Java从入门到天黑|04JavaSE入门之数组

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java从入门到天黑|04JavaSE入门之数组相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

目录

 

数组概述

数组的四个基本特点:

数组声明创建

1、声明数组

2、创建数组

3、内存分析

4、三种初始化

静态初始化

动态初始化

数组的默认初始化

5、数组边界

6、小结

数组使用

1、For-Each 循环

2、数组作方法入参

3、数组作返回值

多维数组

多维数组的动态初始化(以二维数组为例)

多维数组的引用(以二维数组为例)

获取数组长度:

Arrays 类

文档简介:

多维数组的引用(以二维数组为例)

获取数组长度:

Arrays 类

文档简介:

3、二分法查找

4、元素填充

5、数组转换为List集合

常见排序算法

1、冒泡排序

2、选择排序


数组概述

关于数组我们可以把它看作是一个类型的所有数据的一个集合,并用一个数组下标来区分或指定每一个 数,例如一个足球队通常会有几十个人,但是我们来认识他们的时候首先会把他们看作是某某对的成     员,然后再利用他们的号码来区分每一个队员,这时候,球队就是一个数组,而号码就是数组的下标, 当我们指明是几号队员的时候就找到了这个队员。     同样在编程中,如果我们有一组相同数据类型的数据,例如有10个数字,这时候如果我们要用变量来存放它们的话,就要分别使用10个变量,而且要记住10个变量的名字,这会十分的麻烦,这时候我们就可以用一个数组变量来存放他们,例如在VB中我们 就可以使用dim a(9) as integer(注意:数组的下标是0开始的,所以10个数的话,下标就是9,a(0)=1。 使用数组会让程序变的简单,而且避免了定义多个变量的麻烦。

数组的定义:

数组是相同类型数据的有序集合.

数组描述的是相同类型的若干个数据,按照一定的先后次序排列组合而成。

其中,每一个数据称作一个数组元素,每个数组元素可以通过一个下标来访问它们.

数组的四个基本特点:

  1. 其长度是确定的。数组一旦被创建,它的大小就是不可以改变的。
  2. 其元素必须是相同类型,不允许出现混合类型。
  3. 数组中的元素可以是任何数据类型,包括基本类型和引用类型。
  4. 数组变量属引用类型,数组也可以看成是对象,数组中的每个元素相当于该对象的成员变量。数组 本身就是对象,Java中对象是在堆中的,因此数组无论保存原始类型还是其他对象类型,数组对象 本身是在堆中的。

数组声明创建

 

1、声明数组

首先必须声明数组变量,才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法:

dataType[] arrayRefVar;

// 首选的方法

 

dataType arrayRefVar[];

// 效果相同,但不是首选方法

建议使用 dataType[] arrayRefVar 的声明风格声明数组变量。 dataType arrayRefVar[] 风格是来自C/C++ 语言 ,在Java中采用是为了让 C/C++ 程序员能够快速理解java语言。

1

double[] myList;

// 首选的方法

2

 

3

double myList[];

// 效果相同,但不是首选方法

2、创建数组

Java语言使用new操作符来创建数组,语法如下:

 arrayRefVar = new dataType[arraySize];

上面的语法语句做了两件事:

一、使用 dataType[arraySize] 创建了一个数组。

二、把新创建的数组的引用赋值给变量   arrayRefVar

数组变量的声明,和创建数组可以用一条语句完成,如下所示:

dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize]

数组的元素是通过索引访问的。数组索引从 0 开始,所以索引值从 0 arrayRefVar.length-1获取数组长度:

arrays.length

【演示创建一个数组,并赋值,进行访问】

public static void main(String[] args) {
//1.声明一个数组
int[] myList = null;
//2.创建一个数组
myList = new int[10];
//3.像数组中存值
myList[0] = 1;
myList[1] = 2;
myList[2] = 3;
myList[3] = 4;
myList[4] = 5;
myList[5] = 6;
myList[6] = 7;
myList[7] = 8;
myList[8] = 9;
myList[9] = 10;
// 计算所有元素的总和
double total = 0;
for (int i = 0; i < myList.length; i++) {
total += myList[i]; 21	}
	System.out.println("总和为: " + total);
  }

3、内存分析

Java内存分析 :

  1. 声明的时候并没有实例化任何对象,只有在实例化数组对象时,JVM才分配空间,这时才与长度有关。因此,声明数组时不能指定其长度(数组中元素的个数),例如: int a[5]; //非法
  2. 声明一个数组的时候并没有数组被真正的创建。
  3. 构造一个数组,必须指定长度

//1.声明一个数组

int[] myList = null;

//2.创建一个数组

myList = new int[10];

//3.像数组中存值

myList[0] = 1;

myList[1] = 2;

myList[2] = 3;

myList[3] = 4;

myList[4] = 5;

myList[5] = 6;

myList[6] = 7;

myList[7] = 8;

myList[8] = 9;

myList[9] = 10;

