Kotlin二维数组元素访问：从基础到封装类实践

Kotlin中二维数组的基本访问方式

在kotlin中，二维数组通常通过 array> 类型表示，其元素访问方式与java中的 t[][] 非常相似。你可以直接使用双层方括号 [rowindex][colindex] 来精确地定位和访问数组中的任意元素。这种语法简洁直观，是kotlin处理多维数组的推荐方式。

以下是一个创建并访问 Int 类型二维数组元素的示例：

fun main() {
    // 定义一个3x3的Int类型二维数组
    val board = arrayOf(
        arrayOf(2, 2, 2),
        arrayOf(2, 2, 2),
        arrayOf(2, 2, 2)
    )

    // 访问位于第2行第2列（索引从0开始，即实际的第3行第3列）的元素
    // board[2] 指向第三个一维数组，[2] 再访问该一维数组的第三个元素
    println(board[2][2]) // 输出：2
}

在这个例子中，board[2][2] 表达式能够成功地获取到二维数组中指定位置的元素。这表明Kotlin原生支持这种直接的索引访问方式。

在自定义类中封装二维数组并访问

开发者在实际项目中，往往会将数据结构封装在自定义类中，以提高代码的组织性和可维护性。当二维数组被封装在一个类中时，访问其内部元素的方式略有不同，但核心的索引语法保持不变。关键在于确保自定义类正确地暴露了内部的二维数组。

考虑一个 Board 类，它内部包含一个二维数组来表示游戏棋盘。如果 Board 类没有将这个二维数组作为其公开属性，外部就无法直接通过 boardInstance.internalArray[index][index] 的形式访问。

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以下是一个正确定义 Board 类并访问其内部二维数组的示例：

// 定义Board类，其构造函数接受一个Array>类型的参数，并将其声明为val属性
// 通过 val 关键字，board 参数不仅作为构造函数参数，也自动成为了 Board 类的一个只读属性
class Board(val board: Array>)

fun main() {
    // 创建一个Board实例，并传入一个二维数组
    val gameBoard = Board(
        arrayOf(
            arrayOf(2, 2, 2),
            arrayOf(2, 2, 2),
            arrayOf(2, 2, 2)
        )
    )

    // 通过Board实例的board属性访问内部的二维数组，然后使用双层索引访问元素
    println(gameBoard.board[2][2]) // 输出：2
}

在这个示例中，Board 类的构造函数参数 board 被声明为 val。这意味着 board 不仅是一个构造函数参数，它也自动成为了 Board 类的一个公共（默认情况下）只读属性。因此，我们可以通过 gameBoard.board 来获取到内部的二维数组，然后再使用 [2][2] 这样的索引语法来访问其具体元素。

注意事项与总结

• 索引从零开始：与大多数编程语言一样，Kotlin中的数组索引也是从0开始的。这意味着访问第一个元素使用 [0][0]，访问第三行第三列的元素使用 [2][2]。
• 数组越界异常：尝试访问超出数组边界的索引（例如，一个大小为3的数组，却尝试访问 [3] 或更大的索引）将导致 ArrayIndexOutOfBoundsException 运行时错误。在编写代码时，务必进行边界检查，尤其是在循环或用户输入相关的场景。
• 封装的重要性：当二维数组是某个复杂数据结构的一部分时，将其封装在自定义类中是良好的实践。确保通过 val 或 var 关键字将内部数组声明为类的属性，以便外部可以访问。如果内部数组不应该被外部直接修改，可以考虑将其声明为 private val，并提供专门的访问方法（如 get(row: Int, col: Int)）来实现更安全的访问控制。
• 多维数组的创建：除了 arrayOf(arrayOf(...)) 这种字面量创建方式外，Kotlin还提供了 Array(size) { ... } 构造函数来创建数组，例如 Array(rows) { Array(cols) { initialValue } } 或 Array(rows) { IntArray(cols) }，这些方法在需要动态创建或初始化大型多维数组时非常有用。

总之，Kotlin中二维数组的元素访问机制是直观且高效的。无论是直接操作原始二维数组，还是通过自定义类封装访问，核心的 [rowIndex][colIndex] 索引语法始终有效。理解并正确应用这一机制，是开发涉及网格或矩阵数据结构应用的基石。