本文详细介绍了Java数组的使用，包括数组的初始化、赋值机制、拷贝、反转、添加/扩容、排序介绍、查找方法、二维数组的声明与操作，以及二维数组在打印杨辉三角中的应用。同时，强调了数组的注意事项，如下标从0开始，数组元素的默认值等。
1. 数组介绍
- 数组可以存放多个同一类型的数据。数组也是一种数据类型，是引用类型。
2. 数组的使用
方法一：动态初始化
方式二：动态初始化
- 先声明数组
语法:数据类型 数组名[]; 也可以 数据类型[] 数组名; int a[]; 或者 int[] a; - 创建数组
语法: 数组名=new 数据类型[大小]; a=new int[10];
//演示 数据类型 数组名[]=new 数据类型[大小]
//循环输入5个成绩，保存到double数组,并输出
//步骤
//1. 创建一个 double 数组，大小 5
// (1) 第一种动态分配方式
//double scores[] = new double[5];
//(2) 第2种动态分配方式， 先声明数组，再 new 分配空间
double scores[] ; //声明数组， 这时 scores 是 null
scores = new double[5]; // 分配内存空间，可以存放数据
//2. 循环输入
// scores.length 表示数组的大小/长度
Scanner myScanner = new Scanner(System.in);
for( int i = 0; i < scores.length; i++) {
System.out.println("请输入第"+ (i+1) +"个元素的值");
scores[i] = myScanner.nextDouble();
}
//输出，遍历数组
System.out.println("==数组的元素/值的情况如下:===");
for( int i = 0; i < scores.length; i++) {
System.out.println("第"+ (i+1) +"个元素的值=" + scores[i]);
}
方式三：静态初始化
3. 数组使用注意事项和细节
1)数组是多个相同类型数据的组合，实现对这些数据的统一管理
2)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型，但是不能混用。
3)数组创建后，如果没有赋值，有默认值
int 0，short 0, byte 0, long 0, float 0.0,double 0.0，char \u0000，boolean false，String null
4)使用数组的步骤 1. 声明数组并开辟空间 2 给数组各个元素赋值 3 使用数组
5)数组的下标是从 0 开始的。
数组下标必须在指定范围内使用，否则报：下标越界异常，比如
int [] arr=new int[5]; 则有效下标为 0-4
数组属引用类型，数组型数据是对象(object)
//1. 数组是多个相同类型数据的组合，实现对这些数据的统一管理
//int[] arr1 = {1, 2, 3, 60,"hello"};//String ->int
double[] arr2 = {1.1, 2.2, 3.3, 60.6, 100};//int ->double
//2. 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型，但是不能混用
String[] arr3 = {"北京","jack","milan"};
//3. 数组创建后，如果没有赋值，有默认值
//int 0，short 0, byte 0, long 0,
//float 0.0,double 0.0，char \u0000，
//boolean false，String null
short[] arr4 = new short[3];
System.out.println("=====数组arr4=====");
for(int i = 0; i < arr4.length; i++) {
System.out.println(arr4[i]);
}
//6. 数组下标必须在指定范围内使用，否则报：下标越界异常，比如
//int [] arr=new int[5]; 则有效下标为 0-4
//即数组的下标/索引 最小 0 最大 数组长度-1(4)
int [] arr = new int[5];
//System.out.println(arr[5]);//数组越界
4. 数组赋值机制
1)基本数据类型赋值，这个值就是具体的数据，而且相互不影响。
int n1 = 2; int n2 = n1
2)数组在默认情况下是引用传递，赋的值是地址。
看一个案例，并分析数组赋值的内存图(重点, 难点. )。
int[] arr1 = {1,2,3};
int[] arr2 = arr1;
5. 数组拷贝
将 int[] arr1 = {10,20,30}; 拷贝到 arr2 数组, 要求数据空间是独立的.
