Arrays verstehen: Index, Länge und Zugriff

Stell dir ein Spiel mit hundert möglichen Inventarplätzen vor. Hundert Variablen wie gegenstand1, gegenstand2 und so weiter wären schwer zu verwalten. Ein Array bündelt die Werte. Eine Schleife kann dann nacheinander auf alle Plätze zugreifen.

Das Bild einer Schubladenreihe hilft: Der Arrayname bezeichnet die ganze Reihe, der Index eine bestimmte Schublade und der gespeicherte Wert ihren Inhalt. Anders als ein Name wie ersteSchublade kann ein Index auch berechnet werden.

In Java beginnt der Index immer bei 0. Deshalb hat ein Array der Länge vier die gültigen Indizes 0, 1, 2 und 3. Der letzte gültige Index ist also array.length - 1.

Die Länge zählt Elemente, der Index zählt ihre Position ab null. Genau hier entsteht häufig ein Off-by-one-Fehler: Wer array.length als letzten Index benutzt, liegt um eins außerhalb des Arrays.

Bei int[] zahlen = new int[4]; bezeichnet int den Elementtyp, zahlen die Arrayvariable und 4 die Länge. Java füllt neue int-Elemente zunächst mit 0. Anschließend kannst du einzelne Werte zuweisen.

java int[] zahlen = new int[4]; zahlen[0] = 65; zahlen[1] = 5; zahlen[2] = 78; zahlen[3] = 22;

Wenn die Werte schon feststehen, geht es kürzer: int[] zahlen = {65, 5, 78, 22};. Auch danach darfst du etwa mit zahlen[1] = 9 ein Element ändern. Fest ist die Länge, nicht der Inhalt.

Eine Indexschleife ist sicher, wenn ihre Laufbedingung genau die Arraygrenze beachtet. Das typische Muster lautet:

java for (int i = 0; i != zahlen.length; i++) { System.out.println(zahlen[i]); }

Die Schleife startet mit dem ersten gültigen Index 0. Weil i in jedem Schritt genau um eins steigt, läuft sie nur, solange i noch nicht zahlen.length erreicht hat. Dann endet sie vor dem ungültigen Zugriff.

Ein Java-Array kann als Elemente wiederum Arrays enthalten. So entsteht zum Beispiel ein zweidimensionales Array. Der erste Index wählt ein inneres Array, der zweite ein Element darin.

java int[][] raster = { {3, 4, 5}, {8, 9} };

Hier liefert raster[0][1] den Wert 4: raster[0] wählt das erste innere Array, [1] darin das zweite Element. raster[1][1] liefert 9.

Deshalb ist ein zweidimensionales Java-Array nicht automatisch eine rechteckige Matrix. Erst wenn alle inneren Arrays gleich lang sind, ergibt sich eine rechteckige Anordnung.

Die genaue Schreibweise und manche Eigenschaften hängen von der Programmiersprache und der verwendeten Datenstruktur ab.

• Java-Arrays beginnen bei Index 0 und haben nach der Erzeugung eine feste Länge.
• Manche Sprachen erlauben andere Indexgrenzen. In Pascal kann ein Array beispielsweise mit einer ausdrücklich gewählten Unter- und Obergrenze deklariert werden.
• Scratch-Listen zählen in der beschriebenen Umgebung ab 1 und können durch Anhängen wachsen. Eine solche Liste darf deshalb nicht ungeprüft wie ein Java-Array behandelt werden.