概述与问题背景
在java编程中，经常需要从外部文件读取结构化数据。一个常见的场景是，文件首行包含一个整数n，表示后续将有n行数据，每行数据包含固定数量（例如两个）的整数，这些整数需要被存储到一个二维数组中。例如，输入文件可能如下所示：
4 2 2 1 3 4 7 3 4
这里，4表示后续有4行数据，每行包含两个整数。我们的目标是将(2,2)存入array[0][0]和array[0][1]，将(1,3)存入array[1][0]和array[1][1]，依此类推。
初学者在处理这类问题时，常会遇到以下两个主要误区：
- 二维数组维度定义错误： 根据问题描述，每行只有两个整数，但有时会错误地将二维数组定义为new int[num][num]，导致数组空间浪费或索引越界。
- 文件读取与解析效率低下： 试图先使用nextLine()读取整行字符串，然后再通过split()方法分割字符串并转换成整数。这种方法虽然可行，但在Scanner类已经提供更直接的整数读取功能时，显得冗余且效率不高。
正确的解决方案：利用Scanner高效读取
Java的Scanner类提供了强大的文本解析能力。对于以空格分隔的整数，Scanner的nextInt()方法能够自动跳过分隔符（包括空格、制表符、换行符等）并读取下一个整数，这极大地简化了数据解析过程。
以下是解决上述问题的正确且高效的代码实现：
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import java.util.Scanner;
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
public class DataReader {
public static void main(String[] args) {
// 假设输入文件名为 "input.txt"
File inputFile = new File("input.txt");
Scanner scan = null;
try {
scan = new Scanner(inputFile);
// 1. 读取第一行，获取数据行数N
int numRows = scan.nextInt();
// 2. 正确初始化二维数组
// 每行固定有2个整数，所以列数为2
int[][] dataArray = new int[numRows][2];
// 3. 循环读取后续N行数据并填充数组
for (int i = 0; i < numRows; i++) {
for (int j = 0; j < dataArray[i].length; j++) { // 每行读取2个整数
dataArray[i][j] = scan.nextInt();
}
}
// 打印数组内容以验证读取结果
System.out.println("成功读取数据并填充二维数组：");
for (int i = 0; i < numRows; i++) {
for (int j = 0; j < dataArray[i].length; j++) {
System.out.print(dataArray[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
} catch (FileNotFoundException e) {
System.err.println("错误：文件未找到 - " + e.getMessage());
} finally {
if (scan != null) {
scan.close(); // 确保关闭Scanner资源
}
}
}
}代码解析：
-
文件与Scanner初始化：
- 首先创建一个File对象指向输入文件。
- 然后使用try-catch-finally结构初始化Scanner，以处理FileNotFoundException并确保Scanner资源最终被关闭。
-
读取行数N：
- int numRows = scan.nextInt();：Scanner会自动读取文件中的第一个整数（即N），并将其赋值给numRows。此时，Scanner的内部指针已移动到第一个整数之后，准备读取后续数据。
-
二维数组的正确初始化：
- int[][] dataArray = new int[numRows][2];：这是关键一步。根据问题描述，我们知道每行数据只包含两个整数，因此二维数组的列数应该固定为2，而不是numRows。这样既节省了内存，也避免了潜在的索引错误。
-
循环读取并填充数组：
- 外层循环for (int i = 0; i
- 内层循环for (int j = 0; j
- dataArray[i][j] = scan.nextInt();：在每次内层循环中，scan.nextInt()会从文件中读取下一个可用的整数，并将其直接赋值给二维数组的相应位置。Scanner会自动处理整数之间的空格和换行符，无需手动进行字符串分割。
注意事项与最佳实践
-
资源管理： 始终确保在文件操作完成后关闭Scanner（或其他I/O流），以释放系统资源。使用try-with-resources语句（Java 7及更高版本）可以更简洁地实现这一点。
try (Scanner scan = new Scanner(inputFile)) { // ... 文件读取逻辑 ... } catch (FileNotFoundException e) { System.err.println("错误：文件未找到 - " + e.getMessage()); } - 输入格式验证： 上述代码假设输入文件严格遵循预期的格式。在实际应用中，你可能需要添加额外的错误处理机制，例如检查scan.hasNextInt()以确保下一个token确实是整数，或者处理非预期的输入格式。
- 其他数据类型： Scanner不仅可以读取整数，还提供了nextLong()、nextDouble()、nextBoolean()、next()（读取下一个字符串token）以及nextLine()（读取整行字符串）等方法，可以根据具体需求选择使用。
- 性能考量： 对于非常大的文件，Scanner可能不是最高效的读取方式。在需要极致性能的场景下，可以考虑使用BufferedReader结合String.split()或StringTokenizer，但这会增加代码的复杂性。对于大多数常见的教学和中小型应用场景，Scanner已经足够高效和方便。
总结
通过本教程，我们学习了如何利用Java Scanner类高效、准确地从结构化文本文件中读取数据并填充到二维数组中。关键在于正确定义二维数组的维度，并充分利用Scanner的nextInt()方法自动解析整数token的特性，避免了不必要的字符串操作，使代码更加简洁、健壮。掌握这种方法，将有助于更有效地处理各种文件输入任务。
