第四天 一维数组初步学习

Posted 2020-12-27

什么是数组:    

•     数组是一种数据结构,用来存储同一类型值的集合.  

•     具体的来说,将有限个类型相同的变量的集合命名,这个名称就是数组.组成数组的各个变量称为数组的分量,也叫数组的元素.用于区分数组的各个元素的元素的数字编号称为下表.

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数组的特点:

•     数组是相同数据类型的元素集合.

•     数组中的个元素的存储是有先后顺序的,他们在内存中按先后顺序连续存放在一起.

好处:

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   可能会看到这样的数组:

 比如说一个 int 类型的数组:

int[] arr = { 'a', 25, 45, 78, 'z' };
System.out.println(Arrays.toString(arr));

输出结果是：[97, 25, 45, 78, 122]

存放进去的 char 类型的字符会自动转为 int 类型的 ASCII 码。

上面的代码中就将 a 转成了 97，z 转成了 122。

所以数组只能存放同一类型的数据。

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数组的声明:

    声明有两种方式:

    方式一:

       dataType[] arrayRefVar; // 首选的方法

    方式二:        

       dataType arrayRefVar[]; // 效果相同，但不是首选方法

    示例:

        int[] a;

        int a[];

建议使用第一种方式,因为他将类型int[](整数型数组)与变量名发呢个开了.

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数组的创建:

    JAVA中使用new关键字来创建数组.

    arrayRefVar = new dataType[arraySize]; //例如 a = new int[1];

    声明和创建可以在一条语句中完成. []中为数组的长度.

dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize]; //例如 int[] a = new int[1];

在创建一个数组的时候,所有的元素都会初始化为0.boolean数组的元素会初始化为false,对象数组的元素会变为null,表示数组还没有存放任何对象

数组一但创建就无法更改长度,只能更改元素的值.要在运训中扩展数组大小用到后面学习的array list数组列表.

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数组的初始化

    方式一(静态初始化)

        java提供了创建数组并同时赋予初始值的简化形式. 由程序员显式指定每个数组元素的初始值，有系统决定数组的长度；

        例如

int[] ar;

a = new int[]{2,3,4};

    可以简化为

int[] a = {2,3,4};  

        注意以空格隔开最后一位没有逗号,使用这种方式不需要关键字new

String stringArray[] = {"h", "j", "b"};

    方式二 (动态初始化)

        初始化时由程序员指定数组的长度，由系统初始化每个数组元素的默认值。

float[] floatArray= new float[3];

floatArray[0] = 1.0f; 

floatArray[1] = 132.63f;

floatArray[2] = 100F;

静态可以用循环来给数组赋值

int[] a=new int[10];

forint i = 1; i < 100; i++){

    a[i]=i;

}

初始化和动态初始化开始都指定了数组大小，java也在栈空间分配了相应的大小，只是静态初始化开始就指定了值，而动态初始化是在后面指定数组的值，刚开始数组的值都是默认值

注意:不要在进行数组初始化时，既指定数组的长度，也为每个数组元素分配初始值。

初始化匿名数组    

new int[]{2,3,4};

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数组的操作

数组元素的应用

可以使用数组名[下标]来使用下标元素

arrayName[index];// a=a[1];

数组的遍历;

int[] a = { 1, 2, 3 };

for (int i = 0; i < 3; i++) {

System.out.println(a[i]);

}

数组可以用数组名.length来获取数组的长度,因此可以这遍历

int[] a = { 1, 2, 3 };

for (int i = 0; i < i.length; i++) {

System.out.println(a[i]);

}

java有一种功能很强的循环结构,用来处理数组中的每个元素,不必为制定下标分心

增强for循环也叫for each循环遍历

int[] a = {1,2,3};

for(int i:a){

    System.out.println(i);

}

语法为：

for( arrayType varName: arrayName ){

// Some Code

}

arrayType 为数组类型（也是数组元素的类型）；varName 是用来保存当前元素的变量，每次循环它的值都会改变；arrayName 为数组名称。

每循环一次，就会获取数组中下一个元素的值，保存到 varName 变量，直到数组结束。即，第一次循环 varName 的值为第0个元素，第二次循环为第1个元素......例如：

数组拷贝

    java中允许把一个数组变量拷贝给另一个数组变量,这时候两个变量引用同一个数组.这个时候两个变量指向同一个数组.

