Java小白入门教程(8)——数组

提纲:

<code>1、方法的概念 2、方法语法 3、方法使用 4、参数 5、返回值 6、方法的分类 7、作业/<code>

一、数组的概念
1.1、为什么使用数组

<code>如果说程序中,需要存储大量的相同类型的一组数据,如果直接使用变量来进行存储,每个变量只能存储一个值,就需要大量的变量。 1、代码过于臃肿 2、程序的可读性差 3、数据维护较差/<code>

1.2、数组的概念

<code>数组的概念: 就是一组相同数据类型的数据。内存上是开辟的连续的内存空间。/<code>

1.3、数组的特点?

<code>1、定长。容量固定。数组一旦创建后,那么长度不能更改。(容量,长度,都是指存储的数量) 2、存储的数据类型必须都一致。 3、在内存中空间连续挨个。 4、数组是引用类型的数据,存在栈和堆的地址引用关系。 Java中:两大数据类型 基本:4类8种 引用:数组,对象,集合。。。。/<code>

二、数组的使用

2.1、数组的使用

<code>step1:先创建数组 step2:使用数组:存储数据,访问数据。/<code>

2.2、数组的语法

<code>创建数组的语法: 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[长度、容量、个数]; 数据类型 数组名[] = new 数据类型[长度];//也可以 使用的语法: 数组名[index],操作数组 index:因为一个数组存储了多个数据(也叫元素),每个元素都有一个下标,也叫索引,index。理解起来就是给每个数据排个编号,固定从0开始,0,1,2,3,4.。。。到长度减1。 数组的下标不能超出这个范围。否则就会下标越界:java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException/<code>

示例代码:

<code>public class Test1Array { public static void main(String[] args){ //1.变量的定义 int num = 10; System.out.println(num); ​ //2.数组 /* 创建数组:语法格式 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[容量/长度/个数]; ​ 数组是引用类型的数据: a中存储的是数组的实际的地址。 */ ​ int[] a = new int[5];//声明一个数组,并创建出来,然后就可以使用这个数组了。 System.out.println(a); ​ //3.使用数组:存储数据 a[0] = 10; a[1] = 20; a[2] = 30; a[3] = 40; a[4] = 50; //a[5] = 100;//java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException ​ //获取数据 System.out.println(a[0]);//打印数组的第一个元素 System.out.println(a[1]);//打印数组的第二个元素 System.out.println(a[2]);//打印数组的第三个元素 System.out.println(a[3]);//打印数组的第四个元素 System.out.println(a[4]);//打印数组的第五个元素 ​ //课堂练习:创建一个数组, 存储班级5位同学的性别。 char[] arr2 = new char[5]; arr2[0] = '男'; arr2[1] = '男'; arr2[2] = '男'; arr2[3] = '女'; arr2[4] = '女'; ​ //打印悄悄 System.out.println(arr2[0]); System.out.println(arr2[1]); System.out.println(arr2[2]); System.out.println(arr2[3]); System.out.println(arr2[4]); ​ } }/<code>

2.3、内存分析(扩展)

<code>内存:存储数据 A:栈,存放的是基本数据类型的变量,以及引用类型变量的引用。 特点:函数中的变量所占用的空间,执行之后就会销毁。 B:堆,存放的是new出来的东西。 特点:执行之后,堆里存储的内容(对象等),会被标记为垃圾,但是不会立即被销毁,而是等待系统的垃圾回收机制来回收(GC)。 JVM,GC(Grabage Collection) /<code>


2.4、数组的长度

<code>获取数组的长度:length,数组的一个属性。 数组名.length--->获取这个数组的长度。/<code>


2.5、使用循环遍历数组

2.5.1、普通的循环

<code>1、遍历:依次访问数组中每个元素。可以赋值,可以取值。 2、因为操作数组,就是数组名字配合下标,而下标固定都是从0开始,到长度减1。 for(int i = 0;i < arr2.length;i++){ System.out.println(arr2[i]); }/<code>

示例代码:

<code>class Test2ArrayFor { public static void main(String[] args) { //定义了一个数组,存储了5个学生的性别。 char[] arr2 = new char[5]; arr2[0] = '男'; arr2[1] = '男'; arr2[2] = '男'; arr2[3] = '女'; arr2[4] = '女'; ​ /* System.out.println(arr2[0]); System.out.println(arr2[1]); System.out.println(arr2[2]); System.out.println(arr2[3]); System.out.println(arr2[4]); */ ​ //借助循环来打印数组:for,while,do-while循环 ​ for(int i = 0;i

