120.Java_数组
数组
1.综述
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元素，每个元素可以通过一个索引(下标)来访问它们。
数组的三个基本特点：
1. 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. 数组类型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存储的。
2.一维数组简介
2.1 声明方式
一维数组 type[] arr_name; //（推荐使用这种方式） type arr_name[];
注意：
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。
2. 声明一个数组的时候并没有数组真正被创建。
3. 构造一个数组，必须指定长度。
//创建基本类型一维数组 public class Test { public static void main(String args[]) { int[] s = null; // 声明数组； s = new int[10]; // 给数组分配空间； for (int i = 0; i < 10; i++) { s[i] = 2 * i + 1;//给数组元素赋值； System.out.println(s[i]); } } }
1 //创建引用类型一维数组 2 class Man{ 3 private int age; 4 private int id; 5 public Man(int id,int age) { 6 super(); 7 this.age = age; 8 this.id = id; 9 } 10 } 11 public class AppMain { 12 public static void main(String[] args) { 13 Man[] mans; //声明引用类型数组； 14 mans = new Man[10]; //给引用类型数组分配空间； 15 16 Man m1 = new Man(1,11); 17 Man m2 = new Man(2,22); 18 19 mans[0]=m1;//给引用类型数组元素赋值； 20 mans[1]=m2;//给引用类型数组元素赋值； 21 } 22 }
2.2 初始化
数组的初始化方式总共有三种：静态初始化、动态初始化、默认初始化。
2.2.1 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 };// 静态初始化基本类型数组； Man[] mans = { new Man(1, 1), new Man(2, 2) };// 静态初始化引用类型数组；
//表格数据模型是计算机世界最普遍的模型 //可以使用一个一维数组存储表格每一行 Object[] a1 = {111,"num1",18,"first","2001-1-11"}; Object[] a2 = {112,"num2",19,"second","2001-11-11"}; Object[] a3 = {113,"num3",20,"last","2001-1-1"}; //此处基本数据类型”1001”，本质不是Object对象。 //JAVA编译器会自动把基本数据类型“自动装箱”成包装类对象。
2.2.2 动态初始化
数组定义与为数组元素分配空间并赋值的操作分开进行
int[] a1 = new int[2];//动态初始化数组，先分配空间； a1[0]=1;//给数组元素赋值； a1[1]=2;//给数组元素赋值；
2.2.3 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。
//数组的默认初始化 int a2[] = new int[2]; // 默认值：0,0 boolean[] b = new boolean[2]; // 默认值：false,false String[] s = new String[2]; // 默认值：null, null
2.3 数组遍历
2.3.1 length
数组元素下标的合法区间：[0, length-1]
可以通过下标来遍历数组中的元素，遍历时可以读取元素的值或者修改元素的值
1 //使用循环遍历初始化和读取数组 2 public class Test { 3 public static void main(String[] args) { 4 int[] a = new int[4]; 5 //初始化数组元素的值 6 for(int i=0;i<a.length;i++){ 7 a[i] = 100*i; 8 } 9 //读取元素的值 10 for(int i=0;i<a.length;i++){ 11 System.out.println(a[i]); 12 } 13 } 14 }
length字段的使用 对于一维数组，“数组名.length”的值就是数组中元素的个数； 对于二维数组“数组名.length”的值是它含有的一维数组的个数 例如： float boy []=new float[4]; boy.length的值为4. int [][] a = new int[3][8]; a.length的值是3. a[0].length的值是8 a[1].length的值是8 a[2].length的值是8
2.3.2 for - each
增强for循环for-each是JDK1.5新增加的功能，
专门用于读取数组或集合中所有的元素，即对数组进行遍历
1 //增强for循环 2 public class Test { 3 public static void main(String[] args) { 4 String[] ss = { "aa", "bbb", "ccc", "ddd" }; 5 for (String temp : ss) { 6 System.out.println(temp); 7 } 8 } 9 }
注意：
1. for-each增强for循环在遍历数组过程中不能修改数组中某元素的值。
2. for-each仅适用于遍历，不涉及有关索引(下标)的操作。
2.4数组元素的使用
一维数组通过索引（下标运算）符访问自己的元素。如：boy[0]，boy[1]等.
