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一、概念
同一种类型数据的集合。简单的来说就是一容器，用来装东西的。
使用数组的好处：可以自动给数组中的元素从0开始编号，方便操作这些元素。
二、一维数组的格式
格式1：元素类型 [ ]数组名 = new 元素类型 [元素个数或数组长度] ;
如： int [] arr = new int [3]; 也可以写成： int arr[] = new int[3];
格式2：元素类型 []数组名 = new 元素类型 [ ]{元素1,元素2,…};
如： int [] arr = new int []{1,2,3,4,5};
还有一种简写的静态初始化格式：如： int [] arr={1,2,3,4,5};
特别注意：int[] x,y[]; //x一维，y二维。int[] x;int[] y[];
其中：new是用来在堆内存中产生一个容器实体。
1、System.out.println(arr);得到的结果是一个哈希值，也叫地址值。
2、数组在堆内存开辟空间后，就有默认的初始化值。如：int默认0；boolean默认false。
内存小知识：
Java程序在运行时，需要在内存中的分配空间。为了提高运算效率，有对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。
栈内存：用于存储局部变量，当数据使用完，所占空间会自动释放。 //存在时间短
堆内存：1、数组和对象，通过new建立的实例都存放在堆内存中。 //存在时间较久
2、每一个实体都有内存地址值。
3、实体中的变量都有默认初始化值。
4、实体不在被使用，会在不确定的时间内被垃圾回收器回收。
三、数组操作常见问题
1、数组脚标越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)。例：
int[] arr = new int[2];
System.out.println(arr[3]);
访问到了数组中的不存在的脚标时发生。
2、空指针异常(NullPointerException)。例：
int[]arr = null;
System.out.println(arr[0]);
arr引用没有指向实体，却在操作实体中的元素时。
四、数组中的数组
也称多维数组，这里我们主要讲二维数组。
格式1： int[][] arr= new int[3][2];
解释：以上格式表示定义了名称为arr的二维数组。有3个一维数组，每一个一维数组中有2个元素。一维数组的名称分别为arr[0],arr[1],arr[2]。给第一个一维数组1脚标位赋值为78写法是：arr[0][1] = 78。
格式2： int[][] arr= new int[3][];
注：此种格式中每个一维数组都是默认初始化值null。
格式3：int[][] arr = {{3,8,2},{2,7},{9,0,1,6}};//每一个一维数组中具体元素都初始化了。
注：一种特殊定义写法：int[]x,y[]; x是一维数组，y是二维数组。
1 class Array2Demo 2 {//目标：熟悉二维数组的存在，即一维数组中的组员为 3 // 一维数组 4 public static void main(String[] args) 5 { 6 7 8 /* 9 int arr[]=new int [3];//新建一个一维数组，数组中有三个元素 10 11 int arr[][]=new int[3][4]//新建一个二维数组，3列4行 12 int arr[][]=new int[3][];//二维数组，有三个组员，组员中各有一维数组 13 arr[0][]=new int[3]; 14 arr[1][]=new int[1]; 15 arr[2][]=new int[2]; 16 System.out.println(arr,length);//打印是二维数组的长度 3； 17 System.out.println(arr[0].length);//打印二维数组中第一个一维数组长度 18 */ 19 int arr[][] = {{3,5,1,7},{2,3,5,8},{6,1,8,2}}; 20 //求数组中元素的和 21 //分析：二维数组需要使用双重for循环 22 //第一次遍历时x<arr.length 23 //第二次遍历时y<arr[x].length 24 int sum=0,x,y; 25 for(x=0;x<arr.length;x++) 26 { 27 for(y=0;y<arr[x].length;y++) 28 { 29 sum=sum+arr[x][y]; 30 } 31 } 32 System.out.println("数组和为："+sum); 33 } 34 }
五、数组常见操作
1、 数组排序：
常见的排序方式：冒泡排序和选择排序。在Java已经定义好了一种排序方式，在开发使用中，直接调用即可。排序的方式有很多，其中最快的排序方式为希尔排序。
下面是我自己敲的选择和冒泡两种排序方式的程序：
1 import java.util.*; 2 /* 3 对给定数组进行排序。 4 {5,1,6,4,2,8,9}*/ 5 class ArrayTest2 6 { 7 public static void swap(int arr[],int a,int b) 8 {/* 9 分析：无论哪一种排序都需要交换，为了提高代码的复用率 10 独立将交换函数封装 11 */ 12 int temp=arr[a]; 13 arr[a]=arr[b]; 14 arr[b]=temp; 15 } 16 public static void selectSort(int arr[])//分析：选择排序 17 { /*分析：选择排序：原理是将遍历一遍数组将最小值放到最前面 18 之后遍历便从角标1开始，如此重复， 19 直到遍历到arr.length-2为止 20 */ 21 for(int x=0;x<arr.length-1;x++)//外循环遍历数组 22 { 23 for(int y=x+1;y<arr.length;y++)//内循环比较大小 24 { 25 if(arr[x]>arr[y]) 26 swap(arr,x,y); 27 } 28 } 29 } 30 public static void VubbleSort(int arr[])//分析:冒泡排序 31 { 32 for(int x=0;x<arr.length-1;x++)//原理是从零角标开始，相邻角标元素值大的往后面放， 33 { //因此遍历一次后，该数组最大的元素在最后面 34 for(int y=0;y<arr.length-x-1;y++)//-x:让每一次比较的元素减少。-1：避免角标越界。 35 { if(arr[y]>arr[y+1]) 36 swap(arr,y,y+1); 37 } 38 } 39 } 40 41 public static void printArray(int arr[]) 42 { 43 sop("{"); 44 for(int x=0;x<arr.length;x++)//打印数组的格式 {x,x,x,x,x......} 45 { 46 if(x!=arr.length-1) 47 sop(arr[x]+","); 48 else 49 sop(arr[x]+"}"); 50 51 } 52 sop("\n"); 53 } 54 public static void main(String[] args) 55 { 56 int arr[]={5,1,6,4,2,8,9}; 57 sop("数组排序前："); 58 printArray(arr); 59 //VubbleSort(arr); 60 selectSort(arr); 61 sop("数组排序后："); 62 printArray(arr); 63 } 64 public static void sop(Object obj) 65 { 66 System.out.print(obj); 67 } 68 }