//将 int[] arr1 = {10,20,30}; 拷贝到 arr2数组,
//要求数据空间是独立的.
int[] arr1 = {10, 20, 30};
//创建一个新的数组arr2,开辟新的数据空间
//大小 arr1.length;
int[] arr2 = new int[arr1.length];
//遍历 arr1 ，把每个元素拷贝到arr2对应的元素位置
for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
arr2[i] = arr1[i];
}
//修改 arr2， 不会对arr1有影响.
arr2[0] = 100;
//输出arr1
System.out.println("====arr1的元素====");
for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
System.out.println(arr1[i]);//10,20,30
}
System.out.println("====arr2的元素====");
for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
System.out.println(arr2[i]);//100,20,30
}
6. 数组反转
要求：把数组的元素内容反转
arr{11,22,33,44,55,66}
{66, 55,44,33,22,11}
方式 1：通过找规律反转
int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55, 66};
//规律
//1. 把 arr[0] 和 arr[5] 进行交换 {66,22,33,44,55,11}
//2. 把 arr[1] 和 arr[4] 进行交换 {66,55,33,44,22,11}
//3. 把 arr[2] 和 arr[3] 进行交换 {66,55,44,33,22,11}
//4. 一共要交换 3 次 = arr.length / 2
//5. 每次交换时，对应的下标 是 arr[i] 和 arr[arr.length - 1 -i]
//代码优化
int temp = 0;
int len = arr.length; //计算数组的长度
for( int i = 0; i < len / 2; i++) {
temp = arr[len - 1 - i];//保存
arr[len - 1 - i] = arr[i];
arr[i] = temp;
}
System.out.println("===翻转后数组===");
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + "\t");//66,55,44,33,22,11
}
方式 2：使用逆序赋值方式
int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55, 66};
//使用逆序赋值方式
//1. 先创建一个新的数组 arr2 ,大小 arr.length
//2. 逆序遍历 arr ,将 每个元素拷贝到 arr2的元素中(顺序拷贝)
//3. 建议增加一个循环变量 j -> 0 -> 5
int[] arr2 = new int[arr.length];
//逆序遍历 arr
for(int i = arr.length - 1, j = 0; i >= 0; i--, j++) {
arr2[j] = arr[i];
}
//4. 当for循环结束，arr2就是一个逆序的数组 {66, 55, 44,33, 22, 11}
//5. 让 arr 指向 arr2数据空间, 此时 arr原来的数据空间就没有变量引用
// 会被当做垃圾，销毁
arr = arr2;
System.out.println("====arr的元素情况=====");
//6. 输出 arr 看看
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + "\t");
}//66 55 44 33 22 11
7. 数组添加/扩容
要求：实现动态的给数组添加元素效果，实现对数组扩容。
1)原始数组使用静态分配 int[] arr = {1,2,3}
2)增加的元素 4，直接放在数组的最后 arr = {1,2,3,4}
/*
要求：实现动态的给数组添加元素效果，实现对数组扩容。
1.原始数组使用静态分配 int[] arr = {1,2,3}
2.增加的元素4，直接放在数组的最后 arr = {1,2,3,4}
3.用户可以通过如下方法来决定是否继续添加，添加成功，是否继续？y/n
思路分析
1. 定义初始数组 int[] arr = {1,2,3}//下标0-2
2. 定义一个新的数组 int[] arrNew = new int[arr.length+1];
3. 遍历 arr 数组，依次将arr的元素拷贝到 arrNew数组
4. 将 4 赋给 arrNew[arrNew.length - 1] = 4;把4赋给arrNew最后一个元素
5. 让 arr 指向 arrNew ; arr = arrNew; 那么 原来arr数组就被销毁
*/
int[] arr = {1,2,3};
int[] arrNew = new int[arr.length + 1];
//遍历 arr 数组，依次将arr的元素拷贝到 arrNew数组
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
arrNew[i] = arr[i];
}
//把4赋给arrNew最后一个元素
arrNew[arrNew.length - 1] = 4;
//让 arr 指向 arrNew,
arr = arrNew;
//输出arr 看看效果
System.out.println("====arr扩容后元素情况====");
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + "\t");
}//1 2 3 4
3 ) 用户可以通过如下方法来决定是否继续添加，添加成功，是否继续？y/n
/*
要求：实现动态的给数组添加元素效果，实现对数组扩容。ArrayAdd.java
1.原始数组使用静态分配 int[] arr = {1,2,3}
