Arrays工具类、二维数组
Arrays工具类、二维数组
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1.Idea的使用
2.数组的声明初始化方式
声明
int[] arr;
int arr[];//不推荐使用
初始化
2.1静态初始化
arr=new int[]{10,20,30};
int[] arr2=new int[]{3,4,5};
//简写 必须一条语句完成
int[] arr3={1,3,5};
2.2动态初始化
int[] arr4=new int[4];//创建数组，长度4，数组元素都是默认值 0
String[] arr5=new String[5]; //创建数组，长度5，数组元素都是默认值null
3.数组的使用（元素访问，元素修改，遍历）
3.1 访问元素 使用下标 ，下标范围 0 - 长度-1
3.2 获取长度 arr.length;
3.3 修改元素
arr[0]=10;
arr[1]=20;
arr[2]=30;
3.4 数组遍历
//for
for(int i=0;i<arr.length;i++){
System.out.println(arr[i]);
}
//增强for ,缺点不能访问下标
for(int num:arr){
System.out.println(num);
}
注意：1 数组不要越界 ArrayIndexOutofBoundsException
2 数组一定要初始化 NullPointerException
3.5数组内存空间的分配
栈：存储基本类型数据和引用类型的地址 ,特点:先进后出 空间比较小，访问速度较快
堆：存储引用类型的实际数据，特点:空间比较大，访问速度较慢
int[] nums=new int[]{20,30,40};
nums 数组 栈 地址
{20，30，40}存放在堆中
4.数组的应用（排序和查找）
排序：
4.1 冒泡排序
N个数字来排列
两两比较小靠前
外层循环n-1
内层循环n-1-i
for(int i=0;i<nums.length-1;i++){
for(int j=0;j<nums.length-1-i;j++){
if(nums[j]>nums[j+1]){
int temp=nums[j];
nums[j]=nums[j+1];
nums[j+1]=temp;
}
}
}
4.2 选择排序
N个数字来排列
选择一个来比较
外层循环n-1
内层循环小于n
for(int i=0;i<nums.length-1;i++){
for(int j=i+1;j<nums.length;j++){
if(nums[i]>nums[j]){
int temp=nums[i];
nums[i]=nums[j];
nums[j]=temp;
}
}
}
优化
for(int i=0;i<nums.length-1;i++){
int k=i;
for(int j=i+1;j<nums.length;j++){
if(nums[k]>nums[j]){
k=j; //最小的数的下标
}
}
if(k!=i){
int temp=nums[k];
nums[k]=nums[i];
nums[i]=temp;
}
}
查找:
4.3 顺序查找
4.4 二分法查找
1 先排序
2 每次从中间开始，进行比较
int low=0;
int upper=nums.length-1;
while(low<=upper){
int middle=(low+upper)>>1;
if(nums[middle]>key){
upper=middle-1;
}else if(nums[middle]<key){
low=middle+1;
}else{
return middle;
}
}
return -1;
今天内容
1.Arrays工具类
2.方法传参和返回值
3.可变参数
4.二维数组
1.1 二维数组的概念
1.2 二维数组的定义
1.3 数组的初始化
1.4 二维数组的访问
5.调试和文档注释
教学目标
1.掌握Arrays工具类的使用
2.掌握方法传参和返回值
3.掌握可变参数的使用
4.掌握二维数组的初始化和遍历
5.掌握调试和文档注释
第一节 Arrays工具类
使用帮助文档:
1.6
1.8
作用：主要用于对数组进行排序，查找，填充，比较等的操作
Arrays工具类存在于java.util包下，所以使用的第一步就是导包：import java.util.Arrays;
注意1：如果在同一个Java文件中同时使用Scanner和Arrays，则可以向如下方式导包：
import java.util.Scanner;
import java.util.Arrays;
或者简写为：* 所有的类
import java.util.*;
注意2：但凡是工具类，类中的方法全部是静态的，方便调用
调用语法：类名.方法名（实参列表）
代码实现：
//演示Arrays工具类的使用
package com.qf.day07;
import java.util.Arrays;
/*
* Arrays工具类的使用
* 1 二分查找
* 2 排序
* 3 复制
* 4 填充
* 5 把数组转成字符串
*
*
*/
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
// binarySearch();
//sort();
//copy();
//fill();
toStr();
}
//binarySearch 二分查找
public static void binarySearch() {
int[] arr=new int[] {5,8,10,20,65,100};
int result=Arrays.binarySearch(arr,22);
if(result>=0) {
System.out.println("找到了");
}else {
System.out.println("没找到 ");
}
}
//排序
public static void sort() {