2、 折半查找
1 class ArrayTest4 2 {/* 3 数组的查找操作。 4 5 练习：有一个有序的数组，想要将一个元素插入到该数组中， 6 还要保证该数组是有序的。如何获取该元素在数组中的位置。 7 分析：通过折半查找寻找出元素应该所属的角标 8 之后创建新的数组存储，新的数组 9 */ 10 11 public static int halfSearch(int arr[],int key)//传递进来的是有序的数组 和要查找的元素 12 { //返回的是该元素应该在的位置 13 int low=0,high=arr.length,num; 14 for(num=(low+high)/2;low<high;num=(low+high)/2)//将数组的两端low+high 除二 取出该位置num的元素与要查找的元素比较 15 { 16 if(key==arr[num]) 17 return num+1; //如果查找到元素值相同 ，则返回的位置为num+1； 18 else 19 { 20 if(key>arr[num])//若要查找的元素大，则将num加1的所在位置 传递给 low 21 low=num+1; 22 else 23 high=num-1;//若要查找的元素小 则将num减1的所在位置 传递给 high 24 } 25 26 27 } 28 return low; //如果没有查找到元素与之相同，则返回 low ，这个low便是如果元素要插入这个数组，该元素应该存在的位置 29 } 30 public static void sop(Object obj)//打印 任何对象 31 { 32 System.out.println(obj); 33 } 34 public static int getIndex(int arr[],int key)//按照数组的顺序 查找 有没有与要查找元素相同的元素（该数组可以无序） 35 { 36 int x; 37 for(x=0;x<arr.length;x++) 38 { if(key==arr[x]) 39 return x; //如果有则返回位置 40 } 41 return -1; //没有则返回-1 42 } 43 44 public static void main(String[] args) 45 { 46 int arr[]={2,4,5,7,8,19,32,45}; 47 int arr1[]={3,2,1,5,4,2,9}; 48 int x=halfSearch(arr,9); 49 int y=getIndex(arr1,5); 50 System.out.print('{'); 51 for(int a=0;a<arr.length-1;a++) 52 System.out.print(arr[a]+","); 53 System.out.print(arr[arr.length-1]);//打印arr数组 54 System.out.println('}'); 55 sop(x); 56 57 sop(y); 58 59 } 60 }
3、数组的反转
1 /* 2 对给定的数组进行反转。 3 {3,1,5,6,2} ---> 4 {2,6,5,1,3} 5 6 分析：要反转数组，只要将数组的首尾依次互换 7 而一个数组有奇偶，然而要反转的次数是确定的即 8 int x=arr.length/2. 9 因此只需要调用循环就可以了 10 11 */ 12 13 class ArrayTest3 14 { public static void reverseArray(int arr[]) 15 { 16 for(int start=0,end=arr.length-1; start<end ; start++,end--)//取出起始位和末尾位，只要起始位能够小于末尾位 17 { //即还有未交换位置的元素，之后将起始位增1，末尾位减1 18 int temp=arr[start]; 19 arr[start]=arr[end]; //交换两个位置所在的元素 20 arr[end]=temp; 21 22 } 23 } 24 public static void printArray(int arr[]) //打印数组的格式 {x,x,x,x......} 25 { 26 sop("{"); 27 for(int x=0;x<arr.length;x++) 28 { 29 if(x!=arr.length-1) 30 sop(arr[x]+","); 31 else 32 sop(arr[x]+"}"); 33 } 34 sop("\n"); 35 } 36 public static void sop(Object obj) //打印任何对象 37 { 38 System.out.print(obj); 39 } 40 public static void main(String[] args) 41 { 42 int arr[]={3,1,5,6,2};//创建数组 43 sop("交换前的数组为"); 44 printArray(arr); 45 reverseArray(arr); 46 sop("交换后的数组为"); 47 printArray(arr); 48 } 49 }
4、实战演练 LuckNumber
class LuckNumber { /*有n个小朋友手拉手围成圈，编号为1~n，小朋友轮流从1开始报数报到m， 报到m的自动退出该圈，游戏到最后剩下的是几号小朋友？ 分析：将小朋友的个数存到数组中， 当报到m时，将该数组元素变成0； 当碰到0时，指针自动读取下一个元素， 当报到最后一个时，指针跳到0角标，从新开始 */ public static void sop(Object obj)//打印任何对象 { System.out.print(obj); } public static int getLuck(int arr[],int m) { int pos=-1,num=0; for(int x=0;x<arr.length-1;x++) //取出元素个数-1的个数，目的取出唯一剩到最后的元素 { for(int y=0;y<m;y++)//每次数过m个非零的元素时，使该元素变为零 { pos++; if (pos==arr.length) pos=0; while(arr[pos]==0) {pos++; if (pos==arr.length) { pos=0; } } } arr[pos]=0; } for(int t=0;t<arr.length;t++)//寻找 { if (arr[t]!=0) { num=arr[t]; } } return num; } public static void main(String[] args) { int n=3,arr[]=new int[n];//建立数组，通过for循环将1~12传入数组 for(int i=1;i<=arr.length;i++) { arr[i-1]=i; } sop(getLuck(arr,2));//将数组和被淘汰的号码传入 } }