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(3)Arrays工具类的binarySearch()方法:
一、break和continue 的使用
1、break:
结束循环。
//break 跳出循环
//continue 跳过本次循环 ,继续执行后面的循
for (int i = 0; ; i++) {
System.out.println(i);
if (i == 10) {
break;
}
}
System.out.println("end");
2、continue:
结束本次循环,进入下一次循环
for (int i = 0; ; i++) {
if (i % 3 == 0) {
continue;//跳过3的倍数
}
System.out.println(i);
}
二、数组的遍历:
- 遍历数组可以使用
for
循环,for
循环可以访问数组索引,for each
循环直接迭代每个数组元素,但无法获取索引 - 使用
Arrays.toString()
可以快速获取数组内容 - 二维数组就是"数组的数组" : 保存
N
个一维数组 - 二维数组的每个数组元素长度都不要求相同
- 打印二维数组可以使用
Arrays.deepToString()
- 访问二维数组的一个元素使用
array[row][col]
1、for
循环遍历数组:
for(int i=0;i<数组名length;i++){
System.out.println(数组名[i])
}
int[] numbers={2,4,8,3,7,,9}
// 正序遍历:从头元素向后遍历
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
}
// 逆序遍历:从尾元素向前遍历
for (int i = numbers.length - 1; i >= 0; i--) {
}
// 从中间元素向前遍历
for (int i = numbers.length / 2; i >= 0; i--) {
}
// 从中间元素向后遍历
for (int i = numbers.length / 2; i < numbers.length; i++) {
}
2、foreach 遍历数组:
for(数组类型 变量名:数组名){
System.out.println(变量名)
}
int[] ns = { 1, 4, 9, 16, 25 };
for (int n : ns) {
System.out.println(n);
}
3、Arrays.toString(数组名)遍历:
通过导入Arrays包,使用Java
标准库中的Arrays.toString()
,进行快速打印数组内容:
String[] cityArray = { "郑州", "广州", "苏州", "赣州", "儋州" };
double[] dataArray = { 3.4, 7.8, 4.7, 8.9 };
int[] numberArray1 = { 4, 11, 6, 8, 9, 23 };
int[] numberArray2 = { 4, 11, 6, 8, 9, 23 };
// 打印数组内容:
// Arrays类的toString()方法作用:将字符串数组中的所有元素,拼接成一个完整字符串
String str1 = Arrays.toString(cityArray);
System.out.println(str1);
System.out.println(Arrays.toString(dataArray));
System.out.println(Arrays.toString(numberArray1));
System.out.println(Arrays.toString(numberArray2));
三、数组排序:
- 常用的排序算法有冒泡排序、插入排序和快速排序等
- 冒泡排序使用两层
for
循环实现排序 - 交换两个变量的值需要借助一个临时变量
- 可以直接使用
Java
标准库提供的Arrays.sort()
进行排序 - 对数组排序会直接修改数组本身
1、冒泡排序:
(1)比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换位置。
(2)对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后,最后的元素会是最大的数。
(3)针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个元素。
(4)持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较
(5)冒泡排序的特点:
每一轮循环后,最大的一个数被交换到末尾,因此,下一轮循环就可以“排除”最后的数,每一轮循环都比上一轮循环的结束位置靠前一位。
int[] ns = { 5, 2, 6, 7, 8, 3, 1, 9, 4 };
// 排序前
System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(ns));
for (int i = 0 ,n = ns.length; i < n - 1; i++) {
for (int k = 0; k < n - 1 - i ; k++) {
if (ns[k] > ns[k+1]) {
// 交换ns[k]和ns[k+1]:
int tmp = ns[k];
ns[k] = ns[k+1];
ns[k+1] = tmp;
}
}
}
// 排序后
System.out.println("排序后:" + Arrays.toString(ns));
2、使用Arrays工具类排序:
