本文详细介绍了Java中数组的声明、初始化、拷贝及排序等操作，并提供了实用的代码示例。此外，还讲解了枚举类型的定义与使用。
3.11 数组和枚举
3.11.1 数组
（1）数组的声明
数组是一种数据结构，用来存储同一类型值的集合。
在声明数组变量时，需要指出数组类型（也就是数组中数据元素的类型）和数组变量的名字，有两种声明数组的方式：
int[] a； 或
int a[]；
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注：大多数程序员喜欢第一种风格，因为它将类型int[]（整型数组）与变量名a区分开来。 |
以上语句只是声明了变量a是一个数组，并没有将a初始化为一个真正的数组（即没有分配内存空间给它），应该使用new运算符来创建数组，如：
int[] a =new int[100]；//创建一个可以存储100个整数的数组
数组可以通过下标值访问其中任何一个元素，数组的下标从0开始。一旦创建了数组，就可以给数组元素赋值。在访问数组时不允许越界访问，即如果创建了100个元素的数据而试图访问a[100]（任何在0~99之外的下标），程序就会引发“array index out of bounds”异常而终止。
可以通过for each循环方便地遍历数组，如：
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/*声明并初始化一个有100个元素的整型数组*/ int[] a = new int[100]; /*数组赋值*/ for (int i=0;i<a.length ;i++ ) //可以使用array.length获得数组中元素的个数 a[i]=i+1; /*用for each遍历访问数组*/ for (int element:a ) System.out.println(element); /*用常规for循环遍历访问数组*/ for (int i=0;i<a.length ;i++ ) System.out.println(a[i]); |
注意：一旦创建了数组，就不能再改变它的大小（可以改变每个数组元素）。如果经常需要再运行过程中扩展数组的大小，就应该使用另一种数据结构—数组列表（array list）。
（2）数组初始化以及匿名数组
在Java中，提供了一种创建数组对象并同时赋予初始值的简化书写形式，如：
int[] smallInt = {2,3,5,6,7,8,9}; //不需要调用new
而new int[] { 2,3,5,6,7,8,9 }可初始化一个匿名数组，数组的大小就是初始值的个数，用这种语法形式可在不创建新变量的情况下重新初始化一个数组。如
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int[] smallInt=new int[100]; System.out.println("Array Size:"+smallInt.length); smallInt=new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8}; //用匿名数组重新初始化smallInt System.out.println("Array Size:"+smallInt.length); // smallInt=new int[100]{1,2,3,4,5,6,7,8}; ->注意是语法错误 输出结果： Array Size:100 Array Size:8 |
注：在Java中，允许数组长度为0，在编写一个返回结果为数组的方法时如果碰巧结果为空，则这种语法形式就有用了，可创建一个长度为0的数组：new eleType[0]；注意：数组长度为0与null不同。
（3）数组拷贝
先看以下代码：
int[] luckyNumbers = smallPrimes;
luckyNumbers[5]=12; //smallprimes[5] is also 12
拷贝数组变量
这里将一个数组变量拷贝给另一个数组变量，如上图所示仅是变量引用的拷贝，即将两个变量引用到同一个数组空间。
注意：
如果希望将一个数组的所有值拷贝到一个新的数组中（另一块内存区域），就要用到java.util.Arrays类的copyOf方法：
int[] copiednumbers = Arrays.copyOf (luckynumbers,luckynumbers.length);
其中第2个参数是新数组的长度，这个方法通常用来增加数组的大小，如下例：
lukyNumbers = Arrays.copyOf (luckNumbers,2*luckyNumbers.length);
如果数组元素是数值型，那么多余元素将被赋值为0；如果数组元素是布尔型，则多余元素被赋值为false。相反如果长度小于原始数组的长度，则只拷贝原始数组最前面的数据元素。
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int[] old1={1,2,3,4}; int[] old2={11,22,33,44,55}; old2=Arrays.copyOf(old1,old2.length); //需要在程序顶部import java.util.Arrays; for(int ele:old2) System.out.printf("%d ",ele); 输出：1 2 3 4 0 |
注释：在Java SE6之前，用System类的arraycopy方法将一个数组的元素拷贝到另一个数组中。调用这个方法的语法格式为：
System.arraycopy(from,fromIndex,to,toIndex,count);
数组to必须有足够的空间存放拷贝的元素。
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int[] arr1={1,2,3,4,5,6}; int[] arr2={1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008}; System.arraycopy(arr1,2,arr2,2,4); for(int ele:arr2) System.out.printf("%d ",ele); System.out.println(); 输出：1001 1002 3 4 5 6 1007 1008
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注意：Java数组与C++数组在堆栈上有很大不同，但基本上与分配在堆（heap）上的数组指针一样，也就是说：
int[] a = new int[100]; //java
不同于
int a[100]; //C++
而等同于
int* a = new int[100];//C++ 数组指针
java中的[]运算符被预定义为检查数组边界，而且没有指针运算，即不能通过a+1得到数组的下一个元素。
（4）命令行参数
每个Java应用程序都有一个带String[] arg参数的main方法，该方法将可以接收一个字符串数组作为命令行参数：
