java基础之数组常用操作总结(必看篇)

Z时代
2024-01-10
分类：IT

常用的对数组进行的操作

1、求数组中最大值，最小值

思路：假设下标为0的元素是最大值，遍历数组，依次跟max进行比较，如果有元素比这个max还大，则把这个值赋给max。最小值同样


public class TestArray{
  public static void main(String[] args){
    int[] arr={23,45,234,576,34,87,34,12,67};
    int max=arr[0];
    int min=arr[0];
    for(int i=0;i<arr.length;i++){
      if(arr[i]>max){
        max=arr[i];
      }
      if(arr[i]<min){
        min=arr[i];
      }
    }
    System.out.println("数组中最大值为:"+max);
    System.out.println("数组中最小值为:"+min);
  }
}

2、查找数组中是否存在某个元素


import java.util.Scanner;
public class TestArray{
  public static void main(String[] args){
    Scanner in=new Scanner(System.in);
    int[] arr={23,45,234,576,34,87,34,12,67};
    System.out.println("请输入你要查找的元素");
    int element=in.nextInt();
    int i,flag=0;
    for(i=0;i<arr.length;i++){
      if(arr[i]==element){
        flag=1;
        break;
      }
    }
    if(flag==1){
      System.out.println("你要查找的元素的下标为:"+i);
    }else{
      System.out.println("你要查找的元素不存在");
    }
  }
}

（2）、用二分查找法查找数组中是否存在某个元素

前提：待查找的数组必须是有序的（大小有序）

原理：将待查找的元素与数组中中间下标的元素进行比较，如果大于中间元素，去右边查找，小于中间元素，去左边查找。


public static int binarySearch(int[] arr,int ele){
    int left=0;
    int right=arr.length-1;
    int mid;
    int index=-1;
    while(left<=right){
      mid=(left+right)/2;
      if(arr[mid]==ele){
        index=mid;
        break;
      }else if(arr[mid]<ele){
        left=mid+1;
      }else if(arr[mid]>ele){
        right=mid-1;
      }
    }
    return index;
  }

3、对数组进行排序

（1）、冒泡排序

原理：相邻元素进行比较，小的往前赶，大的往后冒，最大值出现的最大索引处

分析：第一次进行比较，大的往后冒，会把最大值排在最大索引处

第二次进行比较，因为最大值已经确定了，只需要比较前n-1个元素即可，确定一个第二大值排在第二大索引处

依次确定第三大值，第四大值.............

结论：N个数字来排队，两两比较小靠前，外层循环n-1，内层循环n-1-i


public class TestArray{
  public static void main(String[] args){
    int[] arr={10,3,8,1,6};
    //外层循环控制比较轮数
    for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
      //内层循环控制每轮比较次数
      for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++){
        if(arr[j]>arr[j+1]){
          int temp=arr[j];
          arr[j]=arr[j+1];
          arr[j+1]=temp;
        }
      }
    }
    //遍历数组
    for(int i=0;i<arr.length;i++){
      System.out.println(arr[i]);
    }
  }
}

(2)、选择排序

原理：从下标0处开始，依次和后边的元素进行比较，如果后面元素小于下标0的元素，换位。拿新的下标为0的元素和后边的进行比较。第一次完毕，最小值出现在索引0处

例：｛10，3，8，1，6｝

第一轮比较，从0下标元素开始，依次和后边的元素进行比较，先是10和3进行比较，10<3,交换位置，下标0的元素变成3，｛3，10，8，1，6｝；再拿3和8比较，3<8,不换位；3和1进行比较，3>1，换位

｛1，10，8，3，6｝，然后拿1和6进行比较，1<6,不换位置。第一轮结束，｛1，10，8，3，6｝

第二轮比较，上一轮已经确定了下标0的元素为最小值，这轮比较从下标1开始，先是10和8比较，换位｛1，8，10，3，6｝；8和3比较，换位｛1，3，10，8，6｝，3和6比较，不换位。第二轮结束，确定倒数第二小的元素在下标1位置。

........

共比较length-1轮。


public class TestArray{
  public static void main(String[] args){
    int[] arr={10,3,8,1,6};
    for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
      for(int j=i+1;j<arr.length;j++){
        if(arr[i]>arr[j]){
          int temp=arr[i];
          arr[i]=arr[j];
          arr[j]=temp;
        }
      }
    }
    //遍历数组
    for(int i=0;i<arr.length;i++){
      System.out.println(arr[i]);
    }
  }
}

4、删除数组中元素

（1）根据下标删除元素（空位补0）


public static void delete(int[] arr,int index){
    for(int i=index;i<arr.length-1;i++){
      arr[i]=arr[i+1];
    }
    arr[arr.length-1]=0;
    System.out.println(Arrays.toString(arr));
  }

