rechercher = 4;
int index = Arrays.binarySearch(tableau, rechercher);
if (index >= 0) {
    System.out.println("Le chiffre est trouvée à cette position : " + index);
} else {
    System.out.println("Désolé ;( chiffre introuvable !");
}

Il existe des méthodes plus récentes comme :

• List.binarySearch() pour les listes
• Arrays.binarySearch(Object[] a, int fromIndex, int toIndex, Object key) pour les tableaux.

Le mieux est toujours d’aller voir la documentation java.

Copie d’un tableau

La copie d’un tableau implique la copie de ses éléments dans un autre tableau. Dans le cas d’un tableau d’objets, seules les références à ces objets sont copiées, aucun nouvel objet n’est créé.

La méthode arraycopy de la classe System permet de copier tout ou partie d’un tableau vers un autre tableau déjà alloué.

Comme toutes les classes, les tableaux dérivent de la classe java.lang.Object. Les méthodes de la classe Object sont donc utilisables :

int[] premiers = { 2, 3, 5, 7, 11 };
System.out.println( premiers.toString() ); // Par défaut <type>@<hashcode>, exemple : [I@a108298c
System.out.println( Arrays.toString(premiers) );  // Pour afficher son contenu à l'écran

La copie intégrale d’un tableau dans un nouveau tableau peut donc se faire en utilisant la méthode clone(). La valeur retournée par cette méthode étant de type Object, il faut la convertir dans le type concerné.

Exemple :

int[] nombres = { 2, 3, 5, 7, 11 };
int[] copie = (int[]) nombres.clone();
nombres[1]=4; // nombres contient 2 4 5 7 11
// tandis que copie contient toujours 2 3 5 7 11

Somme des éléments d’un tableau

public class SommeTableaux {
	public static void main(String[] args) {
		int[] nb = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
		int somme = java.util.stream.IntStream.of(nb).sum();
		System.out.println(somme); //45
	}
}

Comparaison de deux tableaux

Il serait possible de lancer des boucles de comparaison, mais le plus court moyen donne un avant-goût du chapitre Collections

import java.util.*;
public class CompareTableaux {
	public static void main(String[] args) {
		HashSet<String> hs1 = new HashSet<String>(Arrays.asList(new String[] { "2", "3", "5", "7", "11" }));
		HashSet<String> hs2 = new HashSet<String>(Arrays.asList(new String[] { "2", "4", "6", "8", "11", "12" }));
		HashSet<String> similarites = new HashSet<String>(hs1);
		HashSet<String> differences = new HashSet<String>(hs1);
		similarites.retainAll(hs2);
		hs2.removeAll(similarites);
		differences.removeAll(similarites);
		differences.addAll(hs2);
		System.out.println( similarites.toString() );	//[11, 2]
		System.out.println( differences.toString() );	//[12, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
	}
}

Par défaut, Arrays.sort() place les caractères non ASCII après le “z” (ex : à, é…). Pour tenir compte de l’Unicode, il faut donc remplir son deuxième paramètre, avec un java.text.Collator ou un java.util.Comparator.

ArrayList, Vector, ArrayList, TreeSet, HashMap,…

Apperçu des classes Java avec des Collections et des Map

Par exemple, avec la classe Vector (obsolète), il existe de nombreuses methodes :

• addElement(o:Object)
• capacity():int
• elementAt(i:int):Object
• removeAllElements()
• remove(o:Object):Boolean
• toString():String
• …

Un Vector ou ArrayList peut être agrandi ou réduit suivant les besoins. Il peut contenir des références à divers objets, mais il ne peut pas contenir de types primitifs. Il peut renvoyer la référence d’un objet si on lui donne le rang (une position).

Quand on enlève un élément d’un Vector, il y a tassage automatique de ce dernier.

La méthode toString() d’un Vector appelle la méthode toString() pour chacun de ses éléments.

Quelques exemples sur des tableaux simples et des Vecteurs :

String[] s = new String[7];
Vector v = new Vector();

String jour1 = « Lundi »;
s[0] = jour1;
v.add(jour1); // ou v.addElement(jour1)

jour2 = « Mardi »;
s[1] = jour2;
v.add(jour2);

//...
String aujourdhui = s[numJour];
//...ou bien ...
String aujourdhui = v.elementAt(numJour);

Utilisation des Wrappers (Classes enveloppes)

Problème : On veut stocker directement un type primitif (par exemple un int) dans un Vector. Comment faire ?

Impossible !!!

Solution : Utiliser un wrapper qui permettra de stocker la référence au type primitif. A chaque type primitif correspond une classe, qu’on nomme wrapper (attention à la majuscule !) : par exemple Boolean est le wrapper du type boolean.

Attention aux exceptions : Integer et Character.

Le wrapper stocke simplement une référence au type primitif, ce qui permet plus de possiblités de traitement.

La classe Integer
Elle possède deux constructeurs :

• Integer(String s);
• Integer(int i);

Il est facile de passer du type primitif à la classe et réciproquement :

int primitifNombre = 4;
Integer objInt = new Integer(primitifNombre);
int nombre = objInt.intValue();

Classe Integer et quelques méthodes :

Tableau des correspondances 

Type Primitif	Classe Enveloppe	Nombre de bits	Plage de valeur	Méthodes de classe
boolean	Boolean	1 bit	vrai/faux	parseBoolean(), valueOf(), toString()
byte	Byte	8 bits	-128 à 127	parseByte(), valueOf(), toString()
short	Short	16 bits	-32768 à 32767	parseShort(), valueOf(), toString()
int	Integer	32 bits	-2^31 à 2^31-1	parseInt(), valueOf(), toString()
long	Long	64 bits	-2^63 à 2^63-1	parseLong(), valueOf(), toString()
float	Float	32 bits	-2^31 à 2^31-1	parseInt(), valueOf(), toString()
double	Double	64 bits	-1.810^308 à 1.810^308	parseDouble(), valueOf(), toString()
char	Character	16 bits	0 à 65535	toString(), isLetter(), isDigit()

Collections

Java propose les classes suivantes pour gérer des objets dans des tableaux évolués (Collection ou Map) :

• HashSet : Hashtable qui implémente l’interface Set
• TreeSet : arbre qui implémente l’interface SortedSet
• ArrayList : tableau dynamique qui implémente l’interface List
• LinkedList : liste doublement chaînée (parcours de la liste dans les deux sens) qui implémente l’interface List
• HashMap : Hashtable qui implémente l’interface Map
• TreeMap : arbre qui implémente l’interface SortedMap

(source : JMDoudoux)

Liste des interfaces pour faciliter le parcours des collections et leur tri :

• Iterator : interface pour le parcours des collections
• ListIterator : interface pour le parcours des listes dans les deux sens et pour modifier les éléments lors de ce parcours
• Comparable : interface pour définir un ordre de tri naturel* pour un objet
• Comparator : interface pour définir un ordre de tri quelconque

Depuis quelques années, la classe ArrayList remplace la classe Vector : tableau à taille variable qui implémente maintenant l’interface List.

la classe Hashtable (table de hachage) implémente maintenant l’interface Map

Documentation Java sur les bases en java

Vous trouverez plein de bonnes choses sur ce site !

bases de java avec JMDoudoux