Java之数组

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一、数组的概述

1. 数组的理解:

数组(Array),是多个相同类型数据一定顺序排列的集合,并使用一个名字命名,并通过编号的 方式对这些数据进行统一管理。

2. 数组相关的概念:

数组名 元素 角标、下标、索引 数组的长度:元素的个数

3. 数组的特点:

  1. 数组是序排列的
  2. 数组属于引用数据类型的变量。数组的元素,既可以是基本数据类型,也可以是引用数据类型
  3. 创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间
  4. 数组的长度一旦确定,就不能修改。

4. 数组的分类:

① 按照维数:一维数组、二维数组、。。。

② 按照数组元素的类型:基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组

5.数据结构:

  1. 数据与数据之间的逻辑关系:集合(关系很弱)、一对一(数组里面的元素)、一对多(二叉树)、多对多(社交网络)
  2. 数据的存储结构: 线性表:顺序表(比如:数组)、链表、栈、队列 树形结构:二叉树 图形结构:

二、一维数组

1. 一维数组的声明与初始化

正确的方式:

int num;//声明

num = 10;//初始化

int id = 1001;//声明 + 初始化

int[] ids;//声明

//1.1 静态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作同时进行

ids = new int[]{1001,1002,1003,1004};

//1.2动态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作分开进行

String[] names = new String[5];

int[] arr4 = {1,2,3,4,5};//类型推断

错误的方式:

//int[] arr1 = new int[];

//int[5] arr2 = new int[5];

//int[] arr3 = new int[3]{1,2,3};

2. 一维数组元素的引用:

通过角标的方式调用。

//数组的角标(或索引从0开始的,到数组的长度-1结束。

names[0] = "王铭";

names[1] = "王赫";

names[2] = "张学良";

names[3] = "孙居龙";

names[4] = "王宏志";//charAt(0)

3. 数组的属性:

数组的属性:length

System.out.println(names.length);//5

System.out.println(ids.length);

说明: 数组一旦初始化,其长度就是确定的。arr.length 数组长度一旦确定,就不可修改。

4.一维数组的遍历

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

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

}

5.一维数组元素的默认初始化值

  • 数组元素是整型:0
  • 数组元素是浮点型:0.0
  • 数组元素是char型:0或\'\u0000\',而非\'0\'
  • 数组元素是boolean型:false
  • 数组元素是引用数据类型:null

6.一维数组的内存结构

三、二维数组

1.如何理解二维数组?

数组属于引用数据类型 数组的元素也可以是引用数据类型 一个一维数组A的元素如果还是一个一维数组类型的,则,此数组A称为二维数组。

2.二维数组的声明与初始化

正确的方式:

int[] arr = new int[]{1,2,3};//一维数组

//静态初始化

int[][] arr1 = new int[][]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};

//动态初始化1

String[][] arr2 = new String[3][2];

//动态初始化2

String[][] arr3 = new String[3][];

//也是正确的写法:

int[] arr4[] = new int[][]{{1,2,3},{4,5,9,10},{6,7,8}};

int[] arr5[] = {{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};//类型推断

 

错误的方式:

//String[][] arr4 = new String[][4];

//String[4][3] arr5 = new String[][];

//int[][] arr6 = new int[4][3]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};

3.如何调用二维数组元素:

System.out.println(arr1[0][1]);//2

System.out.println(arr2[1][1]);//null

arr3[1] = new String[4];

System.out.println(arr3[1][0]);

System.out.println(arr3[0]);//

 

4.二维数组的属性:

System.out.println(arr4.length);//3

System.out.println(arr4[0].length);//3

System.out.println(arr4[1].length);//4

 

5.遍历二维数组元素

for(int i = 0;i < arr4.length;i++){

for(int j = 0;j < arr4[i].length;j++){

System.out.print(arr4[i][j] + " ");

}

System.out.println();

}

 

6.二维数组元素的默认初始化值

 *     规定:二维数组分为外层数组的元素,内层数组的元素

* int[][] arr = new int[4][3];

* 外层元素:arr[0],arr[1]等

* 内层元素:arr[0][0],arr[1][2]等

*

* ⑤ 数组元素的默认初始化值

* 针对于初始化方式一:比如:int[][] arr = new int[4][3];

* 外层元素的初始化值为:地址值

* 内层元素的初始化值为:与一维数组初始化情况相同

*

* 针对于初始化方式二:比如:int[][] arr = new int[4][];

* 外层元素的初始化值为:null

* 内层元素的初始化值为:不能调用,否则报错。

 

7.二维数组的内存结构

四、数组的常见算法

1. 数组的创建与元素赋值:

杨辉三角(二维数组)、回形数(二维数组)、6个数,1-30之间随机生成且不重复。

杨辉三角

// 1.新建二位数组,动态初始化

int[][] yangHui = new int[10][];

// 2.为二维数组赋值

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

yangHui[i] = new int[i + 1];

// 2.1为首末元素赋值

yangHui[i][0] = yangHui[i][i] = 1;

