二维数据清理与验证
清理并验证二维整数数据：处理空行、检查索引边界、限制超出范围的值、规范不规则形状，并生成验证报告。
二维数据清理与验证 是 CoddyKit 上的免费 Java Academy 课时。 这是第 6 节课，共 6 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 Java Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Java Academy 课程共包含 6 节课。
为什么要清理二维数据
目标：让二维整数数据安全且一致。我们将：(1) 处理空值行，(2) 按每行检查边界，(3) 将值限制在有效范围内，(4) 在需要时规范化锯齿形状，以及 (5) 生成验证报告。
空值与边界
步骤 1：将空值行替换为空数组，并防御性地复制值。提供一个 inBounds 辅助方法，按每行的长度进行检查。
public class Main {
// Make a defensive copy of m. Replace null rows with empty arrays.
static int[][] copyOrEmpty(int[][] m) {
if (m == null) return new int[0][0];
int[][] out = new int[m.length][];
for (int r = 0; r < m.length; r = r + 1) {
if (m[r] == null) {
out[r] = new int[0];
} else {
out[r] = new int[m[r].length];
for (int c = 0; c < m[r].length; c = c + 1) out[r][c] = m[r][c];
}
}
return out;
}
// Safe bounds check for jagged matrices
static boolean inBounds(int[][] m, int r, int c) {
return m != null && r >= 0 && r < m.length && m[r] != null && c >= 0 && c < m[r].length;
}
public static void main(String[] args) {
int[][] raw = new int[][] { null, {1, 2, 3}, {4} };
int[][] cleaned = copyOrEmpty(raw);
System.out.println("rows = " + cleaned.length);
for (int r = 0; r < cleaned.length; r = r + 1) System.out.println("row " + r + " len = " + cleaned[r].length);
System.out.println("inBounds(1,2) = " + inBounds(cleaned, 1, 2)); // true
System.out.println("inBounds(2,2) = " + inBounds(cleaned, 2, 2)); // false
}
}
限制值的范围
步骤 2：将值限制在有效范围内（例如 0–100）。无效的负数变为 0，过大的值变为 100。
public class Main {
static int clamp(int v, int lo, int hi) { if (v < lo) return lo; if (v > hi) return hi; return v; }
static void clampAll(int[][] m, int lo, int hi) {
if (m == null) return;
for (int r = 0; r < m.length; r = r + 1) {
if (m[r] == null) continue;
for (int c = 0; c < m[r].length; c = c + 1) m[r][c] = clamp(m[r][c], lo, hi);
}
}
static void print(int[][] m) {
for (int r = 0; r < m.length; r = r + 1) {
if (m[r] == null) { System.out.println("<null row>"); continue; }
for (int c = 0; c < m[r].length; c = c + 1) System.out.print(m[r][c] + (c + 1 < m[r].length ? " " : ""));
System.out.println();
}
}
public static void main(String[] args) {
int[][] m = { { -5, 101, 50 }, null, { 200 } };
System.out.println("before clamp:");
print(m);
clampAll(m, 0, 100);
System.out.println("after clamp [0..100]:");
print(m);
}
}
规范化形状
步骤 3：通过将每个较短的（或空值）行填充到最长行的长度，将数据规范化为矩形形状；填充值可以是 0 等值。
public class Main {
static int[][] padToMaxCols(int[][] m, int pad) {
if (m == null) return new int[0][0];
int rows = m.length;
int maxCols = 0;
for (int r = 0; r < rows; r = r + 1) if (m[r] != null && m[r].length > maxCols) maxCols = m[r].length;
int[][] out = new int[rows][maxCols];
for (int r = 0; r < rows; r = r + 1) {
int cols = (m[r] == null) ? 0 : m[r].length;
for (int c = 0; c < cols; c = c + 1) out[r][c] = m[r][c];
for (int c = cols; c < maxCols; c = c + 1) out[r][c] = pad; // pad missing cells
}
return out;
}
static void print(int[][] x) {
for (int r = 0; r < x.length; r = r + 1) {
