java---数组（重点概念）
一、什么是数组
- 程序=算法+数据结构
- 数据结构：把数据按照某种特定的结构保存，设计一个合理的数据是解决问题的关键；
- 数组：是一种用于存储多个相同类型数据类型 的存储模型；
- 数组的特定结构：相同类型组成元素集合
- 通过氧元素的下标进行访问，切下标从0开始，最大元素下标为[数组长度-1];
二、数组的定义：
声明数组：
- 数据类型[] 变量名：int[] arr:定义了一个int类型的数组，数组名为arr，推荐使用这种
- 数据类型 变量名[]:int arr[]:定义了一个int类型的变量，变量名为arr数组
举例：
int [] i=new int[5];//长度为5； 含义： int：数组的元素类型必须为int i：数组的名称 new：创建了一个数组对象 5：数组的长度 1、初始值为int的默认值 2、元素为{0，0，0，0，0}
三、数组的初始化之动态初始化
1、数组初始化概述：
- java中的数组必须先初始化后，才能使用；
- 所谓初始化：就是为数组中的数组元素分配内存空间，并为每个数组元素赋值
2、数组初始化方式：
- 动态初始化
- 静态初始化
3、动态初始化
- 就是初始化时只指定数组长度，由系统为数组分配初始值；
- 格式：
**数据类型[] 变量名 = new 数据类型[数组长度]；** - int[] arr=new int[3];
4、三种初始化方式：
int[] i=new int[5];//长度为5；
int[] i=new int[]{0,1,2,3,4};//长度即为元素个数
int[] i={1,2,3,4,5};//直接初始化元素，长度为元素的个数 1、这种写法只能再声明时对其初始化不能用于赋值 2、int[] arr;arr={1,2,34,4};编译错误 3、对于数组的赋值只能对其元素进行赋值，不能对数组定义直接赋值 4、可以采用第二种方式先用new关键字创建空间，再赋值arr=new[]{1,2,34,4}
四、数组的访问
数组变量访问方式:数组名
数组内部保存的数据的访问方式：数组名[索引]
索引是数组中数据的编导方式
作用：索引用于访问数组中的数据使用，数组名[索引]等同于变量名，是一种特殊的变量名
特征：
- 索引从0开始；
- 索引是连续的；
- 索引逐一增加，每次加1
1、foreach:
for (类型名 变量名：数组名或集合名){ 循环体； }
2、引用类型：
- 引用类型变量：一段空间，对象的起始地址；
- 引用类型对象：一段空间，保存数据；
- 引用类型变量=new ***();
3、二维数组：
本质就是一维数组；
数组中的元素的类型是一维数组类型；
变量：类型名[] 变量名；
对象：new 类型名整形表式；
五、内存分配：
1、java中内存分配：
java程序在运行时，需要在内存中分配空间，为了提高运算效率，就对空间进行了不同区域的划分；
因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式
- 整形：初始值为0；
- 浮点数：初始值为0.0；
- 字符型：空字符；
- 布尔型：初始值为false；
- 引用数据类型：默认值为null
2、栈内存：存储局部变量
定义在方法中的变量，例如：arr，使用完毕，立即消失
3、堆内存：存储new出来的内容（实体，对象）
数组在初始化时，会为存储空间添加默认值
每一个new出来的东西都有一个地址值，使用完毕，会在垃圾回收器空闲时被回收
4、数组内存图（多个数组指向相同）
int[] arr=new int[3]; arr[0]=100; arr[1]=200; arr[2]=300; System.out.println(arr); System.out.println(arr[0]); System.out.println(arr[1]); System.out.println(arr[2]); int[] arr2=arr; arr2[0]=111; arr2[1]=222; arr2[2]=333; System.out.println(arr); System.out.println(arr[0]); System.out.println(arr2); System.out.println(arr2[0]); //结果： [I@1540e19d 100 200 300 [I@1540e19d 111 [I@1540e19d 111
六、数组初始化之静态初始化
- 静态初始化：初始化时指定每个数组元素的初始值，由系统决定数组长度；
- 格式：数据类型[] 变量名=new 数据类型[]{数据1，数据2，数据3，........}
- 简化格式：数据类型[] 变量名={数据1，数据2，数据3..........}
举例：
int[] arr={1,2,3,4}; System.out.println(arr); System.out.println(arr[0]); System.out.println(arr[1]); System.out.println(arr[2]); } 结果： [I@1540e19d 1 2 3
七、数组操作的两个常见小问题：
1、索引越界：访问了数组中不存在的索引对于的元素，造成索引越界问题；
2、空指针异常：访问了数组已经不再指向堆内存的数据，造成空指针异常。
null：空值，引用数据类型的默认值，表示不指向任何有效对象
int[] arr=new int[3]; System.out.println(arr[3]);
异常：
ArrayIndexOutOfBoundsException：数组索引越界异常
NullPointerException：空指针异常
int[] arr=new int[3]; // System.out.println(arr[3]); arr=null; System.out.println(arr[0]);
八、数组常见操作：
1、获取数组元素的数量（.length):
int[] a=new int[]{4,6,7,8}; int len=a.length;//数组的length属性 System.out.println(len);//4
2、通过下标访问数组元素：