< arr2.length;i++){ //i:0,1,2,3,,5 System.out.println(arr2[i]); //arr2[0],arr2[1],arr2[2],arr2[3],arr2[4] } ​ ​ System.out.println(arr2.length);//专门用于获取一个数组的长度,5 //课堂练习1:定义一个int类型的数组,求该数组中所有元素的总和。 ​ //课堂练习2:统计这个数组中元素的平均值。 } } ​/<code>


2.5.2、for-each循环

<code>for-each循环:【扩展】 增强for循环:JDK1.5的版本出现的。 特定的用法:专门用于获取数组中的每一个元素的值。 语法结构: for(数据类型 变量名 : 数组名){ System.out.println(变量名); } 工作原理: for(int e :arr){ System.out.println(e); } int e,定义变量e, 依次获取数组的元素,赋值给e 注意点: A:for-each只能获取数组的数据,但是不能给数组进行赋值 B:for-each,在代码这个层面,不能操作下标。/<code>

示例代码:

<code>public class Test1ForEach { public static void main(String[] args){ /* 循环的遍历:依次获取里面的每一个元素 方法一:一个一个的获取 ​ 方法二:普通的循环:for循环 ​ 方法三:for-each循环: for(数据类型 变量名 : 数组名){ System.out.println(变量名); } ​ element,元素。数组中存储的数据-->数组的元素。 */ ​ int[] arr = new int[4]; arr[0] = 1; arr[1] = 4; arr[2] = 3; arr[3] = 5; //方法一: System.out.println(arr[0]); System.out.println(arr[1]); System.out.println(arr[2]); System.out.println(arr[3]); ​ //方法二: for(int i=0;i < arr.length;i++){ System.out.println("--->" + arr[i]); } ​ ​ //方法三: /* index-->0,1,2,3 arr--->[1,4,3,5] ​ 工作原理: int e,定义变量e, 依次获取数组的元素,赋值给e */ for(int e : arr){ //int e = 1; //e = 4; //e = 3; //e = 5; System.out.println(e); } ​ System.out.println("------------------"); ​ //普通的for循环赋值 int[] arr2 = new int[5];//1,3,5,7,9 for(int i = 0;i/<code>

2.6、数组中的默认值

<code>数组的默认值,就是数组创建后,里面存储的默认的数据。 数组的引用存在栈内存中,数组本身存在堆内存中。 数组创建完,就有默认的数据了。 数组中存储的默认值: 数组中是有默认值的 整数:0 小数:0.0 字符:\u0000 布尔:false 其他:null ​/<code>

示例代码:

<code>class Test2DefaultValue { public static void main(String[] args) { /* 数组中存储的默认值: 数组中是有默认值的 整数:0 小数:0.0 字符:\u0000 布尔:false 其他:null ​ ​ arr[i]? 1.先根据arr中存储的地址,找到这块堆内存的数组元素。 2.找到这块数组内存后,根据i来获取对应的空间 */ ​ int n ;//可能尚未初始化变量n System.out.println(n); ​ int[] arr = new int[5]; ​ for(int i = 0;i/<code>


2.7、创建数组的其他语法

<code>/* 动态创建数组:先创建数组,然后再根据下标一个一个存储数据。 A:先声明,再创建(分配内存空间) 数据类型 [] 数组名; 数组名 = new 数据类型[长度]; ​ B:声明并创建 数据类型 [] 数组名 = new 数据类型[长度]; 数据类型 数组名[] = new 数据类型[长度]; ​ ​ //静态创建数组:声明,创建,赋值一起写完。 C:声明,创建,并赋值 数据类型[] 数组名 = {数值1,数值2,数值3,数值4.。。。}; //=左边声明数组,=右边,会先根据{}中数据的个数,然后再将{}中数据,按照顺序存储进去。 完成了几件事: 1.先声明:int[] c 2.根据{}中数组值的个数,开辟堆内存 3.将{}中的数组值,依次按照顺序存入数组中 D:声明,创建,并赋值 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{数值1,数值2,数值3,数值4.。。。} *//<code>

示例代码:

