Java数组

数组的作用：是用于存储大量相同类型的数据。

一、语法

1.是一个数据类型。

2.在现有数据类型的后面，加上[]就变成了数组类型。

数据类型->数组类型

int -> int[]

byte -> byte[]

char ->char[]

int[] -> int[][]

int[][] -> int[][][]

 

1.1初始化数组

1.1.1动态初始化数组

指定数组的长度，不指定数组里面每个元素的实际内容。实际内容全部自动填充默认值，如果是整数则为0，浮点则是0.0，引用类型的则是null，boolean类型则是false。

数据类型[]
变量名 = new
数据类型[长度];

eg.

// 声明一个类型为double[]的变量，名为wages // 使用new关键字创建一个double类型的数组，长度为30（连续30个double） // new以后，需要连续分配30个double类型的内存空间 // 30个double的值，全部都是默认值 double[] wages = newdouble[30];

 

 

1.1.2静态初始化数组

指定内容，不指定长度。长度系统自动计算。在{}里面直接指定每个元素，元素之间用逗号隔开

数据类型[]
变量名 = new
数据类型[]{};

// 声明一个类型为double[]的变量，名为wages // 内容在内存里面按照代码的顺序依次排列 double[] wages = newdouble[]{1.0, 3, 5, 6.4};

 

1.2使用数组

1.2.1获取数组的长度

变量名.length：返回int类型

1.2.2获取数组里面的某个值(元素)

利用偏移量来进行获取，这个偏移量不需要程序员计算字节，只需要计算偏移多少个元素即可。

偏移量从0开始，0是第一个正整数，也表示第一个元素不需要偏移即可获取。

数组变量[索引]

1.2.3给数组里面的某个元素赋予值

把数组里面的元素，当做是一个变量来使用即可！

数组变量[索引] =
值;

eg.

ar1[7] = 41;

 

1.2.4使用循环输出数组里面所有的元素的值

数组长度有多少，就循环输出多少次，并且第一个元素从0开始

eg.

for( int i=0; i<arg1.length; i++ ){

    System.out.println( arg1[i] );

}

 

1.2.5数组的排序

把无序的数据，整理变成有序的数据。

 

冒泡排序

循环一次数组，找到数组里面最大的元素，并且把此元素的移动到数组的最后面。

步骤

1.循环数组，只需要循环长度减一次

2.在循环里面，如果发现左边的数比右边的数大，交换两个数的位置

3.在前面这个循环的外面，嵌套一层循环，循环数组长度减一次

4.修改内层循环的比较次数，减去外层循环的计数器

 

Arrays.sort
使用JDK自带的排序算法

 

Arrays.parallelSort Java 8新增的并行排序算法

 

二、数组存储方式

数组是一种引用数据类型，所有的引用数据类型，必须要new才能得到实际的值。除了char类型的数组外，其他的所有类型的数组都是输出内存地址，而char数组输出的是实际内容。

输出流System.out是PrintStream对象，PrintStream有多个重载的println方法，其中一个就是public
void println(char[] x)，直接打印字符数组的话，不像int[]等其他数组，它会直接调用这个方法来打印，因而可以打印出数组内容，而不是地址。

// 1.声明一个int[]类型的变量，名为ar1 // 2.创建10个连续的int，放到一个数组里面，并且返回内存地址[I@***,其中[I@表示int数组；[B是Byte数组     //除了char类型的数组外，其他的所有类型的数组都是输出内存地址，而char数组输出的是实际内容 // 3.把返回的内存地址给ar1作为值 // 每个int都是为0 int[] ar1 = newint[10];   System.out.println(ar1);

 

系统把内存分为栈、堆两个区域，所有的变量的值，都是存储在栈里面。

基本类型的值，就是变量的值；引用类型的值，只是一个内存地址。

引用类型利用这个内存地址，到堆里面去获取实际的数据。

 

引用数据类型的值，也被称之为"指针"。

但是Java里面不能直接操作"指针"，都系统自动控制的。

指针其实就是一个数字！但是不能被直接当做数字使用。

 

三、Java数组的特点：

长度不可变，在new的时候，数组的长度是多少，那么会一直是那么长。

3.1变相进行数组扩容

既然Java的数组长度是不能变的，那么就创建一个新的数组，并且把旧的数组里面的内容，复制到新数组里面。

最后把新数组作为使用的数组。

int[] ar = newint[]{10,20,30,40,50};   //把1/2/3步骤全部使用多行注释给注释掉，那么就会出现"数组索引超出边界异常" // java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException   //把容量改为10 //1.创建一个长度为10的新数组 int[] t = newint[10]; //2.把ar里面的每个元素，复制到新数组里面 for( inti = 0; i < ar.length; i++ ) { // 把ar数组里面i位置的值，赋予给t数组里面的i位置 // i是0~4 t[i] = ar[i]; } //3.把新数组赋予给ar变量 ar = t;   //在索引为5、6的位置，分别是（666,777） ar[5] = 666; ar[6] = 777;     System.out.println( ar.length );// 10   for( inti = 0; i < ar.length; i++ ) { // 10 20 30 40 50 666 777 System.out.println( ar[i] ); }

