数组

数组
Smith第一部分 : 数组
1.数组
1.1 介绍
数组就是存储数据长度固定的容器,存储多个数据的数据类型要一致。
1.2 数组的定义格式
1.2.1 第一种格式
1 | 数据类型[] 数组名 |
1.2.2 第二种格式
1 | 数据类型 数组名[] |
1.3 数组的动态初始化
数组动态初始化就是只给定数组的长度,由系统给出默认初始化值
动态初始化: 指定数组长度
1 | 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度]; |
1 | int[] arr = new int[3]; |
1 | public class Demo2Array { |
1.4 数组元素访问
1.4.1 什么是索引
每一个存储到数组的元素,都会自动的拥有一个编号,从0开始。
这个自动编号称为数组索引(index),可以通过数组的索引访问到数组中的元素。
1.4.2访问数组元素格式
1 | 数组名[索引]; |
1.4.3代码
1 | public class Demo3ArrayIndex { |
1.5 内存分配
1.5.1 内存概述
内存是计算机中的重要原件,临时存储区域,作用是运行程序。
我们编写的程序是存放在硬盘中的,在硬盘中的程序是不会运行的。
必须放进内存中才能运行,运行完毕后会清空内存。
Java虚拟机要运行程序,必须要对内存进行空间的分配和管理。
1.5.2 java中的内存分配
- 目前我们只需要记住两个内存,分别是:栈内存和堆内存
| 区域名称 | 作用 |
|---|---|
| 寄存器 | 给CPU使用,和我们开发无关。 |
| 本地方法栈 | JVM在使用操作系统功能的时候使用,和我们开发无关。 |
| 方法区 | 存储可以运行的class文件。 |
| 堆内存 | 存储对象或者数组,new来创建的,都存储在堆内存。 |
| 方法栈 | 方法运行时使用的内存,比如main方法运行,进入方法栈中执行。 |
Java为了便于虚拟机执行Java程序,将虚拟机的内存划分为 方法区、栈、堆、本地方法栈、寄存器 这5块区域.
- 方法区:字节码文件先加载到这里
- 栈:方法运行时所进入的内存区域,由于变量在方法中,所以变量也在这一块区域中
- 堆:存储new出来的东西,并分配地址。 由于数组是new 出来的,所以数组也在这块区域。
1 | // 这里的int a是一个基本类型变量,存储的是一个数值 |
总结一下:
- 两个变量指向同一个数组时,两个变量记录的是同一个地址值。
- 当一个变量修改数组中的元素时,另一个变量去访问数组中的元素,元素已经被修改过了。
1.6 Java内存分配-一个数组内存图
1.7 两个数组内存图
1.8 多个数组指向相同内存图
1.9 数组的静态初始化
在创建数组时,直接将元素确定
标准格式静态初始化**: 指定元素**
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2数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,...};
int[] arrayA = new int[]{100, 200, 300};简化格式静态初始化**: 指定元素**
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2数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,...};
int[] arrayA = {100, 200, 300};
1 | public class Demo1Array { |
1.10 数组操作两个常见问题
1.10.1 索引越界异常
出现原因
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6public class ArrayDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[3];
System.out.println(arr[3]);
}
}数组长度为3,索引范围是0~2,但是我们却访问了一个3的索引。
程序运行后,将会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。在开发中,数组的越界异常是不能出现的.
解决方案
将错误的索引修改为正确的索引范围即可
1.10.2 空指针异常
出现原因
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9public class ArrayDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[3];
//把null赋值给数组
arr = null;
System.out.println(arr[0]);
}
}arr = null 这行代码,意味着变量arr将不会在保存数组的内存地址,也就不允许再操作数组了,因此运行的时候会抛出 NullPointerException 空指针异常。
在开发中,数组的越界异常是不能出现的.
解决方案
给数组一个真正的堆内存空间引用即可
1.11 数组遍历
数组遍历:就是将数组中的每个元素分别获取出来,就是遍历。
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19public class ArrayTest01 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
System.out.println(arr[3]);
System.out.println(arr[4]);
//数组的索引是 0 到 lenght-1 ,可以作为循环的条件出现。
//定义数组
int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};
//使用通用的遍历格式
for(int x=0; x<arr.length; x++) {
System.out.println(arr[x]);
}
}
}
1.12 数组获取最大值
1 | public class Test2Array { |
1.13 数组元素求和
1 | public class Test3Array { |
1.14 数组基本查找【应用】
需求:
已知一个数组 arr = {19, 28, 37, 46, 50}; 键盘录入一个数据,查找该数据在数组中的索引,并在控制台输出找到的索引值。思路:
1.定义一个数组,用静态初始化完成数组元素的初始化
2.键盘录入要查找的数据,用一个变量接收
3.定义一个索引变量,初始值为-1
4.遍历数组,获取到数组中的每一个元素
5.拿键盘录入的数据和数组中的每一个元素进行比较,如果值相同,就把该值对应的索引赋值给索引变量,并结束循环
6.输出索引变量代码实现:
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20public class Array {
public static void main(String[] args) {
int [] array = {2,3,4,5,6};
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个整数:");
int number = sc.nextInt();
boolean flag = false;
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
if (array[i] == number){
flag = true;
System.out.println("找到了,索引是:" + i);
}
}
if (!flag){
System.out.println("没有找到");
}
}
}
1.15 评委打分【应用】
需求:在编程竞赛中,有6个评委为参赛的选手打分,分数为0-100的整数分。
选手的最后得分为:去掉一个最高分和一个最低分后 的4个评委平均值 (不考虑小数部分)。思路:
1.定义一个数组,用动态初始化完成数组元素的初始化,长度为6
2.键盘录入评委分数
3.由于是6个评委打分,所以,接收评委分数的操作,用循环
4.求出数组最大值
5.求出数组最小值
6.求出数组总和
7.按照计算规则进行计算得到平均分
8.输出平均分代码实现:
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48public static void main(String[] args) {
// 1.定义一个数组,用动态初始化完成数组元素的初始化,长度为6
int[] arr = new int[6];
// 2.键盘录入评委分数
Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 3.由于是6个评委打分,所以,接收评委分数的操作,用循环
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println("请输入第" + (i+1) + "个评委的打分:");
int score = sc.nextInt();
if(score >= 0 && score <= 100){
// 合法的分值
arr[i] = score;
}else{
// 非法的分值
System.out.println("您的打分输入有误, 请检查是否是0-100之间的");
i--;
}
}
// 4.求出数组最大值
int max = arr[0];
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if(max < arr[i]){
max = arr[i];
}
}
// 5.求出数组最小值
int min = arr[0];
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if(min > arr[i]){
min = arr[i];
}
}
// 6.求出数组总和
int sum = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
sum += arr[i];
}
// 7.按照计算规则进行计算得到平均分
int avg = (sum - max - min ) / 4;
// 8.输出平均分
System.out.println(avg);
}
}
2.增强for
增强for循环 是一种更简洁、更方便的遍历数组(和集合)的方式,能自动遍历数组的每个元素,不需要你操心下标。
代码更简洁:比普通for循环少写很多代码
不容易出错:不用处理下标,不会出现数组越界错误
更易读懂:一眼就能看出”遍历每个元素”的意思
2.1 怎么用
语法格式:
1 | for (元素类型 变量名 : 数组名) { |
增强for循环让你用最少的代码,安全地遍历数组的每个元素。
2.2 注意事项
增强for循环只能读取,不能修改数组内容
需要下标索引时,需要用传统for循环
查找
二分查找
1 | import java.util.Scanner; |
排序
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