<code>class Test3ArrayCreate { public static void main(String[] args) { //创建方式1:先声明,再创建 int[] a = null;//引用类型默认赋值null a = new int[5];//创建,有new表示开辟堆内存,创建数组了,才可以使用数组。 //创建方式2:声明和创建写一起 int[] b = new int[5]; System.out.println(a); ​ //创建方式3:声明,创建,赋值,写一起 int[] c = {1,2,3,4,5}; /* 完成了几件事: 1.先声明:int[] c 2.根据{}中数组值的个数,开辟堆内存 3.将{}中的数组值,依次按照顺序存入数组中 */ System.out.println(c.length); for(int e :c){ System.out.println(e); } ​ //创建方式4: int[] d = new int[]{1,2,3,4,5}; System.out.println(d.length); ​ ​ ​ int[] e; e = new int[]{1,2,3,4,5}; for(int i:e){ System.out.println(i); } ​ } } ​/<code>

2.8、数组的地址转移

<code>Java中的数据分为两大类: 基本类型:4类8种 操作的都是数值本身 引用类型:数组 操作的是地址 ​ 基本类型进行赋值:数值 引用类型进行赋值:地址/<code>

示例代码:

<code>class Test4ArrayAddress { public static void main(String[] args) { /* 数组:引用类型的数据 数组名,存储是引用地址。 */ ​ int[] a = new int[3]; System.out.println(a.length);//3 System.out.println(a);//a数组的地址 System.out.println(a[0]);//0 ​ a[0] = 1; a[1] = 2; a[2] = 3; ​ int[] b = {4,5,6,7}; System.out.println(b.length);//4 System.out.println(b);//b的地址 System.out.println(b[0]);//4 ​ int[] c = a;//将a的值赋值给c,就是将a存储的数组的地址赋值给c //a和c存储的地址相同,那么就指向了同一个数组 System.out.println(c.length);//3 System.out.println(c);//a的地址 System.out.println(c[0]);//1 ​ c[0] = 100; System.out.println(a[0]); System.out.println(b[0]); System.out.println(c[0]); ​ ​ b = c; ​ b[1] = 200; System.out.println(a[1]);//200 System.out.println(b[1]);//200 System.out.println(c[1]);//200 ​ System.out.println("Hello World!"); } } ​/<code>

内存分析:

三、数组在方法中的使用

3.1、数组作为参数

数组是引用类型:传递的是地址。就是参数也会指向这块内存。当方法结束的时候,参数就销毁了。

<code>class Test5ArrayMethod { ​ //设计一个方法,用于打印数组 public static void printArray(int[] arr){//int[] arr = a;a的地址给了arr,那么arr和 // a指向同一块内存的数组 for(int e : arr){ System.out.print(e +"\t"); } System.out.println(); } ​ public static void main(String[] args) { ​ int[] a = {1,2,3,4,5}; ​ //设计一个方法,用于打印数组 printArray(a);//将a的地址,传递给arr System.out.println("Hello World!"); } }/<code>

内存分析:

3.2、数组作为返回值

示例代码:

<code>//设计一个方法,用于创建一个数组, 并赋值。数组要返回给调用处 public static int[] createArray(int len){ int[] arr = new int[len]; for(int i = 0;i /<code>

3.3、可变参数【扩展】

<code>概念:一个方法可以接收的参数的数量不定(0-多个),但是类型固定。 ​ 语法:数据类型 ... 参数名,可变参数在方法中当数组使用。 ​ 注意事项: 1、如果参数列表中,除了可变参数还有其他的参数,可变参数要写在整个参数列表的最后。 2、一个方法最多只能有一个可变参数。 /<code>

示例代码:

<code>class Test6Array { //求一组int类型的数据的和 public static void getSum(int ... nums ){ int sum = 0; for(int i = 0;i /<code>

四、数组的排序

排序:数组是存储一组数据,而且这些数据是有顺序的。但是数值本身可能是无序的。通过算法来实现给数组进行排序,升序(数值从小到大),降序(数值从大到小)。

4.1 冒泡排序

冒泡排序:思路(升序):比较相邻的两个数,较大的数据需要向后移动。长度减1。

<code>1、冒泡排序:Bubble Sort 原理:比较相邻的两个数,将较大的数,向后移动。 class Test7BubbleSort { public static void main(String[] args) { int[] arr = {15,23,8,10,7}; ​ for(int i= 1; i arr[j+1]){ //交换 int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j+1]; arr[j+1] = temp; } } } ​ for(int i = 0;i/<code>