for (int c = 0; c < x[r].length; c = c + 1) System.out.print(x[r][c] + (c + 1 < x[r].length ? " " : ""));
System.out.println();
}
}
public static void main(String[] args) {
int[][] jag = { {1, 23, 456}, {7, 8}, null, {90} };
int[][] rect = padToMaxCols(jag, 0);
print(rect);
}
}
验证报告
步骤 4：构建验证报告：统计负值数量、过大值数量、空值行数量以及访问过的单元格总数。
public class Main {
static class Report { int negatives; int overMax; int nullRows; int cells; }
static Report validate(int[][] m, int hi) {
Report r = new Report();
if (m == null) return r;
for (int i = 0; i < m.length; i = i + 1) {
if (m[i] == null) { r.nullRows = r.nullRows + 1; continue; }
for (int j = 0; j < m[i].length; j = j + 1) {
int v = m[i][j];
r.cells = r.cells + 1;
if (v < 0) r.negatives = r.negatives + 1;
if (v > hi) r.overMax = r.overMax + 1;
}
}
return r;
}
public static void main(String[] args) {
int[][] m = { { -5, 101, 50 }, null, { 200 } };
Report r = validate(m, 100);
System.out.println("cells=" + r.cells + ", negatives=" + r.negatives + ", overMax=" + r.overMax + ", nullRows=" + r.nullRows);
}
}
跳过空值的打印
步骤 5：提供对齐打印功能，优雅地跳过空值行，并遵循每一行自身的长度。
public class Main {
static boolean inBounds(int[][] m, int r, int c) {
return m != null && r >= 0 && r < m.length && m[r] != null && c >= 0 && c < m[r].length;
}
static int[] widths(int[][] m) {
int maxCols = 0; if (m == null) return new int[0];
for (int r = 0; r < m.length; r = r + 1) if (m[r] != null && m[r].length > maxCols) maxCols = m[r].length;
int[] w = new int[maxCols];
for (int r = 0; r < m.length; r = r + 1) {
if (m[r] == null) continue;
for (int c = 0; c < m[r].length; c = c + 1) {
int len = Integer.toString(m[r][c]).length();
if (len > w[c]) w[c] = len;
}
}
for (int c = 0; c < w.length; c = c + 1) if (w[c] < 1) w[c] = 1;
return w;
}
static void printAlignedSkipNull(int[][] m) {
int[] w = widths(m);
for (int r = 0; r < m.length; r = r + 1) {
if (m[r] == null) { System.out.println("<skipped null row>"); continue; }
String line = "";
for (int c = 0; c < m[r].length; c = c + 1) {
String s = Integer.toString(m[r][c]);
while (s.length() < w[c]) s = " " + s;
line = line + s + (c + 1 < m[r].length ? " " : "");
}
System.out.println(line);
}
}
public static void main(String[] args) {
int[][] m = { { 1, 200, -3 }, null, { 45 } };
printAlignedSkipNull(m);
}
}
安全访问检查
快速检查：对于可能是锯齿形的数据，如何安全地访问 m[r][c]？
回顾与下一步
回顾：您防御性地复制了数据，检查了索引，限制了值的范围，规范化了锯齿形状，并生成了验证摘要。这些基础构件能让后续的二维算法更加稳健。
常见问题解答
「二维数据清理与验证」课时是免费的吗？
是的 — 「二维数据清理与验证」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 Java Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 Java Academy 课程共包含 6 节课。
「二维数据清理与验证」这节课中我会学到什么？
清理并验证二维整数数据：处理空行、检查索引边界、限制超出范围的值、规范不规则形状，并生成验证报告。 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Java Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。
学习 Java Academy 需要有经验吗？
无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Java Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。 这是第 6 节课，共 6 节。
「二维数据清理与验证」课时需要多长时间？
大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。
我能在这节 Java Academy 课中编写并运行代码吗？
能。每节 Java Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。