int[] arr=new int[] {12,8,100,2,9};
Arrays.sort(arr);
System.out.println("排序之后:");
for(int i=0;i<arr.length;i++) {
System.out.print(arr[i]+" ");
}
}
//复制
public static void copy() {
int[] arr=new int[] {12,8,100,2,9};
int[] arr2=Arrays.copyOf(arr, arr.length);
for(int i=0;i<arr2.length;i++) {
System.out.println(arr2[i]);
}
}
//填充
public static void fill() {
int[] arr=new int[] {12,8,100,2,9};
Arrays.fill(arr, 10);
for(int i=0;i<arr.length;i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
//把数组转成字符串
public static void toStr() {
int[] arr=new int[] {12,8,100,2,9};
String s=Arrays.toString(arr);
System.out.println(s);
}
}
第二节 方法的传参和返回值
根据有没有参数：（1）无参方法 （2）有参方法
根据有没有返回值：（1）无返回值 （2）有返回值
2.1 基本类型作为方法的参数
案例1:交换两个数字
public class Demo2 {
public static void main(String[] args) {
int num1=10;
int num2=20;
swap(num1, num2);
System.out.println(num1);
System.out.println(num2);
}
public static void swap(int a,int b) {
System.out.println("交换之前: a:"+a+" b:"+b);
int temp=a;
a=b;
b=temp;
System.out.println("交换之后: a:"+a+" b:"+b);
}
}
2.2 引用类型作为方法的参数
案例2：实现数组排序
import java.util.Arrays;
/*
* 方法的参数传递和返回值
* 1 交换两个数字
* 2 实现数组排序
*
*/
public class Demo2 {
public static void main(String[] args) {
int[] nums=new int[] {15,8,3,9,20,50};
sort(nums);
//遍历nums
System.out.println("遍历nums");
for(int i=0;i<nums.length;i++) {
System.out.print(nums[i]+" ");
}
}
//2实现数组排序
public static void sort(int[] arr) {
//排序之前
System.out.println("排序之前");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
//冒泡
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;
}
}
}
//排序之后
System.out.println("排序之后");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
总结： Java中的方法传参采用的是传值的方式。
1 基本类型传递的实际数据
2 引用类型传递的是地址
基本类型传递修改后对调用方没有任何影响。引用类型传递修改后对调用方有影响。String和包装类除外
2.3 基本类型作为方法返回值
案例3 编写一个方法，实现1-100和，并返回结果
public class Demo3 {
public static void main(String[] args) {
int result=sum();
System.out.println(result);
}
public static int sum() {
//计算1-100的和
int sum=0;
for(int i=0;i<=100;i++) {
sum+=i;
}
return sum;
}
}
2.4 引用类型作为方法返回值
案例4 : 编写一个方法，返回一个数组
package com.qf.day07;
import java.util.Arrays;
/*
* 方法返回值
* 1 基本类型作为方法返回值
* 2 引用类型作为方法返回值
*/
public class Demo3 {
public static void main(String[] args) {
int[] nums2=getNums();
for(int i=0;i<nums2.length;i++) {
System.out.println(nums2[i]);
}
}
//把数组中的每个数字加5，再返回一个数组
public static int[] getNums() {
int[] arr=new int[] {5,10,15};
for(int i=0;i<arr.length;i++) {
arr[i]=arr[i]+5;
}
return arr;
}
}
总结：方法的返回值如果是基本类型则返回实际数据，如果是引用类型则返回地址。
特殊：String类型和包装类传值方法和返回值遵循基本类型。
第三节 可变参数
不定长参数
在调用方法时，方法的形参的个数是不确定的
语法
类型... 变量名称
例如：int... num
好处：不用创建数组，直接写数组元素
代码实现：
package com.qf.day07;
/*
* 可变参数
* int...
