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
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,而且要记住这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:数组的下标是从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:
- 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。
- 其元素必须是相同类型,不允许出现混合类型。
- 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。
- 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 |
或 |
|
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 | 或 |
|
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 到 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 :
- 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
- 声明一个数组的时候并没有数组被真正的创建。
- 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);
}}
1、For-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 和 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 类
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,但API中提供了一个工具类Arrays供我们使用,从 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 类
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,但API中提供了一个工具类Arrays供我们使用,从 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,而"不用"使用对 象来调用(注意:是"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(通 过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
A到Z)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“浮”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:
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
- 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