public static void main（String[] args）
args[0] ->第一个参数（程序名不存储在args数组中）
args[1] ->第二个参数
…
args.length ->参数个数
例如：执行“java Message –g jack world”，则
args[0]：“-g”
args[1]：“jack”
args[2]：“world”
（5）数组排序
要想对数值型数组进行排序，可以使用java.util.Arrays类中的sort方法：
int[] a = new int[10000];
…
Arrays.sort(a);
这个方法使用了优化的快速排序算法。
程序示例：
用数组产生一个抽彩游戏中的随机数值组合，假如抽彩是从49个数值中随机抽取6个，那么程序可能的输出结果为：
Bet the following combination.It’s make you rich！
4，7，8， 21，22，34
首先设置两个数组：numbers存放数值1,2,3，…,n；另一数组result存放抽取出来的数值；
然后开始抽取k个数值，Math.random方法（java.lang.Math类）将返回一个0到1之间（包含0但不包含1）的随机浮点数，用n乘以这个浮点数，再经过强制类型转换就可以得到从0到n-1之间的一个随机整数。抽取数值时通过抽取数组下标r来进行。
现在必须确保不会再次抽取到那个数值，因此这里用数组中的最后一个数值改写numbers[r],并将n-1。在抽取了k个数值之后，就可以对result数组进行排序。
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import java.util.Arrays; //java.lang.Math默认导入 public class SecondSample { public static void main(String[] args) { int n=49; int k=6; //随机抽取6个
//初始化numbers和result数组 int[] numbers=new int[n]; int[] result=new int[k];
//对numbers数组进行赋值并显示 for (int i=0;i<numbers.length ;i++ ) numbers[i]=i+1; System.out.println("numbers:"); for (int ele:numbers ) System.out.printf("%d ",ele); System.out.println(); //随机生成不重复的下标r，将抽取元素保存到result数组 int r=0; for (int i=0;i<result.length ;i++ ) { r=(int)(Math.random()*n); //随机抽取下标 result[i]=numbers[r]; numbers[r]=numbers[n-1]; n-=1; //修正抽取下标范围 } //对抽取元素进行排序并显示 Arrays.sort(result); //对抽取数组排序 System.out.println("Bet the following combination.It’s make you rich！"); for (int ele:result ) System.out.printf("%d ",ele); System.out.println(); }//end main() } |
java.util.Arrays常用API
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static String toString（type[] a） ——jdk5.0 返回包含a中数据元素的字符串，这些数据元素被放在括号内，并用逗号分隔； 参数a类型为int、long、short、char、byte、boolean、float或double数组 |
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static type copyOf（type[] a，int length） static type copyOf（type[] a，int start，int end） ——jdk6.0 返回与a类型相同的一个数组，其长度为length或者end-start，数组元素为a的值 type：int、long、short、char、boolean、float等 start：起始下标（包含这个值） end： 终止下标（不包含这个值），这个值可能大于a.length，这种情况下结果为0或false length：拷贝的数据元素长度，如果length大于a.length结果为0或false；否则数组中只有前面length个数据元素的拷贝值； |
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static void sort（type[] a） 采用优化的快速排序算法对数组进行排序 |
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static int binarySearch（type[] a，type v） ——jdk6.0 static int binarySearch（type[] a，int start，int end，type v） 采用二分搜索算法查找值v，如果查找成功，则返回相应的下标值；否则，返回一个负数值r。(-r)-1是为保持a有序v应插入的位置。 数组a：注意数组应是有序数组（二分法的前提），可先用Arrays.sort()排序； start：起始下标（包含这个值） end： 终止下标（不包含这个值） v：同a的数据元素类型相同的值，待查值 |
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static void fill （type[] a，type v） 将数组的所有数据元素值设置为v |
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static boolean equals（type[] a，type[] b） 如果两个数组大小相同，并且下标相同的元素都对应相等，返回true，否则返回false |
此外，在java.lang.System类中还提供了一个arraycopy方法
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static void arraycopy（Object from，int fromIndex，Object to，int toIndex，int count）—jdk1.1 将第一个数组from中的元素拷贝到第二个数组to中 from：任意类型数组 formIndex：原始数组from中待拷贝元素的起始下标 to：与from同类型的数组 toIndex：目标数组to放置拷贝元素的起始下标 count：拷贝的元素数量 |