* 好处：不用创建数组，直接写数组元素
* 注意事项：
* 1 一个方法只能有一个可变参数
* 2 可变参数只能方法参数列表最后
*/
public class Demo4 {
public static void main(String[] args) {
//调用
//int[] nums= {10,4,8,20};
//sort(nums);
sort(10,4,8,20,1,2); //实际运行是，把这些数据变成数组
}
public static void sort(int a,int... arr) {
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;
}
}
}
}
}
注意：
a.不定长的参数在进行使用的时候被当做数组来进行处理
b.一个方法只能有一个可变参数
c. 可变参数只能方法参数列表最后
第四节 二维数组
4.1 二维数组的概念
本质上还是一个一维数组，只是其数组元素又是一个一维数组
举例说明:变量，一维数组，二维数组之间的关系
吸烟：
没钱 1根 一个变量
稍微有钱 一包 一维数组【20根】
有钱 一条 二维数组【10包】
4.2 二维数组的定义
方式一：元素类型[][] 数组名称；
方式二：元素类型 数组名称[][]；
推荐使用方式一
4.3 数组的初始化
静态初始化：
语法：元素类型[][] 数组名称 = new 元素类型[][]{{一维数组1,一维数组2,一维数组3....};
简化：元素类型[][] 数组名称 =m{{一维数组1,一维数组2,一维数组3....};
举例：int[][] arr = new int[][]{{2,3},{5,2,1},{10,45,22,54}};
int[][] arr = {{2,3},{5,2,1},{10,45,22,54}};
动态初始化：
语法：元素类型[][] 数组名称 = new 元素类型[二维数组的长度][一维数组的长度]
举例：int[][] arr = new int[3][4];
说明：定义一个数组arr，二维数组中一维数组的个数为3个，每个一维数组中元素的个数为4个
4.4 二维数组的访问
通过下标访问二维的指定元素
class TwiceArrayDemo01
{
public static void main(String[] args)
{
int[][] arr = new int[3][4];
System.out.println(arr);//[[I@15db9742
System.out.println(arr.length);//3
System.out.println(arr[0]);//[I@6d06d69c
System.out.println(arr[0].length);//4
System.out.println(Arrays.toString(arr));//[[I@6d06d69c, [I@7852e922, [I@4e25154f]
System.out.println(Arrays.toString(arr[0]));//[0, 0, 0, 0]
/*
[[I@15db9742
3
[I@6d06d69c
4
[[I@6d06d69c, [I@7852e922, [I@4e25154f]
[0, 0, 0, 0]
*/
}
}
遍历二维数组
//常见的操作：遍历二维数组
class TwiceArrayDemo02
{
public static void main(String[] args)
{
//如果二维数组中一维数组的元素个数不确定
//int[][] arr = new int[3][];
int[][] arr = new int[][]{{2,3},{5,2,1},{10,45,22,54}};
//给arr[0]中的第0个元素修改值
arr[0][0] = 10;
//遍历arr[0]
for(int i = 0;i < arr[0].length;i++) {
System.out.println(arr[0][i]);
}
//二维数组的遍历：嵌套for循环
//简单for循环
for(int i = 0;i < arr.length;i++) {
int[] subArr = arr[i];
for(int j = 0;j < subArr.length;j++) {
System.out.println(subArr[j]);
}
}
//增强for循环
for(int[] subArr1:arr) {
for(int n:subArr1) {
System.out.println(n);
}
}
}
}
上机练习：一个班级有两门课程，5个学生，使用二维数组保存每门课的成绩，并计算每门课的总分和平均分
public static void main(String[] args) {
double[][] scores=new double[2][5];
Scanner input=new Scanner(System.in);
for(int i=0;i<scores.length;i++) {
for(int j=0;j<scores[i].length;j++) {