2.增加的元素4，直接放在数组的最后 arr = {1,2,3,4}
3.用户可以通过如下方法来决定是否继续添加，添加成功，是否继续？y/n
思路分析
1. 定义初始数组 int[] arr = {1,2,3}//下标0-2
2. 定义一个新的数组 int[] arrNew = new int[arr.length+1];
3. 遍历 arr 数组，依次将arr的元素拷贝到 arrNew数组
4. 将 4 赋给 arrNew[arrNew.length - 1] = 4;把4赋给arrNew最后一个元素
5. 让 arr 指向 arrNew ; arr = arrNew; 那么 原来arr数组就被销毁
6. 创建一个 Scanner可以接受用户输入
7. 因为用户什么时候退出，不确定，老师使用 do-while + break来控制
*/
Scanner myScanner = new Scanner(System.in);
//初始化数组
int[] arr = {1,2,3};
do {
int[] arrNew = new int[arr.length + 1];
//遍历 arr 数组，依次将arr的元素拷贝到 arrNew数组
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
arrNew[i] = arr[i];
}
System.out.println("请输入你要添加的元素");
int addNum = myScanner.nextInt();
//把addNum赋给arrNew最后一个元素
arrNew[arrNew.length - 1] = addNum;
//让 arr 指向 arrNew,
arr = arrNew;
//输出arr 看看效果
System.out.println("====arr扩容后元素情况====");
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + "\t");
}
//问用户是否继续
System.out.println("是否继续添加 y/n");
char key = myScanner.next().charAt(0);
if( key == 'n') { //如果输入n ,就结束
break;
}
}while(true);
System.out.println("你退出了添加...");
有一个数组 {1， 2， 3， 4， 5}， 可以将该数组进行缩减，提示用户是否继续缩减，每次缩减最后那个元素。当只剩下最后一个元素，提示，不能再缩减。
8. 排序的介绍
排序是将多个数据，依指定的顺序进行排列的过程。排序的分类：
- 内部排序:
指将需要处理的所有数据都加载到内部存储器中进行排序。包括(交换式排序法、选择式排序法和插入式排序法)； - 外部排序法：
数据量过大，无法全部加载到内存中，需要借助外部存储进行排序。包括(合并排序法和直接合并排序法)。
9. 查找
- 介绍：
1)顺序查找
/*
有一个数列：白眉鹰王、金毛狮王、紫衫龙王、青翼蝠王猜数游戏：
从键盘中任意输入一个名称，判断数列中是否包含此名称【顺序查找】
要求: 如果找到了，就提示找到，并给出下标值
思路分析
1. 定义一个字符串数组
2. 接收用户输入, 遍历数组，逐一比较，如果有，则提示信息，并退出
*/
//定义一个字符串数组
String[] names = {"白眉鹰王", "金毛狮王", "紫衫龙王", "青翼蝠王"};
Scanner myScanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入名字");
String findName = myScanner.next();
//遍历数组，逐一比较，如果有，则提示信息，并退出
//这里老师给大家一个编程思想/技巧, 一个经典的方法
int index = -1;
for (int i = 0; i < names.length; i++) {
//比较 字符串比较 equals, 如果要找到名字就是当前元素
if (findName.equals(names[i])) {
System.out.println("恭喜你找到 " + findName);
System.out.println("下标为= " + i);
//把i 保存到 index
index = i;
break;//退出
}
}
if (index == -1) { //没有找到
System.out.println("sorry ,没有找到 " + findName);
}
2)二分查找
10. 二维数组
/**请用二维数组输出如下图形
0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 2 0 3 0 0
0 0 0 0 0 0
*/
//什么是二维数组：
//1. 从定义形式上看 int[][]
//2. 可以这样理解，原来的一维数组的每个元素是一维数组, 就构成二维数组
int[][] arr = { {0, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 1, 0, 0, 0},
{0,2, 0, 3, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0} };
//关于二维数组的关键概念
//(1)
System.out.println("二维数组的元素个数=" + arr.length);
//(2) 二维数组的每个元素是一维数组, 所以如果需要得到每个一维数组的值
// 还需要再次遍历
//(3) 如果我们要访问第 (i+1)个一维数组的第j+1个值 arr[i][j];
// 举例 访问 3, =》 他是第3个一维数组的第4个值 arr[2][3]
System.out.println("第3个一维数组的第4个值=" + arr[2][3]); //3
//输出二维图形
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {//遍历二维数组的每个元素
//遍历二维数组的每个元素(数组)
//老韩解读
//1. arr[i] 表示 二维数组的第i+1个元素 比如arr[0]：二维数组的第一个元素
//2. arr[i].length 得到 对应的 每个一维数组的长度
for(int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