(6) 多维数组
多维数组使用多个下标访问数组元素，它适用于表示表格或更加复杂的排列形式。
可以使用二维数组（也称矩阵）存储这些信息，在java中声明一个二维数组如下：
double[][] balances；
与一维数组一样，在调用new对多维数组进行初始化之前不能使用它，初始化如下：
balances=new double[lines][cols]；
如果知道数组元素，可以不调用new，直接用简化的方式对数组进行初始化，如：
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int[][] magicSquare= { {2,3,4,5}, {5,10,12,34}, {5,6,7,8}, {5,43,3,2} }； |
注：for each循环不能自动处理二维数组的每一个元素，它是按照行（也就是一维数组）处理的，如果要访问二维数组a的所有元素，需要使用循环嵌套，如：
for（double[] row:a）
for(double value:row)
do something with value
要想快速打印一个二维数组的元素列表，可以调用：
System.out.println(Arrays.deepToString(a))；
输出格式为：
[{1,2,3,4,}，{11,22,33,44}，{1，2，3,4,}，{1,2,3,5,}]
（7）不规则数组
Java在数组方面的优势：Java实际上没有多维数组，只有一维数组。多维数组被解释为“数组的数组”。
例如二维数组的balances[i]引用第i个子数组，也就是二维表的第i行，它本身就是一个数组，balance[i][j]就是引用这个数组的第j项。
由于可以单独地存取数组的某一行，所以可以让两行交换。如：
double[] temp=balances[i];
balances[i] = balances[i+1];
balances[i+1] = temp;
同时这个特性还可方便地构造一个“不规则”数组，即数组每一行可以有不同的长度。
要想创建一个不规则的数组，首先需要分配一个具有所含行数的数组：
int[][] odds = new int[NMAX+1][]；
接下来，分配这些行：
for(int n=0；n<=NMAX；n++)
odds[n] = new int [n+1]；
在分配了数组之后，如果没有超出边界，就可以采用通常的方式遍历元素了，如：
for(int i=0;i< odds.length;i++)
for (int j=0;i< odds[i].length;j++)
{
odds[i][j]=…;
}
注意：
在Java中的声明-
double[][] balances = new double [10][6]; //java
不同于
double balances[10][6]；//c++
也不同于
double (*balances)[6]=new double[10][6]; //c++
而是创建了一个包含10个指针的一个数组，如同：
double** balances = new double* [10]; //c++
然后，指针数组的每一个元素被分配了一个包含6个数值的数组：
balances[i]= new double[6]; //i=0,1,…,9
当创建new double[10][6]时这个循环将自动执行。当需要不规则数组时，只能单独地创建行数组。
3.11.2 枚举类型
有时候变量的取值只在一个有限的集合内，超过这个集合的值即为错误值。例如销售的衣服只有红、绿、蓝三种颜色，如果变量保存了黑色即是一个错误值。
从JDK5.0开始，可以自定义枚举类型，枚举类型包括有限个命名的值，例如：
enum Color { RED，GREEN，BLUE}；
这样，就可以声明这样一种类型的变量：
Color acolor=Color.GREEN；
Color类型的变量只能存储这个类型声明中给定的某个枚举值，或者null值，null表示这个变量没有设置任何值。
数组小结：
（一） 数组声明和初始化
声明：
int[] a；
初始化：
int[] a =new int[100]；
或 int[] smallInt = {2,3,5,6,7,8,9};
通过匿名数组重新初始化：
smallInt=new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8};
（二） 数组拷贝
变量引用关系拷贝：
int[] luckyNumbers = smallPrimes;
luckyNumbers[5]=12; //smallprimes[5] is also 12
数组元素值的拷贝：
int[] copiednumbers = Arrays.copyOf (luckynumbers,luckynumbers.length);
或 System.arraycopy(from,fromIndex,to,toIndex,count);
（三）命令行参数
public static void main（String[] args）
args[0] ->第一个参数（程序名不存储在args数组中）
args[1] ->第二个参数
…
args.length ->参数个数
（四）数组排序
要想对数值型数组进行排序，可以使用java.util.Arrays类中的sort方法：
int[] a = new int[10000];
…
Arrays.sort(a);
这个方法使用了优化的快速排序算法。
注：Math.random方法（java.lang.Math类）将返回一个0到1之间（包含0但不包含1）的随机浮点数，用n乘以这个浮点数，再经过强制类型转换就可以得到从0到n-1之间的一个随机整数。
（五）多维数组和不规则数组
多维数组声明和初始化：
double[][] balances；
balances=new double[lines][cols]；或
int[][] magicSquare=
{
{2,3,4,5},
{5,10,12,34},
{5,6,7,8},
{5,43,3,2}
}；
不规则数组：
首先需要分配一个具有所含行数的数组：
int[][] odds = new int[NMAX+1][]；
接下来，分配这些行：
for(int n=0；n<=NMAX；n++)
odds[n] = new int [n+1]；
Java实际上没有多维数组，只有一维数组。多维数组被解释为“数组的数组”。
例如二维数组的balances[i]引用第i个子数组，也就是二维表的第i行，它本身就是一个数组，balance[i][j]就是引用这个数组的第j项。
数组最常用相关类之一：java.util.Arrays类
枚举类型小结：
自定义枚举类型：enum Color { RED，GREEN，BLUE}；
定义枚举变量： Color acolor=Color.GREEN；
Color类型的变量只能存储这个类型声明中给定的某个枚举值，或者null值，null表示这个变量没有设置任何值。
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