java数组

数组

数组的定义

• 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，没一个数据称作一个数组元素，每个数组元素可以通过一个下标来访问他们

数组的声明创建

• 首先必须声明数组变量，才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法：

dataType[] arrayRefVar;		//首选的方法
或
dataType arrayRefVar[]; 	//效果相同，但不是首选方法

• Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：

dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];

• 数组的元素是通过索引访问的，数组索引从0开始
• 获取数组长度：

arrays.length

创建数组在栈与堆中的流程

• 声明数组array时，array入栈
• 创建数组array时，array在堆中创建一个空间（在赋值之前，有默认值，int类型是0，String类型是null）
• 给array赋值时，每个数值都会存入array在堆中创建的空间内

三种初始化

• 静态初始化

int[] a = {1,2,3};
Man[] mans = {new Man(1,1),new Man(2,2)};

• 动态初始化

int[] a = new int[2];
a[0] = 1;
a[1] = 2;

• 数组的默认初始化
  • 数组是引用类型，他的元素相当于类的实例变量，因此数组一经分配空间，其中每个元素也被按照实例变量同样的方式被隐式初始化

    public static void main(String[] args) {
        //1.静态初始化   创建+赋值
        int[] a = {10,20,30,40,50};
        System.out.println(a[0]);

        //2.动态初始化   包含默认初始化
        int[] b = new int[10];
        b[0] = 1;
        b[1] = 2;
        System.out.println(b[0]);
        System.out.println(b[1]);
        System.out.println(b[2]);
    }

数组的四个基本特点

1. 其长度是确定的。数组一旦被创建，他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. 数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本类型和引用类
4. 数组变量属于引用类型，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中对象实在堆中的，因此数组无论保存原始类型还是其他对象类型，数组对象本身就是在堆中的

数组的边界

• 下标合法区间：[0,length-1]，如果下标越界就会报错
• ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常
• 小结：
  • 数组是相同类型（数据类型可以为任意型）的有序集合
  • 数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量
  • 数组的长度是确定的，不可改变。如果下标越界会报错：ArrayIndexOutOfBounds

数组的使用

• 普通的For循环
• For-Each循环
• 数组做方法入参
• 数组做返回值

举例代码：

public class ArrayDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建数组
        int[] arrays = {1,2,3,4,5};

        //遍历数组
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            System.out.print(arrays[i]+" ");
        }
        System.out.println();
        //计算所有元素的和
        int sum=0;
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            sum += arrays[i];
            System.out.print(sum+" ");
        }
        System.out.println();
        //查找最大元素
        int max=arrays[0];
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            if (arrays[i]>max){
                max=arrays[i];
            }
        }
        System.out.println("max="+max);

        //For-Each循环：更方便的遍历数组，JDK1.5开始使用，没有下标
        for (int i : arrays) {
            System.out.print(i+" ");
        }
        System.out.println();

        //调用printArray
        printArray(arrays);
        
        //调用reverse
        int[] reverse = reverse(arrays);
        printArray(reverse);
    }

    //打印数组元素
    public static void printArray(int[] arrays){
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            System.out.print(arrays[i]+" ");
        }
        System.out.println();
    }

    //反转数组
    public static int[] reverse(int[] arrays){
        int[] result = new int[arrays.length];
        //将arrays的最后一个数赋值给result的第一个数，依次循环
        for (int i = 0,j = result.length-1; i < arrays.length; i++,j--) {
            result[j] = arrays[i];
        }
        return result;
    }
}

多维数组

• 多维数组可以看成是数组的数组，比如二维数组是一个特殊的一维数组，其每一个元素都是一个一维数组
• 二维数组

int[][] a = new int[2][5];

• 解析：以上二维数组a可以看成一个两行五列的数组

    public static void main(String[] args) {
        //[4][2][2]的数组
        int[][][] array = {{{1,2},{3,4},{5,6},{7,8}},{{9,10},{11,12},{13,14},{15,16}}};

        //遍历数组
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
                for (int k = 0; k < array[i][j].length; k++) {
                    System.out.println(array[i][j][k]);
                }
            }
        }
    }

Arrays类

• 数组工具类java.util.Arrays
• Arrays类中的方法都是static修饰我的静态方法，在使用的时候可以直接使用类名进行调用，而“不用”使用对象来调用（注意：是“不用”而不是“不能”）
• 具有以下常用功能：
  • 给数组赋值：通过fill方法
  • 对数组排序：通过sort方法，按升序
  • 比较数组：通过equals方法比较数组中元素值是否相等
  • 查找数组元素：通过binarySearch方法能对排序好的数组进行二分查找法操作

简单使用举例：

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo05 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个乱序数组
        int[] a = {1,2,3,88,444,1123,21,8,4};

        //通过调用Arrays的toString方法打印数组元素
        System.out.println(Arrays.toString(a));

        //自建仿制toString方法
        printArray(a);

        //排序 Arrays.sort 升序
        Arrays.sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a));

        //填充 Arrays.fill    a：要填充的数组 val：填充数
        //fromindex:下标从2开始  toIndex：下标到4结束
        Arrays.fill(a,2,4,0);
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }

    public static void printArray(int[] a){
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            if (i==0){
                System.out.print("[");
            }
            if (i==a.length-1){
                System.out.print(a[i]+"]");
            }else {
                System.out.print(a[i]+", ");
            }
        }
        System.out.println();
    }
}

冒泡排序

方法：

1. 比较数组中两个相邻的元素，如果第一个数比第二个大，我们就交换为止
2. 每一次进行比较，都会产生出一个最大，或者最小的数字
3. 下一轮则可以少进行一次排序
4. 依次循环，直到结束

代码：

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo06 {
    public static void main(String[] args) {
        //定义数组
        int[] a = {4,12,653,213,6674,213,543,7,23,634,6621};
        //调用自己写的sort方法，返回一个排序后的数组
        int[] sort = sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(sort));
    }
    
    //写一个sort方法进行冒泡排序
    public static int[] sort(int[] array){
        //临时变量
        int temp = 0;
        //外层循环，判断我们要走这个数组多少次
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
            //内存循环，比较两个数，如果第一个数比第二个数大，则交换位置
            for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
                if (array[j+1]<array[j]){
                    temp = array[j];
                    array[j]=array[j+1];
                    array[j+1]=temp;
                }
            }
        }
        return array;
    }
}