System.out.print(arr[i][j] + " "); //输出了一维数组
}
System.out.println();//换行
}
- 使用方式 1: 动态初始化
1)语法: 类型[][] 数组名=new 类型[大小][大小]
2)比如: int a[][]=new int[2][3]
3)使用演示
4)二维数组在内存的存在形式(!!画图) - 使用方式 2: 动态初始化
先声明：类型 数组名[][];
再定义(开辟空间) 数组名 = new 类型[大小][大小] 赋值(有默认值，比如 int 类型的就是 0)
//int arr[][] = new int[2][3];
int arr[][]; //声明二维数组
arr = new int[3][4];//再开空间
arr[1][1] = 8;
//遍历arr数组
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
for(int j = 0; j < arr[i].length; j++) {//对每个一维数组遍历
System.out.print(arr[i][j] +" ");
}
System.out.println();//换行
}
- 使用方式 3: 动态初始化-列数不确定
/**
看一个需求：动态创建下面二维数组，并输出
i = 0: 1
i = 1: 2 2
i = 2: 3 3 3
一个有三个一维数组, 每个一维数组的元素是不一样的
*/
//创建 二维数组，一个有3个一维数组，但是每个一维数组还没有开数据空间
int[][] arr = new int[3][];
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {//遍历arr每个一维数组
//给每个一维数组开空间 new
//如果没有给一维数组 new ,那么 arr[i]就是null
arr[i] = new int[i + 1];
//遍历一维数组，并给一维数组的每个元素赋值
for(int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
arr[i][j] = i + 1;//赋值
}
}
System.out.println("=====arr元素=====");
//遍历arr输出
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
//输出arr的每个一维数组
for(int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
System.out.print(arr[i][j] + " ");
}
System.out.println();//换行
}
- 使用方式 4: 静态初始化
定义 类型 数组名[][] = {{值 1,值 2…},{值 1,值 2…},{值 1,值 2…}}
使用即可 [ 固定方式访问 ]
比如: int[][] arr = {{1,1,1}, {8,8,9}, {100}};
/**
int arr[][]={{4,6},{1,4,5,7},{-2}}; 遍历该二维数组，并得到和
思路
1. 遍历二维数组，并将各个值累计到 int sum
*/
int arr[][]= {{4,6},{1,4,5,7},{-2}};
int sum = 0;
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
//遍历每个一维数组
for(int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
sum += arr[i][j];
}
}
System.out.println("sum=" + sum);//sum=25
###二维数组的应用 ：杨辉三角
- 使用二维数组打印一个 10 行杨辉三角
/*
使用二维数组打印一个 10 行杨辉三角
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
规律
1.第一行有 1 个元素, 第 n 行有 n 个元素
2. 每一行的第一个元素和最后一个元素都是 1
3. 从第三行开始, 对于非第一个元素和最后一个元素的元素的值. arr[i][j]
arr[i][j] = arr[i-1][j] + arr[i-1][j-1]; //必须找到这个规律
*/
int[][] yangHui = new int[20][];
for(int i = 0; i < yangHui.length; i++) {//遍历yangHui的每个元素
//给每个一维数组(行) 开空间
yangHui[i] = new int[i+1];
//给每个一维数组(行) 赋值
for(int j = 0; j < yangHui[i].length; j++){
//每一行的第一个元素和最后一个元素都是1
if(j == 0 || j == yangHui[i].length - 1) {
yangHui[i][j] = 1;
} else {//中间的元素
yangHui[i][j] = yangHui[i-1][j] + yangHui[i-1][j-1];
}
}
}
//输出杨辉三角
for(int i = 0; i < yangHui.length; i++) {
for(int j = 0; j < yangHui[i].length; j++) {//遍历输出该行
System.out.print(yangHui[i][j] + "\t");
}
System.out.println();//换行.
}
11. 二维数组使用细节和注意事项
- 1)一维数组的声明方式有: int[] x 或者 int x[]
- 2)二维数组的声明方式有:
int[][] y 或者 int[] y[] 或者 int y[][] - 3)二维数组实际上是由多个一维数组组成的，它的各个一维数组的长度可以相同，也可以不相同。比如： map[][] 是一个二维数组
int map [][] = {{1,2},{3,4,5}}
由 map[0] 是一个含有两个元素的一维数组 ，map[1] 是一个含有三个元素的一维数组构成，我们也称为列数不等的二维数组
练习
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