// 2.2为其余元素赋值

for (int j = 1; j < yangHui[i].length - 1; j++) {//

yangHui[i][j] = yangHui[i - 1][j - 1] + yangHui[i - 1][j];

}

}

// 3.打印输出二维数组

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

for (int j = 1; j < yangHui[i].length; j++) {// 第0个位置没有元素

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

}

System.out.println();

}

 

2. 针对于数值型的数组:

最大值、最小值、总和、平均数等

// 1.找到数组中的最大值

int maxArr = arr[0];

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

if (maxArr < arr[i]) {

maxArr = arr[i];

}

}

System.out.println("数组中的最大值为:" + maxArr);

// 2.找到数组中的最小值

int minArr = arr[0];

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

if (minArr > arr[i]) {

minArr = arr[i];

}

}

System.out.println("数组中的最小值为:" + minArr);

// 3.找到数组中的平均数

int num = 0;

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

num += arr[i];

}

System.out.println("数组的平均数为:" + (num / arr.length));

// 4.求总和

int num1 = 0;

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

num1 += arr[i];

}

System.out.println("数组的总和为:" + num1);

 

3. 数组的赋值与复制

// 1.数组的赋值

String[] str1 = new String[5];

str1 = str;

str1[2] = "AA";

for (int i = 0; i < str1.length; i++) {

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

}

System.out.println();

 

3.1 赋值

如何理解:如何理解:将array1保存的数组的地址值赋给了array2,使得array1和array2共同指向堆空间中的同一个数组实体。

3.2 复制:

// 1.1数组的复制

for (int i = 0; i < str1.length; i++) {

str1[i] = str[i];

System.out.print(str1[i] + " ");

}

 

如何理解:我们通过new的方式,给array2在堆空间中新开辟了数组的空间。将array1数组中的元素值一个一个的赋值到array2数组中。

4.数组元素的反转:

//方法一:

for(int i = 0;i < arr.length / 2;i++){

String temp = arr[i];

arr[i] = arr[arr.length - i -1];

arr[arr.length - i -1] = temp;

}

//方法二:

for(int i = 0,j = arr.length - 1;i < j;i++,j--){

String temp = arr[i];

arr[i] = arr[j];

arr[j] = temp;

}

 

5.数组中指定元素的查找:搜索,检索

5.1 线性查找:

实现思路:通过遍历的方式,一个一个的数据进行比较、查找。 适用性:具有普遍适应性

5.2 二分法查找:

实现思路:每次比较中间值,折半的方式检索。 适用性:(前提:数组必须有序)

6 .数组的排序算法

十大排序算法

  • 选择排序:

    • 直接选择排序、堆排序

  • 交换排序:

    • 冒泡排序、快速排序

  • 插入排序:

    • 直接插入排序、折半插入排序、希尔排序

  • 归并排序

  • 桶排序

  • 基数排序

理解: 1)衡量排序算法的优劣:

​ 时间复杂度、空间复杂度、稳定性

2)排序的分类:内部排序 与 外部排序(需要借助磁盘)

3)不同排序算法的时间复杂度

冒泡排序的实现:

    int[] arr = new int[] { 21, 43, 64, 76, 878, 432, 21 };

for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {

for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {

if (arr[j] > arr[j + 1]) {

int temp = arr[j];

arr[j] = arr[j + 1];

arr[j + 1] = temp;

}

}

}

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

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

}

 

五、Arrays工具类的使用

1.理解:

① 定义在java.util包下。

② Arrays:提供了很多操作数组的方法。

2.使用:

int arr1[] = new int[] { 21, 43, 542, 432, 4, 2, 5, 1 };

int arr2[] = new int[] { 32, 43, 4, 1, 4, 76, 54, 68, 4 };

// 1.Arrays.equals(arr1, arr2):判断数组是否相等

System.out.println(Arrays.equals(arr1, arr2));

// 2.Arrays.toString(arr1):输出数组信息

System.out.println(Arrays.toString(arr1));

// 3.Arrays.fill(arr1, 2):将指定值填充到数组中

Arrays.fill(arr1, 2);

System.out.println(Arrays.toString(arr1));

// 4.Arrays.sort(arr2):对数组进行排序

Arrays.sort(arr2);

System.out.println(Arrays.toString(arr2));

// 5.Arrays.binarySearch(arr2, 1):堆排序好的数组用二分法检索指定值

int index = Arrays.binarySearch(arr2, 1);

System.out.println(index);

 

六、数组的常见异常

1.数组角标越界异常:

ArrayIndexOutOfBoundsException

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};

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

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

}

System.out.println(arr[-2]);

System.out.println("hello");

 

2.空指针异常:

NullPointerException

//情况一:

int[] arr1 = new int[]{1,2,3};

arr1 = null;

System.out.println(arr1[0]);

//情况二:

int[][] arr2 = new int[4][];

System.out.println(arr2[0][0]);

//情况:

String[] arr3 = new String[]{"AA","BB","CC"};

arr3[0] = null;

System.out.println(arr3[0].toString());

 

提示:一旦程序出现异常,未处理时,就终止执行。

以上是 Java之数组 的全部内容, 来源链接: utcz.com/z/393618.html

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