（2）根据输入的元素删除数组中对应的元素


public static void delete(int[] arr,int ele){
    int index=-1;
    for(int i=0;i<arr.length;i++){
      if(arr[i]==ele){
        index=i;
      }
    }
    for(int i=index;i<arr.length-1;i++){
      arr[i]=arr[i+1];
    }
    arr[arr.length-1]=0;
    System.out.println(Arrays.toString(arr));
  }

下面介绍一些API里面常见的对数组的操作

在java中，除java.lang包下的类和接口可以直接使用外，其他包下的类或接口在使用时需要先导包。

java.util.Arrays类:此类包含用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法。

这些都是静态方法，可以类名.方法名直接使用，这里都以int型数组为例

1、对数组进行快速排序

Arrays.sort(int[] arr);对传入的数组默认进行升序排序

2、返回指定数组内容的字符串表现形式。

Arrays.toString(int[] arr);

3、使用二分法搜索制定数组中的某个元素的下标

Arrays.binarySearch(int[] arr);

4、将将指定的 int 值分配给指定 int 型数组的每个元素。

Arrays.fill(int[] arr,int val);

5、复制指定的数组，截取或用 0 填充（如有必要），以使副本具有指定的长度。

Arrays.copyOf(int[] arr,int newLength);它的返回值是一个数组

6、将指定数组的指定范围复制到一个新数组。包含起始位置但不包含结束位置。

Arrays.copyOfRange(int[] arr,int from,int to);它的返回值是一个数组

其他数组知识：

1、命令行参数：可以在执行java命令时为main方法传入参数值。

用法：运行java命令时传入命令行参数: java 类名 "值1" "值2"...

public static void main(String[] args){},我们可以看到main方法是一个有参的方法，参数是一个字符串数组，在命令行为main方法传值时，传入的值都保存在args字符数组里。

注意：多个参数值之间用空格分割。参数的值将会保存到字符串数组传入main方法，下标从零开始。

在获取命令行参数时需要注意下标不能越界，最大下标应该为参数的个数-1


public static void main(String[] args){
     for(int i=0;i<args.length;i++){
         System.out.println(args[i]);
     }
 }

2、可变参数

可变参数是java1.5之后的新特性，可以代表零到多个相同数据类型的变量，是为了解决因参数个数的变化而导致过多的方法重载问题。

注意：

1、可变参数只能用于形式参数（方法定义时），可以把可变参数当作数组来处理。

2、一个方法在最多只能有一个可变参数，可变参数必须作为最后一个参数。

3、调用带可变参数的方法时，数据类型必须与可变参数的类型对应。


public class Test1 {
  public static void main(String[] args){
    double sum=add(4,2.1,3.4,1.2);
    System.out.println(sum);
  }
  public static double add(int a,double...b){
    double sum=a;
    for(int i=0;i<b.length;i++){
      sum+=b[i];
    }
    return sum;
  }
}

例题：

合并数组操作：现有如下一个数组： int oldArr[]={1,3,4,5,0,0,6,6,0,5,4,7,6,7,0,5} 要求将以上数组中值为0的项去掉，将不为0的值存入一个新的数组，生成的新数组为： int newArr [] ={1,3,4,5,6,6,5,4,7,6,7,5}

思路：确定出不为0的个数，这样可以开辟新数组；从旧的数组之中，取出内容，并将其赋给新开辟的数组。


public class Test1 {
  public static void main(String[] args){
    int oldArr[]={1,3,4,5,0,0,6,6,0,5,4,7,6,7,0,5};
    int[] arr=mergeArrays(oldArr);
    System.out.println(Arrays.toString(arr));
  }
  public static int[] mergeArrays(int[] oldArr){
    int count=0;
    for(int i=0;i<oldArr.length;i++){
      if(oldArr[i]!=0){
        count++;
      }
    }
    int[] newArr=new int[count];
    int index=0;
    for(int i=0;i<oldArr.length;i++){
      if(oldArr[i]!=0){
        newArr[index]=oldArr[i];
        index++;
      }
    }
    return newArr;
  }
}

2、使用二分法查找有序数组中元素。找到返回索引，不存在输出-1。使用递归实现


public class Test1 {
  public static void main(String[] args){
    int[] arr={1,2,3,4,5,6,7,8};
    int index=binarySearch(arr,6,0,arr.length-1);
    System.out.println(index);
  }
  public static int binarySearch(int[] arr,int ele,int left,int right){
    int mid=(left+right)/2;
    if(arr[mid]==ele){
      return mid;
    }else if(arr[mid]<ele){
      return binarySearch(arr,ele,mid+1,right);
    }else if(arr[mid]>ele){
      return binarySearch(arr,ele,left,mid-1);
    }
    return -1;
  }
}