第四章 数组
4.8 数组的常见操作
4.8.1 数组的复制
应用场景：扩容、备份、截取、反转
方法：
① 确定变化后数组的长度；
③ 新建数组，遍历原数组，将原数组符合条件的元素赋值给新数组；
② 将新数组的地址赋值给原数组；
- 示例代码：扩容，新增一个位置来存储10
int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
//如果要把arr数组扩容，增加1个位置
//(1)先创建一个新数组，它的长度 = 旧数组的长度+1
int[] newArr = new int[arr.length + 1];
//(2)复制元素
//注意：i<arr.length 因位arr比newArr短，避免下标越界
for(int i=0; i<arr.length; i++){
newArr[i] = arr[i];
}
//(3)把新元素添加到newArr的最后
newArr[newArr.length-1] = 10;
//(4)如果下面继续使用arr，可以让arr指向新数组
arr = newArr;
//(4)遍历显示
for(int i=0; i<arr.length; i++){
System.out.println(arr[i]);
}
- 示例代码：备份
int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
//1、创建一个长度和原来的数组一样的新数组
int[] newArr = new int[arr.length];
//2、复制元素
for(int i=0; i<arr.length; i++){
newArr[i] = arr[i];
}
//3、遍历显示
for(int i=0; i<arr.length; i++){
System.out.println(arr[i]);
}
- 示例代码：截取[start, end)范围
int[] arr = {11,22,33,44,55,66,77,88,99};
int start = 2;
int end = 6;
//1、创建一个新数组，新数组的长度 = end-start ;
int[] newArr = new int[end-start];
//2、赋值元素
for(int i=0; i<newArr.length; i++){
newArr[i] = arr[start + i];
}
//3、遍历显示
for(int i=0; i<newArr.length; i++){
System.out.println(newArr[i]);
}
4.8.2 数组的反转
- 方法（两种）：
- 借助一个新数组。
- 首尾对应位置交换。
- 示例代码（方式一）：
int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
//(1)先创建一个新数组
int[] newArr = new int[arr.length];
//(2)复制元素
int len = arr.length;
for(int i=0; i<newArr.length; i++){
newArr[i] = arr[len -1 - i];
}
//(3)舍弃旧的，让arr指向新数组
arr = newArr;//这里把新数组的首地址赋值给了arr
//(4)遍历显示
for(int i=0; i<arr.length; i++){
System.out.println(arr[i]);
}
- 示例代码（方式二）：
int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
//(1)计算要交换的次数： 次数 = arr.length/2
//(2)首尾对称位置交换
for(int i=0; i<arr.length/2; i++){//循环的次数就是交换的次数
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[arr.length-1-i];
arr[arr.length-1-i] = temp;
}
//（3）遍历显示
for(int i=0; i<arr.length; i++){
System.out.println(arr[i]);
4.9 数组的查找
4.9.1 数组的顺序查找
顺序查找：挨个查看
要求：对数组元素的顺序没要求
//查找value第一次在数组中出现的index
public static void main(String[] args){
int[] arr = {4,5,6,1,9};
int value = 1;
int index = -1;
for(int i=0; i<arr.length; i++){
if(arr[i] == value){
index = i;
break;
}
}
if(index==-1){
System.out.println(value + "不存在");
}else{
System.out.println(value + "的下标是" + index);
}
}
4.9.2 数组的二分查找
二分查找：对折对折再对折
要求：要求数组元素必须支持比较大小，并且数组中的元素已经按大小排好序
/*
2、编写代码，使用二分查找法在数组中查找 int value = 2;是否存在，如果存在显示下标，不存在显示不存在。
已知数组：int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
*/
class Exam2{
public static void main(String[] args){
int[] arr = {2,5,7,8,10,15,18,20,22,25,28};//数组是有序的
int value = 18;
int index = -1;
int left = 0;
int right = arr.length - 1;
int mid = (left + right)/2;
while(left<=right){
//找到结束
if(value == arr[mid]){
index = mid;
break;
}//没找到
else if(value > arr[mid]){//往右继续查找
//移动左边界，使得mid往右移动
left = mid + 1;
}else if(value < arr[mid]){//往左边继续查找
right = mid - 1;
}
mid = (left + right)/2;
}
if(index==-1){
System.out.println(value + "不存在");
}else{
System.out.println(value + "的下标是" + index);
}
}
}
4.10 数组的排序
4.10.1 冒泡排序
-
冒泡排序的思路：
- 相邻元素比较，如果不符合我们最后的排序要求的，交换。
- 经过多轮的比较，最后实现排序。
- n个元素，要比较n-1轮。
-
方法一（从左到右）：
public class BubbleSort{
public static void main(String[] args){
int[] num = {4,6,2,9,3,7,1,5}
for(int i=0;i<num.length-1;i++){/*注：外层循环的轮数是：数组长度减一，即：num.length-1*/
for(int j=i+1;j<num.length;j++){
if(num[i]>num[j]){
int temp = num[i];
num[i] = num[j];
num[j] = temp;
}
}
}
for(int i=0;i<num.length;i++){
System.out.print(num[i] + " ");
}
}
}
- 方法二（从右到左）：
char[] arr = {'h','e','l','l','o','j','a','v','a'};
for(int i=1; i<arr.length; i++){//外循环的次数 = 轮数 = 数组的长度-1
for(int j=8; j>=i; j--){
//从大到小，后面的元素 > 前面的元素，就交换
if(arr[j]>arr[j-1]){
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j-1];
arr[j-1] = temp;
}
}
}
4.10.2 简单选择排序
- 案例演示：
int[] arr = {49,38,65,97,76,13,27,49};
for(int i=1; i<arr.length; i++){//外循环的次数 = 轮数 = 数组的长度-1
//（1）找出本轮未排序元素中的最值
int max = arr[i-1];
int index = i-1;
for(int j=i; j<arr.length; j++){
if(arr[j] > max){
max = arr[j];
index = j;
}
}
//（2）如果这个最值没有在它应该在的位置，就与这个位置的元素交换
if(index != i-1){
//交换arr[i-1]与arr[index]
int temp = arr[i-1];
arr[i-1] = arr[index];
arr[index] = temp;
}
}
//显示结果
for(int i=0; i<arr.length; i++){
System.out.print(arr[i]);
}
4.11 二维数组
- 二维数组：本质上就是元素为一维数组的一个数组。
- 二维数组的标记：[][]
int[][] arr; //arr是一个二维数组，可以看成元素是int[]一维数组类型的一个数组
4.11.1 二维数组的声明
- 语法格式
//方式一
元素的数据类型[][] 二维数组的名称;
//方式二
元素的数据类型 二维数组名[][];
//方式三
元素的数据类型[] 二维数组名[];
注：
int[] x, y[];
//x是一维数组，y是二维数组
4.11.2 静态初始化
//方式一
元素的数据类型[][] 二维数组名 = new 元素的数据类型[][]{
{元素1，元素2，元素3 。。。},
{第二行的值列表},
...