4、三种初始化

静态初始化

除了用new关键字来产生数组以外,还可以直接在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值。

int[] a = {1,2,3};

Man[] mans = {new Man(1,1),new Man(2,2)};

动态初始化

数组定义、为数组元素分配空间、赋值的操作、分开进行。

int[] a = new int[2];

a[0]=1;

a[1]=2;

数组的默认初始化

数组是引用类型,它的元素相当于类的实例变量,因此数组一经分配空间,其中的每个元素也被按照实 例变量同样的方式被隐式初始化

public static void main(String[] args)

{

int[] a=new int[2];

boolean[] b = new boolean[2]; String[] s = new String[2]; System.out.println(a[0]+":"+a[1]);

System.out.println(b[0]+":"+b[1]);

System.out.println(s[0]+":"+s[1]);

}

 

 

 

//0,0

//false,false

//null, null

5、数组边界

下标的合法区间:[0,    length-1],如果越界就会报错

public static void main(String[] args) { 
int[] a=new int[2];
 System.out.println(a[2]);
}
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 2
at com.kuang.chapter3.Demo03.main(Demo03.java:6)

ArrayIndexOutOfBoundsException : 数组下标越界异常!

6、小结

数组是相同数据类型(数据类型可以为任意类型)的有序集合

数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量(详情请见内存图)

数组长度的确定的,不可变的。如果越界,则报:ArrayIndexOutofBounds

数组使用

数组的元素类型和数组的大小都是确定的,所以当处理数组元素时候,我们通常使用基本循环或者 For- Each 循环。

【该实例完整地展示了如何创建、初始化和操纵数组】

public class TestArray {
public static void main(String[] args) {
double[] myList = {1.9, 2.9, 3.4, 3.5};

// 打印所有数组元素
for (int i = 0; i < myList.length; i++) {
System.out.println(myList[i] + " ");
}
// 计算所有元素的总和
double total = 0;
for (int i = 0; i < myList.length; i++) {
total += myList[i];
}
System.out.println("Total is " + total);
// 查找最大元素
double max = myList[0];
for (int i = 1; i < myList.length; i++) {
if (myList[i] > max) {
max = myList[i];
}
}
System.out.println("Max is " + max);
}}

1For-Each 循环

JDK 1.5 引进了一种新的循环类型,被称为 For-Each 循环或者加强型循环,它能在不使用下标的情况下遍历数组。

语法格式如下:

for(type element: array){ 
System.out.println(element);
}

例如

public static void main(String[] args) {
double[] myList = {1.9, 2.9, 3.4, 3.5};

// 打印所有数组元素
for (double element: myList) {
System.out.println(element);
}
}

2、数组作方法入参

数组可以作为参数传递给方法。

例如,下面的例子就是一个打印 int 数组中元素的方法 :

public static void printArray(int[] array) { 
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
System.out.print(array[i] + " ");
}
}

3、数组作返回值

public static int[] reverse(int[] list) {
int[] result = new int[list.length];

for (int i = 0, j = result.length - 1; i < list.length; i++, j--) {
result[j] = list[i];
}
return result;
}

以上实例中 result 数组作为函数的返回值。

多维数组

多维数组可以看成是数组的数组,比如二维数组就是一个特殊的一维数组,其每一个元素都是一个一维 数组。

多维数组的动态初始化(以二维数组为例)

直接为每一维分配空间,格式如下:

type[][] typeName = new type[typeLength1][typeLength2];

type 可以为基本数据类型和复合数据类型,arraylenght1 arraylenght2 必须为正整数,

arraylenght1 为行数,arraylenght2 为列数。

比如定义一个二维数组

int a[][] = new int[2][5];

解析:二维数组 a 可以看成一个两行三列的数组。

多维数组的引用(以二维数组为例)

对二维数组中的每个元素,引用方式为 arrayName[index1] [index2],例如:

num[1] [0];

其实二维甚至多维数组十分好理解,我们把两个或者多个值当做定位就好。原来的数组就是一条线,我们知道一个位置就好

二维就是一个面,两点确定一个位置三维呢,就需要三个点来确定

。。。

依次理解即可!

获取数组长度:

a.length获取的二维数组第一维数组的长度,a[0].length才是获取第二维第一个数组长度。

Arrays 

数组的工具类java.util.Arrays

由于数组对象本身并没有什么方法可以供我们调用,API中提供了一个工具类Arrays供我们使用, 而可以对数据对象进行一些基本的操作。

文档简介:

解析:二维数组 a 可以看成一个两行三列的数组。

多维数组的引用(以二维数组为例)

对二维数组中的每个元素,引用方式为 arrayName[index1] [index2],例如:

num[1] [0];

其实二维甚至多维数组十分好理解,我们把两个或者多个值当做定位就好。原来的数组就是一条线,我们知道一个位置就好

二维就是一个面,两点确定一个位置三维呢,就需要三个点来确定

。。。

依次理解即可!