选择排序:思路(升序):每次找个基准值,定一个变量k表示比较小的值的下标。每轮比较完,都在基准值上放一个比较小数。

4.2 选择排序

示例代码:

<code>package com.qf.array; ​ public class Test1SelectionSort { ​ public static void main(String[] args) { /* * 选择排序: 思路: 每一轮找个基准值:在基准值上放一个比较小的数。 * * 定义一个变量k,用于标记比较小的数的下标 */ int[] arr = { 15, 23, 8, 10, 7 }; ​ for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) { // i = 0,1,2,3,表示轮数 // 用于标记本轮中,要找的比较小的值。 int k = i; ​ // 依次比较arr[k] for (int j = k + 1; j < arr.length; j++) { // 比较arr[k]和arr[j],如果arr[k]值大于arr[j]的值,将j赋值给k if (arr[k] > arr[j]) { k = j; } } ​ // 交换arr[i]和arr[k] // i = 0, 第一轮:arr[0],arr[k] // i = 1,第二轮, arr[1],arr[k] // i =2,第三轮,arr[2],arr[k] if (k != i) { int temp = arr[i]; arr[i] = arr[k]; arr[k] = temp; } } ​ // 排序后,打印数组 for (int e : arr) { System.out.println(e); } ​ } ​ } ​/<code>

五、Arrays工具类

5.1、工具类:Arrays

<code>JDK提供好的类: A:Scanner,读取键盘 B:String,字符串 C:Math,数学的 D:Arrays,提供数组的常规操作的 E:System, 。。。/<code>

在Arrays类中,提供了很多关于数组常用的操作方法。

5.2、数组的复制

就是将一个数组的数据,复制到另一个数值中。

<code>方法一:通过循环,依次复制,将原数组的数据,一个一个,复制到目标数组中 方法二:Arrays类里方法:copyOf(原数组,新数组的长度)-->返回值是新数组 方法三:System类里的方法:arraycopy(原数组,原数组位置,新数组,新数组位置,拷贝的个数)/<code>

示例代码:

<code>package com.qf.array; ​ import java.util.Arrays; ​ public class Test3Copy { ​ public static void main(String[] args) { int[] a = {1,2,3}; int[] b = new int[10]; //数组的拷贝: //方法一:自己通过循环依次复制,吭哧吭哧 for(int i=0;i/<code>

六、二维数组

<code>​ 维度:dimension 数组:存储相同类型的一组数据。 一维数组:数组中存储的就是数据了。 二维数组:存储的是一维数组。本质也叫数组的数组。也被称为矩阵:行和列的。 多维数组。。。/<code>

示例代码:

<code>package com.qf.array; ​ public class Test4TDArray { ​ public static void main(String[] args) { //二维数组 //一维数组 int[] a = {1,2,3,4}; int[][] b = { {1,2,3}, {4,5,6}, {7,8,9,10} }; System.out.println(b);//打印的是b这个二维数组的地址 System.out.println(b.length);//3 System.out.println(b[0]);//第一个一维数组的地址 System.out.println(b[1]); System.out.println(b[2]); System.out.println(b[0][1]);//2 System.out.println(b[1][2]);//6 for(int i=0;i/<code>

示例代码:

<code>package com.qf.array; ​ public class Test5TDArray { ​ public static void main(String[] args) { //二维数组的创建语法 //1.先声明,再创建 int[][] a = new int[3][4];//二维,一维一起创建 //2.先创建二维数组,后创建一维数组 int[][] b= new int[3][];//只是创建了二维数组,但是一维还没有创建 b[0] = new int[3]; b[1] = new int[4]; b[2] = new int[4]; //3.声明,创建,赋值 int[][] c = {{},{},{}}; //4. int[][] d = new int[][]{{},{},{}}; } ​ } ​/<code>

七、作业

1、给定一个整数数组,例如{2,4,5,6,7,8}和一个数字,例如10,请设计一个方法,找出两个元素,并且使这两个数的和为给定数字,并打印出来。

2、某个公司采用公用电话传递数据,数据是四位的整数,在传递过程中是加密的,加密规则如下:每位数字都加上5,然后再用加5后的数字除以10的余数代替该数字,再将第一位和第四位交换,第二位和第三位交换。打印加密后的数字。

3、定义一个数组,存储以下数据:{1,2,3,4,5,6,7,8,9},请查找该数组中,是否存在数字8。