{第n行的值列表}
};
//方式二
元素的数据类型[][] 二维数组名;
二维数组名 = new 元素的数据类型[][]{
{元素1，元素2，元素3 。。。},
{第二行的值列表},
...
{第n行的值列表}
};
//方式三
元素的数据类型[][] 二维数组的名称 = {
{元素1，元素2，元素3 。。。},
{第二行的值列表},
...
{第n行的值列表}
};
4.11.3 动态初始化
- 行数和列数相同时
//（1）确定行数和列数
元素的数据类型[][] 二维数组名 = new 元素的数据类型[m][n];
m:表示这个二维数组有多少个一维数组。或者说一共二维表有几行
n:表示每一个一维数组的元素有多少个。或者说每一行共有一个单元格
//此时创建完数组，行数、列数确定，而且元素也都有默认值
//（2）再为元素赋新值
二维数组名[行下标][列下标] = 值;
- 行数和列数不相同时
//（1）先确定总行数
元素的数据类型[][] 二维数组名 = new 元素的数据类型[总行数][];
//此时只是确定了总行数，每一行里面现在是null
//（2）再确定每一行的列数，创建每一行的一维数组
二维数组名[行下标] = new 元素的数据类型[该行的总列数];
//此时已经new完的行的元素就有默认值了，没有new的行还是null
//(3)再为元素赋值
二维数组名[行下标][列下标] = 值;
4.11.4 练习
请使用二维数组存储如下数据，并遍历显示：
代码演示：
String[][] employees = {
{"10", "1", "段誉", "22", "3000"},
{"13", "2", "令狐冲", "32", "18000", "15000", "2000"},
{"11", "3", "任我行", "23", "7000"},
{"11", "4", "张三丰", "24", "7300"},
{"12", "5", "周芷若", "28", "10000", "5000"},
{"11", "6", "赵敏", "22", "6800"},
{"12", "7", "张无忌", "29", "10800","5200"},
{"13", "8", "韦小宝", "30", "19800", "15000", "2500"},
{"12", "9", "杨过", "26", "9800", "5500"},
{"11", "10", "小龙女", "21", "6600"},
{"11", "11", "郭靖", "25", "7100"},
{"12", "12", "黄蓉", "27", "9600", "4800"}
};
其中"10"代表普通职员，"11"代表程序员，"12"代表设计师，"13"代表架构师。
public static void main(String[] args) {
String[][] employees = {
{"10", "1", "段誉", "22", "3000"},
{"13", "2", "令狐冲", "32", "18000", "15000", "2000"},
{"11", "3", "任我行", "23", "7000"},
{"11", "4", "张三丰", "24", "7300"},
{"12", "5", "周芷若", "28", "10000", "5000"},
{"11", "6", "赵敏", "22", "6800"},
{"12", "7", "张无忌", "29", "10800","5200"},
{"13", "8", "韦小宝", "30", "19800", "15000", "2500"},
{"12", "9", "杨过", "26", "9800", "5500"},
{"11", "10", "小龙女", "21", "6600"},
{"11", "11", "郭靖", "25", "7100"},
{"12", "12", "黄蓉", "27", "9600", "4800"}
};
System.out.println("员工类型\t编号\t姓名\t年龄\t薪资\t奖金\t股票\t");
for (int i = 0; i < employees.length; i++) {
switch(employees[i][0]){
case "10":
System.out.print("普通职员");
break;
case "11":
System.out.print("程序员");
break;
case "12":
System.out.print("设计师");
break;
case "13":
System.out.print("架构师");
break;
}
for (int j = 1; j < employees[i].length; j++) {
System.out.print("\t" + employees[i][j]);
}
System.out.println();
}
}
(int i = 0; i < employees.length; i++) {
switch(employees[i][0]){
case “10”:
System.out.print(“普通职员”);
break;
case “11”:
System.out.print(“程序员”);
break;
case “12”:
System.out.print(“设计师”);
break;
case “13”:
System.out.print(“架构师”);
break;
}
for (int j = 1; j < employees[i].length; j++) {
System.out.print("\t" + employees[i][j]);
}
System.out.println();
}
}
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