 

3.2在数组的中间部分插入、删除元素

如果要在中间插入元素：

1.要把现有的位置的元素移动在后面一位，在移动之前，需要先检查空间是否足够。

2.把新的元素，插入到原有的位置

 

如果把中间的某个元素删除

把后面一位的元素，往前移动一位

 

3.3简化的for循环

自从Java 5以后，jdk提供了简化的for循环用于输出数组的内容

for( <数据的数据类型> <变量名> : <数组变量名>
)

{

//

}

eg.

int[] ar = new ...

for( int i = 0; i < ar.length; i++ )

{

int v = ar[i];

}

上面内容可以简化为：

//简化的for循环只适合读取，不能给数组里面写数据

//好处是不需要声明一个循环计数器

//数组有多少个元素，就循环多少次，每次循环的时候把元素取出下一个放到变量v里面

for( int v : ar )

{

}

 

四、二维数组

本质上不存在二维数组！全部都是一维数组。

所谓"二维数组"，其实是"数组数据类型"的数组。

int -> int[]

int[] 就是int的数组类型

int[][]
就是int数组的数组

理解二维数组的时候，最典型的实体就是电子表格。

 

4.1动态初始化

//5行3列

int[][] ar = new int[5][3];

 

//5行，列的数量未知

//每行都没有内容，为null

int[][] ar = new int[5][];

 

4.2二维数组的使用

// ar1是int[]类型的数组，那么里面装的是int[]类型的数据 int[][] ar1 = newint[5][3];   //获取ar1索引为0的元素，赋予给x变量 //因为ar1里面装的是int[]，所以x的类型必须是int[] //取出第0行 //x的使用方法和其他int数组没有任何差别 int[] x = ar1[0];   //5行，列未知 //每行都没有内容，为null int[][] ar2 = newint[5][];     // ar1的长宽已知，[I@表示内存地址 System.out.println( ar1[1] ); // null 表示空，就是未赋予实际的内容 System.out.println( ar2[1] );// null   //给ar2变量里面的第 4 行，赋予一个具体的int[] ar2[4] = newint[]{3,4,5,6,7,8,9}; System.out.println( ar2[1] );// null System.out.println( ar2[4] );// [I@内存地址

 

 

五、Arrays类

专门用来操作数组的一个工具。使用此类的时候，必须先导入 java.util.Arrays
类。

常用方法

toString :
用于把数组转换为String，通常输出的时候使用。

binarySearch :
使用二分查找法，在数组里面查询指定的元素的位置。使用的时候必须确保数据是有序的。

copyOf :
复制数组用的，性能非常高，因为直接使用系统底层的API，复制堆内存。

copyOfRange :
复制原始数组中的一部分，产生一个新的数组。

parallelSort :
并行排序。在Java 8之前，排序之类的动作只能由一个CPU内核来完成。

并行排序能够同时利用多个CPU内核进行排序，并且排序后把结果汇总一起。

sort: 以前的使用单个CPU核进行排序的方法。

eg.将数组转化为string输出；扩容

import java.util.Arrays;   publicclassTestArrays { publicstaticvoid main(String[] args) { int[] ar = newint[]{13,4,6,8,9};   //把数组里面所有的内容全部输出 // Arrays.toString(ar)是把ar里面的内容转换为String类型，直接输出 System.out.println( Arrays.toString(ar) );     //相当于是扩容 int[] ar1 = Arrays.copyOf(ar, ar.length + 5); System.out.println(ar.length); System.out.println(ar1.length); } }

 

六、获取java的命令行参数

开始运行之前传递进来

在main方法后面的圆括号里面，每次总有一个 String[] args
是固定的，main方法必须有此参数。

这是String[]类型的参数，用于装多个String。

String[] args相当于就是一个变量，这个变量用来装从命令行在启动java命令的时候，传入的命令行参数。

在命令行里输入java <类名> [多个参数，使用空格隔开]，空格的数量不限，但是都只认非空格，每组空格间的非空格都是一个参数。

publicclassTestArguments { publicstaticvoid main(String[] args) { //数组的长度就是参数的个数 System.out.println("参数的个数: " + args.length);   //输出所有的参数 for( String s : args ) { System.out.println( s ); } } }

在命令行里输入

java TestArguments

运行结果

参数的个数：0

在命令行里输入

java TestArguments a b cc d

运行结果

参数的个数：4 a b cc d

 

运行中传递进来

使用System.in可以获得键盘输入。键盘输入也被称之为"标准输入流"。
System.in

屏幕（cmd）也被称之为"标准输出流"。 System.out

同时屏幕（cmd）也有另外一个作用，叫做"标准错误输出流"，专门输出错误信息的。System.err

 

System.in使用的时候比较麻烦，因为是通过字节( byte[] )的方式来处理数据的。

所以通常接收键盘的输入，会使用Scanner，创建Scanner的时候，需要一个标准的字符输入流。

eg.