    例如

int[] s = new int[6];

int[] x = s;

x[5] = 12;

这个时候也s[5]也是12

拷贝一个数组变量

如果希望把一个数组的所有值拷贝到一个新的数组中区,(以int[] 为例子)

可以使用Arrays类的copyTo方法:

int[] copyx = Arrays.copyOf(x,copyx.length)

第二个参数是新数组的长度,这个方法常用来增加数组的长度

int[] src = {1,3,5,7,9,11,13,15,17}; 

int[] dest = {2,4,6,8,10,12,14,16,18,20}; 

//copyOf(是复制src数组从0开始的两个元素到新的数组对象) 

int[] copyof=Arrays.copyOf(src, 2);

//[1,3]

System.arraycopy的用法:

System.arraycopy(x,下标,copyx,下标2,下标3)

第一个小标表示从原数组那个下标开始,第三个表示从目标数组的那个下标开始,到下标3

int[] x= {1,3,5,7,9,11,13,15,17}; 

int[] s = {2,4,6,8,10,12,14,16,18,20}; 

//从x中的第一个元素起复制三个元素，即1，3，5复盖到s第2个元素开始的三个元素

System.arraycopy(x, 0,s, 1, 3);

结果

//[2, 1, 3, 5, 10, 12, 14, 16, 18, 20]

Arrays.copyOfRange的用法

int[] copyx = Arrays.copyOfRange(x,下标1,下标2);

参数表示从下标一到下标2的距离;

int[] src = {1,3,5,7,9,11,13,15,17};

int[] dest = {2,4,6,8,10,12,14,16,18,20}; 

//copyRange(从src数组中从0开始的第二个元素到第五个元素复制到新数组，含头不含尾) 

int[] copyofRange=Arrays.copyOfRange(src, 2,6); 

//[5, 7, 9, 11]

如果数组是数值型那么多余的元素会被赋值为0;如果前面的数组元素是bollean类型,会被赋值为false,相反,如果长度小于原数组长度则会这拷贝前面的元素.

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Arrays类的使用

  java.util.Arrays类能方便地操作数组，它提供的所有方法都是静态的。具有以下功能：

 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。

import java.util.Arrays;

public class TestArrays {

    public static void output(int[] array) {

        if (array != null) {

            for (int i = 0; i < array.length; i++) {

                System.out.print(array[i] + " ");

            }

        }

        System.out.println();

    }

    public static void main(String[] args) {

        int[] array = new int[5];

        // 填充数组

        Arrays.fill(array, 5);

        System.out.println("填充数组：Arrays.fill(array, 5)：");

        TestArrays.output(array);

        // 将数组的第2和第3个元素赋值为8

        Arrays.fill(array, 2, 4, 8);

        System.out.println("将数组的第2和第3个元素赋值为8：Arrays.fill(array, 2, 4, 8)：");

        TestArrays.output(array);

        int[] array1 = { 7, 8, 3, 2, 12, 6, 3, 5, 4 };

        // 对数组的第2个到第6个进行排序进行排序

        Arrays.sort(array1, 2, 7);

        System.out.println("对数组的第2个到第6个元素进行排序进行排序：Arrays.sort(array,2,7)：");

        TestArrays.output(array1);

        // 对整个数组进行排序

        Arrays.sort(array1);

        System.out.println("对整个数组进行排序：Arrays.sort(array1)：");

        TestArrays.output(array1);

        // 比较数组元素是否相等

        System.out.println("比较数组元素是否相等:Arrays.equals(array, array1):" + " " + Arrays.equals(array, array1));

        int[] array2 = array1.clone();

        System.out.println("克隆后数组元素是否相等:Arrays.equals(array1, array2):" + " " + Arrays.equals(array1, array2));

        // 使用二分搜索算法查找指定元素所在的下标（必须是排序好的，否则结果不正确）

        Arrays.sort(array1);

        System.out.println("元素3在array1中的位置：Arrays.binarySearch(array1, 3)：" + " " + Arrays.binarySearch(array1, 3));

        // 如果不存在就返回负数

        System.out.println("元素9在array1中的位置：Arrays.binarySearch(array1, 9)：" + " " + Arrays.binarySearch(array1, 9));

    }}

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数组的常见异常

    1数组越界异常 ArrayIndexOutOfBoundsException

        访问了不存在的下标值,下标从0开始

public static void main(String[] args) {

int[] x = { 1, 2, 3 };

System.out.println(x[3]);

//java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException

}

    2  NullPointerException 空指针异常

        引用类型变量没有指向任何对象，而访问了对象的属性或者是调用了对象的方法。

public static void main(String[] args) {

int[] x = { 1, 2, 3 };

x = null;

System.out.println(x[1]);

// java.lang.NullPointerException

}

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