需要注意的是索引从0开始，因此，数组若有4个元素，那么索引到3为止，如果程序使用了如下语句：
boy[4] = 384.98f;
程序可以编译通过，但运行时将发生ArrayIndexOutOfBoundsException异常，因此在使用数组时必须谨慎，防止索引越界。
3.多维数组
多维数组可以看成以数组为元素的数组。
可以有二维、三维、甚至更多维数组，但是实际开发中用的非常少。
最多到二维数组(学习容器后，我们一般使用容器，二维数组用的都很少)
3.1 二维数组
3.1.1 二维数组的声明
声明二维数组有下列两种格式：
数组的元素类型 数组名[][]; 数组的元素类型 [][] 数组名; //例如： float a[][]; Char [][] b;
public class Test { public static void main(String[] args) { // Java中多维数组的声明和初始化应按从低维到高维的顺序进行 int[][] a = new int[3][]; a[0] = new int[2]; a[1] = new int[4]; a[2] = new int[3]; // int a1[][]=new int[][4];//非法 } }
3.1.2 二维数组初始化
1）二维数组静态初始化
//二维数组静态初始化 public class Test { public static void main(String[] args) { int[][] a = { { 1, 2, 3 }, { 3, 4 }, { 3, 5, 6, 7 } }; System.out.println(a[2][3]); } }
2）二维数组的动态初始化
//二维数组的动态初始化 import java.util.Arrays; public class Test { public static void main(String[] args) { int[][] a = new int[3][]; // a[0] = {1,2,5}; //错误，没有声明类型就初始化 a[0] = new int[] { 1, 2 }; a[1] = new int[] { 2, 2 }; a[2] = new int[] { 2, 2, 3, 4 }; System.out.println(a[2][3]); System.out.println(Arrays.toString(a[0])); System.out.println(Arrays.toString(a[1])); System.out.println(Arrays.toString(a[2])); } }
//可以为二维数组中的一维数组专门分配空间
//二维数组保存表格数据 import java.util.Arrays; public class Test { public static void main(String[] args) { Object[] a1 = {1001,"高淇",18,"讲师","2006-2-14"}; Object[] a2 = {1002,"高小七",19,"助教","2007-10-10"}; Object[] a3 = {1003,"高小琴",20,"班主任","2008-5-5"}; Object[][] emps = new Object[3][]; emps[0] = a1; emps[1] = a2; emps[2] = a3; System.out.println(Arrays.toString(emps[0])); System.out.println(Arrays.toString(emps[1])); System.out.println(Arrays.toString(emps[2])); } }
3.1.3 获取数组长度
//获取的二维数组第一维数组的长度。 System.out.println(a.length); //获取第二维第一个数组长度。 System.out.println(a[0].length);
length字段的使用 对于一维数组，“数组名.length”的值就是数组中元素的个数； 对于二维数组“数组名.length”的值是它含有的一维数组的个数 例如： float boy []=new float[4]; boy.length的值为4. int [][] a = new int[3][8]; a.length的值是3. a[0].length的值是8 a[1].length的值是8 a[2].length的值是8
4.数组与类
4.1 System类
4.1.1 数组拷贝
System类里也包含了一个static void arraycopy(object src，int srcpos，object dest， int destpos，int length)方法，
该方法可以将src数组里的元素值赋给dest数组的元素，
其中srcpos指定从src数组的第几个元素开始赋值，length参数指定将src数组的多少个元素赋给dest数组的元素。
//数组拷贝 public class Test { public static void main(String args[]) { String[] s = {"test1","new1","test2","new2","test3"}; String[] sBak = new String[6]; System.arraycopy(s,0,sBak,0,s.length); for (int i = 0; i < sBak.length; i++) { System.out.print(sBak[i]+ "\t"); } } }
4.2 java.util.Arrays类
JDK提供的java.util.Arrays类，包含了常用的数组操作，方便我们日常开发。
Arrays类包含了：排序、查找、填充、打印内容等常见的操作
4.2.1 打印数组
import java.util.Arrays; public class Test { public static void main(String args[]) { int[] a = { 1, 2 }; System.out.println(a); // 打印数组引用的值； System.out.println(Arrays.toString(a)); // 打印数组元素的值； } } // [I@15db9742 //[1,2]
注意：
此处的Arrays.toString()方法是Arrays类的静态方法，不是前面讲的Object的toString()方法。
4.2.2 数组元素的排序
import java.util.Arrays; public class Test { 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)); } }
1 //数组元素是引用类型的排序(Comparable接口的应用) 2 import java.util.Arrays; 3 public class Test { 4 public static void main(String[] args) { 5 Man[] msMans = { new Man(3, "a"), new Man(60, "b"), new Man(2, "c") }; 6 Arrays.sort(msMans); 7 System.out.println(Arrays.toString(msMans)); 8 } 9 } 10 11 class Man implements Comparable { 12 int age; 13 int id; 14 String name; 15 16 public Man(int age, String name) { 17 super(); 18 this.age = age; 19 this.name = name; 20 } 21 22 public String toString() { 23 return this.name; 24 } 25 26 public int compareTo(Object o) { 27 Man man = (Man) o; 28 if (this.age < man.age) { 29 return -1; 30 } 31 if (this.age > man.age) { 32 return 1; 33 } 34 return 0; 35 } 36 }
4.2.3 二分法查找
import java.util.Arrays; public class Test { public static void main(String[] args) { int[] a = {1,2,323,23,543,12,59}; System.out.println(Arrays.toString(a)); Arrays.sort(a); //使用二分法查找，必须先对数组进行排序; System.out.println(Arrays.toString(a)); //返回排序后新的索引位置,若未找到返回负数。 System.out.println("该元素的索引："+Arrays.binarySearch(a, 12)); } }
4.2.4 数组填充
import java.util.Arrays; public class Test { public static void main(String[] args) { int[] a= {1,2,323,23,543,12,59}; System.out.println(Arrays.toString(a)); 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)); } }
总结
1. 数组是相同类型数据的有序集合。
2. 数组的四个基本特点：
-- 其长度是确定的
-- 其元素必须是相同类型
-- 可以存储基本数据类型和引用数据类型
-- 数组变量属于引用类型
3. 一维数组的声明方式
-- type[] arr_name; (推荐使用这种方式)
-- type arr_name[]。
4. 数组的初始化：静态初始化、动态初始化和默认初始化。
5. 数组的长度:数组名.length，下标的合法区间[0,数组名.length-1]。
6. 数组拷贝:System类中的static void arraycopy(object src，int srcpos，object dest， int destpos，int length)方法。
7. 数组操作的常用类java.util.Arrays类
-- 打印数组:Arrays.toString(数组名);
-- 数组排序:Arrays.sort(数组名);
-- 二分查找:Arrays.binarySearch(数组名,查找的元素)。
8. 二维数组的声明
-- type[][]arr_name=new type[length][];
-- type arr_name[][]=new type[length][length]。