Java
的标准库已经内置了排序功能,我们只需要调用Arrays.sort()
就可以排序:
int[] ns = { 28, 12, 89, 73, 65, 18, 96, 50, 8, 36 };
// 排序前
System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(ns));
// 排序
Arrays.sort(ns);
// 排序后
System.out.println("排序后:" + Arrays.toString(ns));
四、数组元素的查找
- 查找数组中的指定元素分为两种情况:无序数组查找和有序数组查找
- 无序数组可以通过遍历数组或
Arrays
工具类两种方式查找指定元素 - 有序数组可以通过二分查找算法查找指定元素
1、无需数组查找元素:
在一个无序数组中,如果需要进行指定元素的查找,可以通过循环遍历或Arrays工具类
两种方式进行查找。
(1)遍历查找:
遍历的方式进行查找:可以通过对该无序数组进行遍历,将数组中的每个元素与指定元素进行比较,从而确定该数组中是否存在指定元素。
int[] array = { 28, 12, 89, 73, 65, 18, 96, 50, 8, 36 };
int target = 36; // 目标元素
int index = -1; // 目标元素下标,默认为-1,代表不存在
// 遍历查找
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
if(array[i] == target) {
index = i;
break;
}
}
System.out.printf("目标值%d在数组中的下标为:%d",target,index);
(2)双指针遍历查找:
双指针遍历的方式进行查找:通过两个下标,分别从数组头部和尾部,同时对该无序数组进行遍历,将数组中的每个元素与指定元素进行比较,从而确定该数组中是否存在指定元素。
String[] singerArray = { "李荣浩", "盘尼西林", "王菲", "王贰浪", "鹿先森乐队", "孙燕姿", "G.E.M.邓紫棋", "方大同", "品冠儿子" };
String target = "方大同";
int index = -1;
// 双指针查找
for (int i = 0, k = singerArray.length - 1; i <= k; i++, k--) {
// 字符串等值判断使用equals()方法
if(target.equals(singerArray[i])) {
index = i;
break;
}
// 字符串等值判断使用equals()方法
if(target.equals(singerArray[k])) {
index = k;
break;
}
}
(3)Arrays工具类的binarySearch()方法:
除了遍历查找,还可以通过调用Arrays.binarySearch()
的方法,进行查找:由于该方法是基于二分查找法实现,数组必须处于有序状态。所以,需要先对数组进行排序,然后再通过Arrays.binarySearch()
进行查找。
int[] array = { 28, 12, 89, 73, 65, 18, 96, 50, 8, 36 };
int target = 36; // 目标元素
// 先排序
Arrays.sort(array);
// 再查找
int index = Arrays.binarySearch(array, target);
System.out.printf("目标值%d在数组中的下标为:%d",target,index);
2、二分查找元素:
(1)二分查找过程:
(1.1)判断
判断搜索数组的“中位元素”与要查找的“目标元素”是否相等。
如果相等,代表查找成功,退出算法;
如果不相等,继续比较“中位元素”与要查找的“目标元素”的大小关系;
如果“中位元素”大于“目标元素”,当前数组的前半部分作为新的搜索数组,因为后半部分的所有元素都大于“目标元素”,它们全都被排除了。
如果“中位元素”小于“目标元素”,当前数组的后半部分作为新的搜索数组,因为前半部分的所有元素都小于“目标元素”,它们全都被排除了。
(1.2)在新的搜索数组上,重新开始第1步的工作。
int[] array = { 1,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59 };
int target = 37; // 目标元素
int index = -1; // 目标元素的下标,默认为-1,代表不存在// low和high分别代表搜索数组的开始下标与结束下标
// 默认搜索数组是整个数组
int low = 0, high = array.length - 1;while (low <= high) {
// 计算"中位元素"的下标
int mid = (high + low) / 2;if (array[mid] == target) {
// 如果"中位元素"等于"目标元素",查找成功,退出
index = mid;
break;
} else if (array[mid] < target) {
// 如果"中位元素"小于"目标元素",当前数组的后半部分作为新的搜索数组
low = mid + 1;
} else if (array[mid] > target) {
// 如果"中位元素"大于"目标元素",当前数组的前半部分作为新的搜索数组
high = mid - 1;
}
}
(2)二分查找特点:
二分查找的效率高效,是因为它在匹配不成功的时候,每次都能排除剩余元素中一半的元素。因此可能包含目标元素的有效范围就收缩得很快,而不像遍历查找那样,每次仅能排除一个元素。