System.out.println("请输入第"+(i+1)+"门课，第"+(j+1)+"个学生的成绩");
scores[i][j]=input.nextDouble();
}
}
System.out.println("----------------------------");
for(int i=0;i<scores.length;i++) {
double sum=0;
for(int j=0;j<scores[i].length;j++) {
sum+=scores[i][j];
}
System.out.println("第"+(i+1)+"门课的总分是:"+sum);
System.out.println("第"+(i+1)+"门课的平均分是:"+(sum/5));
}
}
4.5 内存中的二维数组
public static void main(String[] args) {
int[][] nums={{10,20,30},{40,50,60}};
int[][] nums2={{1,2},{3,4},{5,6}};
int[][] nums3=new int[3][2];
int[][] nums4=new int[2][];
}
画图分析：
第五节：调试技巧
使用调试技巧，帮助开发人员理解程序执行过程，从而发现问题，解决问题。
使用eclipse调试程序需要两个步骤：
-
1添加断点：
-
2单步执行：
快捷键： F5单步进入 Step Into
F6单步跳过 Step Over
F7单步返回 Step Return
F8继续执行 Resume
查看变量窗口、断点窗口
使用Idea调试程序,同样需要两个步骤：
-
1添加断点：
-
2单步执行：
* 快捷键 * F8 step over 单步跳过 * F7 step into 单步进入 * Alt+Shift + F7 强制单步进入,进入其他的类库
第六节：文档注释
java中注释
- 单行注释：//这里是单行注释
- 多行注释：/*这里是多行注释，
可以多行**/*
-
JavaDoc注释：用来注释类、属性和方法等
使用语法 /** .....*/ -
JavaDoc常用标签
| 标签 | 含义 | 标签 | 含义 |
|---|---|---|---|
| @author | 标识一个类的作者，例如 @author wgy | @version | 指定类的版本 |
| @see | 指定参考的链接或内容 | @param | 说明一个方法的参数 |
| @since | 标记一个特定的变化时，@since jdk1.2 | @return | 说明返回值类型 |
/**
* 学校类
* @author wgy
* @version 2.0 2018/03/20
*/
public class School {
/**
*学校名称
*/
String schoolName;
/**
* 招生方法
* @return total
*/
public void drawStudent() {
System.out.println(schoolName+"开始招生...");
}
//...
}
文档注释作用：
1.编写代码时可通过提示显示文档注释
2.JavaDoc 工具能够从源代码中抽取类、属性、方法等的注释，形成一个配套的API帮助文档 。
演示1：eclipse或idea生成帮助文档。注意编码 -encoding utf-8 -charset utf-8
演示2：javadoc -d doc -encoding utf-8 -charset utf-8 src\com\qf\day23_3\Person.java
总结
1 Arrays工具类 的使用
binarySearch() //二分查找
sort();// 排序
copyOf();// 复制数组
copyOfRange();
fill();// 填充
toString();//把数组转成字符串形式
2 方法的参数传递和返回值
1 方法的参数传递采用传值方式： 基本类型传递的实际数据 引用类型传递的地址
2 方法的返回值，返回数据，基本类型返回实际数据，引用类型返回地址。
3 二维数组，实际上是由一维数组组成，一维数组的每个元素还是一个数组。
4 二维数组的声明、初始化、访问(通过下标访问，遍历)
int[][] arr=new int[][]{{10,20},{30,40}}
5 调试技巧
1 添加断点
2 单步执行 F6单步跳过 F5单步进入 F8继续执行 ctrl+f12 终止调试
6 文档注释
帮助开发人员生成API文档
默写
根据下面要求完成题目：
1.分别使用静态初始化和动态初始化的方式定义一个数组
2.对静态初始化的数组分别使用冒泡和选择进行排序，其中，冒泡实现升序，选择实现降序
3.使用for循环和foreach遍历排好序的数组
作业
1.班上有3个学生，每个学生都参加了三门功课的考试，其中第二个学生是特长生，上级要求给他每门功课都+5.【要求：使用二维数组做，并且分别使用for循环和增强for循环遍历二维数组】
2.求一个3*3矩阵对角线元素之和
10 20 30
8 6 7
20 25 50
面试题
1.二维数数组在内存中的存储方式是怎样的？
