用Java的Scanner和文本文件填充二维数组
简介
在Java编程中，从文本文件读取数据并填充到二维数组是一个常见的任务。这在处理矩阵数据、表格数据等场景中非常有用。本文将详细介绍如何使用Scanner类结合文本文件来实现二维数组的填充，包括基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。
目录
- 基础概念
- 使用方法
- 常见实践
- 最佳实践
- 小结
- 参考资料
基础概念
二维数组
二维数组是一种多维数组，本质上是数组的数组。它可以用来表示矩阵、表格等结构的数据。在Java中，定义二维数组的方式如下：
int[][] twoDArray = new int[3][4];
这里定义了一个3行4列的二维整数数组。
Scanner类
Scanner类是Java标准库中的一个类，用于从输入源读取数据。它可以读取基本数据类型和字符串等。我们通常使用它来读取用户输入或文件中的数据。要使用Scanner类，需要导入java.util.Scanner包：
import java.util.Scanner;
文本文件
文本文件是以文本形式存储数据的文件。在我们的场景中，文本文件中的数据将被读取并填充到二维数组中。数据在文本文件中的格式需要符合一定的规则，以便正确地解析和填充到数组中。
使用方法
读取文本文件
首先，我们需要创建一个Scanner对象来读取文本文件。假设文本文件名为data.txt，代码如下：
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
File file = new File("data.txt");
Scanner scanner = new Scanner(file);
// 后续操作
scanner.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("文件未找到");
e.printStackTrace();
}
}
}
在这段代码中，我们创建了一个File对象指向data.txt文件，然后用这个File对象创建Scanner对象。注意，在使用完Scanner后要调用close()方法关闭它，以释放资源。
填充二维数组
假设文本文件中的数据以每行表示二维数组的一行，数据之间用空格分隔。例如：
1 2 3
4 5 6
7 8 9
下面是填充二维数组的代码：
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
File file = new File("data.txt");
Scanner scanner = new Scanner(file);
int rows = 0;
int cols = 0;
// 确定行数和列数
while (scanner.hasNextLine()) {
rows++;
String line = scanner.nextLine();
Scanner lineScanner = new Scanner(line);
while (lineScanner.hasNextInt()) {
cols = Math.max(cols, lineScanner.nextInt());
}
lineScanner.close();
}
scanner.close();
int[][] twoDArray = new int[rows][cols];
scanner = new Scanner(file);
for (int i = 0; i < rows; i++) {
String line = scanner.nextLine();
Scanner lineScanner = new Scanner(line);
for (int j = 0; j < cols; j++) {
if (lineScanner.hasNextInt()) {
twoDArray[i][j] = lineScanner.nextInt();
}
}
lineScanner.close();
}
scanner.close();
// 打印二维数组
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < cols; j++) {
System.out.print(twoDArray[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("文件未找到");
e.printStackTrace();
}
}
}
在这段代码中，我们首先确定二维数组的行数和列数，然后创建二维数组并填充数据。最后，我们打印出填充后的二维数组以验证结果。
常见实践
处理不同的数据类型
上述示例处理的是整数类型的数据。如果文本文件中的数据是其他类型，如浮点数或字符串，只需相应地修改Scanner读取数据的方法。例如，读取浮点数：
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
File file = new File("data.txt");
Scanner scanner = new Scanner(file);
int rows = 0;
int cols = 0;
// 确定行数和列数
while (scanner.hasNextLine()) {
rows++;
String line = scanner.nextLine();
Scanner lineScanner = new Scanner(line);
while (lineScanner.hasNextDouble()) {
cols = Math.max(cols, lineScanner.nextInt());
}
lineScanner.close();
}
scanner.close();
double[][] twoDArray = new double[rows][cols];
scanner = new Scanner(file);
for (int i = 0; i < rows; i++) {
String line = scanner.nextLine();
Scanner lineScanner = new Scanner(line);
for (int j = 0; j < cols; j++) {
if (lineScanner.hasNextDouble()) {
twoDArray[i][j] = lineScanner.nextDouble();
}
}
lineScanner.close();
}
scanner.close();
// 打印二维数组
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < cols; j++) {
System.out.print(twoDArray[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("文件未找到");
e.printStackTrace();
}
}
}
处理不规则的文本文件格式
如果文本文件中的每行数据长度不一致，我们需要动态地处理列数。可以使用ArrayList来存储每行的数据，然后再转换为二维数组：
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
File file = new File("data.txt");
Scanner scanner = new Scanner(file);
List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();
while (scanner.hasNextLine()) {
String line = scanner.nextLine();
Scanner lineScanner = new Scanner(line);
List<Integer> row = new ArrayList<>();
while (lineScanner.hasNextInt()) {
row.add(lineScanner.nextInt());
}
list.add(row);
lineScanner.close();
}
scanner.close();
int rows = list.size();
int cols = 0;
for (List<Integer> row : list) {
cols = Math.max(cols, row.size());
}
int[][] twoDArray = new int[rows][cols];
for (int i = 0; i < rows; i++) {
List<Integer> row = list.get(i);
for (int j = 0; j < row.size(); j++) {
twoDArray[i][j] = row.get(j);
}
}
// 打印二维数组
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < cols; j++) {
System.out.print(twoDArray[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("文件未找到");
e.printStackTrace();
}
}
}
最佳实践
异常处理
在读取文件和解析数据时，要进行充分的异常处理。除了文件未找到异常FileNotFoundException，还可能会遇到数据格式不正确的异常，如InputMismatchException。可以使用try-catch块来捕获并处理这些异常：
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
File file = new File("data.txt");
Scanner scanner = new Scanner(file);
// 读取和填充二维数组的代码
scanner.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("文件未找到");
e.printStackTrace();
} catch (InputMismatchException e) {
System.out.println("数据格式不正确");
e.printStackTrace();
}
}
}
资源管理
确保及时关闭Scanner和File等资源，避免资源泄漏。可以使用try-with-resources语句来简化资源管理：
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try (Scanner scanner = new Scanner(new File("data.txt"))) {
// 读取和填充二维数组的代码
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("文件未找到");
e.printStackTrace();
}
}
}
小结
通过Scanner类和文本文件填充二维数组在Java编程中是一项重要的技能。本文介绍了相关的基础概念、详细的使用方法、常见实践以及最佳实践。掌握这些知识和技巧，能够帮助你更高效地处理从文件读取数据并填充到二维数组的任务。