Aula 53 - Array Bidimensional (Matriz)

Array Bidimensional - Matriz

Um array bidimensional (ou matriz) é uma estrutura de dados que organiza elementos em linhas e colunas, como uma tabela. É essencialmente um "vetor de vetores".

Declaração e Inicialização de Matrizes

Existem várias formas de declarar e inicializar matrizes:

Forma 1: Declaração com tamanho

public class DeclaracaoMatriz1 {
    public static void main(String[] args) {
        // Criando uma matriz 3x4 (3 linhas, 4 colunas)
        int[][] matriz = new int[3][4];
        
        // Todos os elementos são inicializados com 0
        System.out.println("Matriz 3x4 com valores padrão:");
        for (int i = 0; i < matriz.length; i++) {
            for (int j = 0; j < matriz[i].length; j++) {
                System.out.print(matriz[i][j] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
        
        System.out.println("\nNúmero de linhas: " + matriz.length);
        System.out.println("Número de colunas: " + matriz[0].length);
    }
}

Forma 2: Inicialização com valores

public class DeclaracaoMatriz2 {
    public static void main(String[] args) {
        // Declarando e inicializando com valores
        int[][] matriz = {
            {1, 2, 3},
            {4, 5, 6},
            {7, 8, 9}
        };
        
        // Exibindo a matriz
        System.out.println("Matriz 3x3:");
        for (int i = 0; i < matriz.length; i++) {
            for (int j = 0; j < matriz[i].length; j++) {
                System.out.print(matriz[i][j] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

Entrada de Valores em um Vetor com Scanner

Podemos usar a classe Scanner para ler valores do usuário e preencher um vetor:

import java.util.Scanner;

public class EntradaVetor {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner entrada = new Scanner(System.in);
        
        // Criando vetor de 5 posições
        int[] numeros = new int[5];
        
        // Lendo valores do usuário
        System.out.println("Digite 5 números:");
        for (int i = 0; i < numeros.length; i++) {
            System.out.print("Número " + (i + 1) + ": ");
            numeros[i] = entrada.nextInt();
        }
        
        // Exibindo os valores digitados
        System.out.println("\nValores digitados:");
        for (int i = 0; i < numeros.length; i++) {
            System.out.println("Posição " + i + ": " + numeros[i]);
        }
        
        entrada.close();
    }
}

Entrada de Valores em uma Matriz com Scanner

Da mesma forma, podemos usar Scanner para preencher matrizes:

import java.util.Scanner;

public class EntradaMatriz {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner entrada = new Scanner(System.in);
        
        // Criando matriz 2x3
        int[][] matriz = new int[2][3];
        
        // Lendo valores do usuário
        System.out.println("Preencha a matriz 2x3:");
        for (int i = 0; i < matriz.length; i++) {
            for (int j = 0; j < matriz[i].length; j++) {
                System.out.print("Elemento [" + i + "][" + j + "]: ");
                matriz[i][j] = entrada.nextInt();
            }
        }
        
        // Exibindo a matriz
        System.out.println("\nMatriz digitada:");
        for (int i = 0; i < matriz.length; i++) {
            for (int j = 0; j < matriz[i].length; j++) {
                System.out.print(matriz[i][j] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
        
        entrada.close();
    }
}

Exemplo Prático: Matriz de Notas

Vamos criar um programa que armazena notas de alunos em diferentes provas:

import java.util.Scanner;

public class MatrizNotas {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner entrada = new Scanner(System.in);
        
        // Matriz: 3 alunos x 4 provas
        double[][] notas = new double[3][4];
        String[] alunos = {"Ana", "Bruno", "Carlos"};
        
        // Entrada de notas
        for (int i = 0; i < notas.length; i++) {
            System.out.println("\nNotas de " + alunos[i] + ":");
            for (int j = 0; j < notas[i].length; j++) {
                System.out.print("Prova " + (j + 1) + ": ");
                notas[i][j] = entrada.nextDouble();
            }
        }
        
        // Calculando e exibindo médias
        System.out.println("\n=== BOLETIM ===");
        for (int i = 0; i < notas.length; i++) {
            double soma = 0;
            System.out.print(alunos[i] + ": ");
            
            for (int j = 0; j < notas[i].length; j++) {
                soma += notas[i][j];
                System.out.print(notas[i][j] + " ");
            }
            
            double media = soma / notas[i].length;
            System.out.printf("| Média: %.2f\n", media);
        }
        
        entrada.close();
    }
}

Matriz de Strings

Matrizes podem armazenar qualquer tipo de dado, incluindo strings:

public class MatrizStrings {
    public static void main(String[] args) {
        // Matriz com dados de produtos
        String[][] produtos = {
            {"Notebook", "Dell", "R$ 3500"},
            {"Mouse", "Logitech", "R$ 150"},
            {"Teclado", "Razer", "R$ 450"},
            {"Monitor", "LG", "R$ 1200"}
        };
        
        // Exibindo a tabela de produtos
        System.out.println("=== CATÁLOGO DE PRODUTOS ===");
        System.out.println("PRODUTO\t\tMARCA\t\tPREÇO");
        System.out.println("-----------------------------------------------");
        
        for (int i = 0; i < produtos.length; i++) {
            System.out.println(produtos[i][0] + "\t\t" + 
                             produtos[i][1] + "\t\t" + 
                             produtos[i][2]);
        }
        
        // Acessando dados específicos
        System.out.println("\nProduto na posição [2][0]: " + produtos[2][0]);
        System.out.println("Marca na posição [1][1]: " + produtos[1][1]);
    }
}

Operações com Matrizes

Exemplo de operações matemáticas com matrizes:

public class OperacoesMatriz {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] matriz = {
            {5, 10, 15},
            {20, 25, 30},
            {35, 40, 45}
        };
        
        // Soma de todos os elementos
        int somaTotal = 0;
        for (int i = 0; i < matriz.length; i++) {
            for (int j = 0; j < matriz[i].length; j++) {
                somaTotal += matriz[i][j];
            }
        }
        System.out.println("Soma total: " + somaTotal);
        
        // Soma de cada linha
        System.out.println("\nSoma por linha:");
        for (int i = 0; i < matriz.length; i++) {
            int somaLinha = 0;
            for (int j = 0; j < matriz[i].length; j++) {
                somaLinha += matriz[i][j];
            }
            System.out.println("Linha " + i + ": " + somaLinha);
        }
        
        // Soma de cada coluna
        System.out.println("\nSoma por coluna:");
        for (int j = 0; j < matriz[0].length; j++) {
            int somaColuna = 0;
            for (int i = 0; i < matriz.length; i++) {
                somaColuna += matriz[i][j];
            }
            System.out.println("Coluna " + j + ": " + somaColuna);
        }
    }
}