//导入

import java.util.Scanner;

//创建实例

//创建一个Scanner，用于读取标准输入流里面的字符串内容

Scanner s = new Scanner( System.in );

 

import java.util.Scanner;   publicclassTestScanner { publicstaticvoid main(String[] args) { //创建实例 Scanner s = new Scanner( System.in );     //调用next开头的方法，会等待键盘的输入，输入内容以后，遇到回车就会结束next //获得键盘输入的字符串 String c = s.next();   System.out.println( "输入的字符串: " + c );     //等待输入数字。如果输入的字符串无法转换为int，报错 inti = s.nextInt(); System.out.println( "整数: "+ i ); } }

 

七、重点

普通的一维数组

动态初始化、静态初始化

获取数组长度

获取数组的元素

给数组里面的元素赋予值

循环输出数组里面所有的内容

普通的for循环

简化的for循环

 

八、练习

练习1

使用循环给一个长度为20的数组里面的每个元素，填入随机的值。

 

要使用随机，需要使用 java.util.Random
类的实例

1.在java源代码的第一行写上

import java.util.Random;

2.声明Random类变量，并且创建Random类的实例

Random r = new Random();

3.调用Random实例的nextInt方法产生随机数

int t = r.nextInt();

 

实现步骤：

1.import

2.在main方法里面new一个Random

3.new一个int数组，长度为20

4.使用for循环给数组里面的每个元素赋予一个随机数

5.使用另外一个循环，计算需要的结果变量（四个）

 

练习2

把练习1里面的数组里面的值，计算以下几个结果：

1.总和

2.最大值

3.最小值

4.平均值

 

练习3

计算1~100的阶乘，只需要一个循环即可

 

练习4

找出1~1000以内的所有完全数

 

完全数

当一个数的所有真约数（所有的约数里面，除本身之外的约数）的和等于数本身，那么这个数就是完全数。

eg.

6的约数：1/2/3/6

publicclass Wanquanshu { publicstaticvoid main(String[] args) {     intsum = 0;     for( inti=1; i<=1000; i++ ){         for( intj=1; j<i; j++ ){             if( i%j==0 ){                 sum += j;             }         }         if( sum==i )             System.out.println(sum);         sum = 0;     }       } }

 

练习5

把一个数组的内容对调

eg.

int[] ar = new int[]{1,2,3,4,5};

//对调后的结果是 5,4,3,2,1

publicclass duidiao { publicstaticvoid main(String[] args) {     int[] ar = newint[]{1,2,3,4,5};     intar_length = ar.length;     int[] ar2 = newint[ar_length];     for( inti=0; i<ar_length; i++ ){         ar2[ar_length-i-1] = ar[i];     }      } }

 

练习6

随机生成数字，检查此数字是否在数组里面已经存在

Random r = new Random();

//生成1~10之间的数字

int t = r.nextInt(10) + 1;

 

//检查t是否已经在ar里面，如果在则输出已经存在；否则输出不存在。

//如果检查到已经存在则不再继续检查。

int[] ar = new int[]{1,2,4,5,6,8,10};

 

练习7

生成随机字符

字符的本质就是数字，生成0~25之间的随机数，然后加上小写字母a，那么就变成a～z的字符。

int t = r.nextInt(26);

char c = (char) (t + 'a');

 

练习8

生成包括A～Z、a～z、0~9之间的6位字符。

aBc61h

8Acl0o

在随机字符的基础上，结合重复检查，实现不重复的随机字符。

package shuzu;   //1.导入Random import java.util.Random; //生成6位随机字符 publicclassRandomChar2 { publicstaticvoid main(String[] args) { //2. Random r = new Random();   //3.放一个共享的数组，里面包含了所有需要的字符 char[] cs = newchar[62]; //3.1.循环给cs变量里面的每个元素赋予一个字符 for(inti = 0; i < 26; i++) { //i = 0 ~ 25 // 把0~25的位置，放小写字母 cs[i] = (char)(i + 'a');   // i + 26 表示 26 ~ 51的范围，放大写字母 cs[i + 26] = (char)(i + 'A');   // 判断i小于10的时候，正好有10个数字，放到最后 // 52 + i if ( i < 10 ) { cs[i + 52] = (char)(i + '0'); } }   //cs是char类型的数组，直接使用System输出，会输出内容 System.out.println( cs );   //4.循环6次，每次循环生成一个数字，这个数字的范围是0～数组长度减一 // 这个数字其实就是数组的索引 for( inti = 0; i < 6; i++ ) { //随机生成cs索引范围的数字，利用这个数字到cs里面获取字符 intindex = r.nextInt( cs.length );   //5.利用生成的随机索引，从数组里面取字符 charc = cs[index]; System.out.print( c ); } System.out.println( ); } }

 

练习9

魔术矩阵

在一个二维数组里面，实现每行、每列、对角线的值的和相等。

 

规则就是不断的往右上角填数

步骤

1.把第一个数放在第一行的最中间

2.把x加一，y减一

如果y小于0，那么就把y的值设置为行数减一

如果x大于长度，那么就把x的值设置为0

3.如果当前填的数是行数的整数倍，那么不要进行第二步。

直接y加一

ar[y][x] =
数