获取数组长度:

a.length获取的二维数组第一维数组的长度,a[0].length才是获取第二维第一个数组长度。

Arrays 

数组的工具类java.util.Arrays

由于数组对象本身并没有什么方法可以供我们调用,API中提供了一个工具类Arrays供我们使用, 而可以对数据对象进行一些基本的操作。

文档简介:

Arrays类中的方法都是static修饰的静态方法,在使用的时候可以直接使用类名进行调用,"不用"使用对 象来调用(注意:"不用" 而不是 "不能")

java.util.Arrays 类能方便地操作数组. 使用之前需要导包! 具有以下常用功能:

给数组赋值:通过 fill 方法。

对数组排序:通过 sort 方法,按升序。

比较数组:通过 equals 方法比较数组中元素值是否相等

查找数组元素:通过 binarySearch 方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。

具体说明请查看下表

1、打印数组

public static void main(String[] args) { 
int[] a = {1,2};
System.out.println(a); //[I@1b6d3586
System.out.println(Arrays.toString(a)); //[1, 2] 5
 }

2、数组排序

对指定的 int 型数组按数字升序进行排序

public static void main(String[] args) { 
int[] a = {1,2,323,23,543,12,59};
System.out.println(Arrays.toString(a));
 Arrays.sort(a); 
System.out.println(Arrays.toString(a));
}

3、二分法查找

在数组中查找指定元素并返回其下标

注意:使用二分搜索法来搜索指定的数组,以获得指定的值。必须在进行此调用之前对数组进行排序( sort方法等)。如果没有对数组进行排序,则结果是不确定的。

如果数组包含多个带有指定值的元素,则无法保证找到的是哪一个。

public static void main(String[] args) { 
int[] a = {1,2,323,23,543,12,59};
Arrays.sort(a);	//使用二分法查找,必须先对数组进行排序
System.out.println("该元素的索引:"+Arrays.binarySearch(a, 12));
}

4、元素填充

public static void main(String[] args) { 
int[] a = {1,2,323,23,543,12,59};
Arrays.sort(a);	//使用二分法查找,必须先对数组进行排序
Arrays.fill(a, 2, 4, 100); //将2到4索引的元素替换为100 System.out.println(Arrays.toString(a));
}

5、数组转换为List集合

int[] a = {3,5,1,9,7};

List<int[]> list = Arrays.asList(a);

常见排序算法

 

1、冒泡排序

【请写出冒泡排序代码】

冒泡排序(Bubble     Sort),是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。

它重复地走访过要排序的元素列,依次比较两个相邻的元素,如果他们的顺序(如从大到小、首字母从

AZ)错误

就把他们交换过来。走访元素的工作是重复地进行直到没有相邻元素需要交换,也就是说该元素列已经 排序完成。

这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢到数列的顶端(升序或降序排列),就如同 碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样,故名冒泡排序

冒泡排序算法的原理如下:

  1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
  2. 对每一对相邻元素做同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会 是最大的数。

3.针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。

4.持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较

class Bubble {
public int[] sort(int[] array) {
int temp = 0;
// 外层循环,它决定一共走几趟 //-1为了防止溢出
for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
int flag = 0; //通过符号位可以减少无谓的比较,如果已经有序了,就退出循环
//内层循环,它决定每趟走一次
for (int j = 0; j < array.length - i - 1; j++) {
//如果后一个大于前一个,则换位
if (array[j + 1] > array[j]) {
temp = array[j];
array[j] = array[j + 1];
array[j + 1] = temp;
flag = 1;
}
}
if (flag == 0) {
break;
}
}
return array;
}

public static void main(String[] args) {
Bubble bubble = new Bubble();
int[] array = {2, 5, 1, 6, 4, 9, 8, 5, 3, 1, 2, 0};
int[] sort = bubble.sort(array);
for (int num : sort) {
System.out.print(num + "\\t");
}
}
}

2、选择排序

【请写出选择排序的代码】

选择排序(Selection   sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小

(大)元素,然后放到排序序列的末尾。以此类推,直到全部待排序的数据元素排完。 选择排序是不稳定的排序方法。

class SelectSort{
public int[] sort(int arr[]) {
int temp = 0;
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {// 认为目前的数就是最小的, 记
录最小数的下标
int minIndex = i;
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[minIndex] > arr[j]) {// 修改最小值的下标
minIndex = j;
}
}// 当退出for就找到这次的最小值,就需要交换位置了
if (i != minIndex) {//交换当前值和找到的最小值的位置
temp = arr[i];
arr[i] = arr[minIndex];
arr[minIndex] = temp;
}
}
return arr;
}

public static void main(String[] args) {
SelectSort selectSort = new SelectSort();
int[] array = {2, 5, 1, 6, 4, 9, 8, 5, 3, 1, 2, 0};
int[] sort = selectSort.sort(array);
for (int num : sort) {
System.out.print(num + "\\t");
}
}
}

 

好啦,本期内容就分享到这里,我们下期见

以上是关于Java从入门到天黑|04JavaSE入门之数组的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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