public class Numberjihe { public static void main(String[] args) { int[] b = { 4, 6, 9, 8, 7 };// b[0]----b[4] // 0,获取最后一位元素值 System.out.println(b[b.length - 1]);// 7 System.out.println("---------"); // 1、获取元素下标为奇数的元素 // 循环问题 条件：数组的长度 变量：第一个元素 改变条件：%2==1 for (int i = 0; i < b.length; i++) { if (i % 2 == 1) { System.out.println(b[i]); } } // 2、交换元素下标为2和3的元素位置 int temp = b[2]; b[2] = b[3]; b[3] = temp; System.out.println(b[2]); System.out.println(b[3]); } }
3、获取最值：
思路：
1、定义一个变量，用于保存最大值（或最小值）；-------------------int max；
2、取数组中第一个数据作为变量的初始值；-----------------------------int max=arr[0];
3、与数组中剩余的数据逐个比对，每次比对将最大值保存到变量中；------
for(int x=1;x<arr.length;x++){
if(arr[x]>max){
max=arr[x];
}
}
4、循环结束后打印变量的值
System,out.println(max);
九、遍历数组元素：
1、基本for循环
public class Number3 { public static void main(String[] args) { int[] a2 = new [] { 3, 6, 7, 9 }; // 基本for循环 for (int i = 0; i < a2.length; i++) { System.out.println(a2[i] + ""); } // jdk1.8提供了增强for循环 for (int i : a2) { System.out.println(i + ""); } } }
2、增强for循环
// jdk1.8提供了增强for循环 for (int i : a2) { System.out.println(i + ""); }
十、数组的复制：
1、System.arrayCopy()方法：
public static void arrayCopy(Object src,int srcPos,Object dest,int desPos,int length)
- src：元数组
- srcPos：原数组的起始位置
- dest：目标数组
- destPos：目标数组的起始位置
- length：复制的长度
int[] c1 = {10,30,65,45}; int[] c2 = new int[4]; System.arraycopy(c1, 1, c2, 0, 3); System.out.println(Arrays.toString(c2));
如果目标数组小于需要copy的长度时会报出ArraysIndexOutOfBoundsException
2、Arrays.copyOf()方法：
java.util.Arrays类实现了数组复制的方法Arrays.copyOf(类型[] src,int length)
- src：原数组
- length：复制的长度
int[] c1 = {10,30,65,45}; System.out.println("s:" + c1.length); c1 = Arrays.copyOf(c1, 3); System.out.println(Arrays.toString(c1));//截取 System.out.println("t:" + c1.length);
结论：
- 当复制的长度小于新数组，则截取；
- 当复制的长度大于新数组，则扩容；
- copyof方法使用时原数组长度变化的原因：
- 原数组长度不变；
- 源码中可以看出创建一个新数组使用
十一、数组的排序：
1、数组的排序：
- 排序是最常见的算法之一；
- 排序：将数组元素按照从小到大或者从大到小的顺序排列
- 常见的排序算法：冒泡排序，选择排序，插入排序，希尔排序，快速排序，归并排序等等
2、冒泡排序：
算法核心：比较相邻两个元素，将较大的元素互换
System.out.println("请输入产生数组的长度：");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int length = scanner.nextInt();
System.out.println("请输入你要产生的数组元素的范围：");
int location = scanner.nextInt();
int[] arr = new int[length];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
Random random = new Random();
arr[i] = random.nextInt(location);
}
System.out.println("排序前：" + Arrays.toString(arr));
// 冒泡排序
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int temp = arr[i];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
System.out.println("排序后：" + Arrays.toString(arr));
}
}
System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(arr)); //冒泡排序
Arrays.sort(arr);
System.out.println("排序后:" + Arrays.toString(arr));
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