深圳网站建设 诺骐网,网站外链代发,推广平台的方法,免费网站正能量入口下载一、数组的基本概念 1.1 为什么要使用数组 假设现在要存5个学生的javaSE考试成绩#xff0c;并对其进行输出#xff0c;则可有 public static void main(String[] args){ int score1 70; int score2 80; int score3 85; int score4 60; …一、数组的基本概念 1.1 为什么要使用数组 假设现在要存5个学生的javaSE考试成绩并对其进行输出则可有 public static void main(String[] args){ int score1 70; int score2 80; int score3 85; int score4 60; int score5 90; System.out.println(score1); System.out.println(score2); System.out.println(score3); System.out.println(score4); System.out.println(score5); } 数据是同种类型如果要存入多个数据上述方法就非常麻烦可以用一种更简单的方法来存储数据那就是数组。 1.2 什么是数组 数组可以看成是相同类型元素的一个集合。在内存中是一段连续的空间。 注意数组中存放的元素其类型相同数组的空间是连在一起的每个空间有自己的编号起始位置编号即数组的下标为0。 1.3 数组的创建及初始化 1.数组的创建 T[] 数组名 new T[N]; T数组中存放元素的类型T[]数组的类型N数组的长度。 int[] array1 new int[10]; double[] array2 new double[5]; 2.数组的初始化 数组的初始化主要分为动态初始化以及静态初始化。 动态初始化在创建数组时直接指定数组中元素的个数。 int[] array new int[10]; 静态初始化在创建数组时不直接指定数据元素个数而直接将具体的数据内容进行指定。 格式T[] 数组名称 {data1, data2, data3, ..., datan}; int[] array1 new int[]{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; double[] array2 new double[]{1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0}; 注意静态初始化虽然没有指定数组的长度但编译器在编译时会根据{}中元素个数来确定数组的长度静态初始化可以简写省去后面的new T[]。 int[] array1 {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; double[] array2 {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0}; 静态和动态初始化也可以分为两步但是省略格式不可以。 int[] array1; array1 new int[10]; int[] array2; array2 new int[]{10, 20, 30}; // 编译失败 // int[] array3; // array3 {1, 2, 3}; 如果没有对数组进行初始化数组中元素有其默认值,如果数组中存储元素类型为基类类型默认值为基类类型对应的默认值,如果数组中存储元素类型为引用类型默认值为null。
类型默认值byte 0short0int0long0float0.0fdouble0.0char/u0000booleanfalse 1.4 数组的使用 数组在内存中是一段连续的空间空间的编号都是从0开始的依次递增该编号称为数组的下标数组可以通过下标访问其任意位置的元素。 例如 int[]array new int[]{10, 20, 30, 40, 50}; System.out.println(array[0]); System.out.println(array[1]); System.out.println(array[2]); System.out.println(array[3]); System.out.println(array[4]); // 也可以通过[]对数组中的元素进行修改 array[0] 100; System.out.println(array[0]); 注意数组支持随机访问即通过下标访问快速访问数组中任意位置的元素下标从0开始介于[0, N之间不包含NN为元素个数。 遍历数组将数组中的所有元素都访问一遍。 int[]array new int[]{10, 20, 30, 40, 50}; for(int i 0; i 5; i){ System.out.println(array[i]); 也可以使用 for-each 遍历数组。 int[] array {1, 2, 3}; for (int x : array) { System.out.println(x); } 在数组中可以通过 数组对象.length 来获取数组的长度。 int[]array new int[]{10, 20, 30, 40, 50}; for(int i 0; i array.length; i){ System.out.println(array[i]); } 二、数组是引用类型 2.1初始JVM的内存分布 内存是一段连续的存储空间主要用来存储程序运行时的数据例如程序运行时代码需要加载到内存程序运行产生的中间数据要存放在内存程序中的常量也要保存有些数据可能需要长时间存储而有些数据当方法运行结束后就要被销毁。如果对内存中存储的数据不加区分的随意存储那对内存管理起来将会非常麻烦故JVM也对所使用的内存按功能不同进行划分。 方法区和堆是由所有线程共享的数据区而虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器是线程隔离的数据区。 程序计数器 : 只是一个很小的空间, 保存下一条执行的指令的地址 虚拟机栈: 与方法调用相关的一些信息每个方法在执行时都会先创建一个栈帧栈帧中包含有局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址以及其他的一些信息保存的都是与方法执行时相关的一些信息。比如局部变量。当方法运行结束后栈帧就被销毁了即栈帧中保存的数据也被销毁。 本地方法栈: 本地方法栈与虚拟机栈的作用类似. 只不过保存的内容是Native方法的局部变量. 在有些版本的 JVM 实现中(例如HotSpot), 本地方法栈和虚拟机栈是一起的。 堆: JVM所管理的最大内存区域. 使用 new 创建的对象都是在堆上保存 (例如前面的 new int[]{1, 2,3} )堆是随着程序开始运行时而创建随着程序的退出而销毁堆中的数据只要还有在使用就不会被销毁。 方法区: 用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据 方法编译出的的字节码就是保存在这个区域。 2.2 基本类型变量和引用类型变量 基本数据类型创建的变量称为基本变量该变量空间中直接存放的是其所对应的值而引用数据类型创建的变量一般称为对象的引用其空间中存储的是对象所在空间的地址。 public static void func() { int a 10; int b 20; int[] arr new int[]{1,2,3}; } a、b、arr都是函数内部的变量故其空间都在main方法对应的栈帧中分配a、b是内置类型的变量故其空间中保存的就是给该变量初始化的值array是数组类型的引用变量其内部保存的内容是数组在堆空间中的首地址。引用变量并不直接存储对象本身可以简单理解成存储的是对象在堆中空间的起始地址。通过该地址引用变量便可以去操作对象。 2.3引用变量 public static void func() { int[] array1 new int[3]; array1[0] 10; array1[1] 20; array1[2] 30; int[] array2 new int[]{1,2,3,4,5}; array2[0] 100; array2[1] 200; array1 array2; array1[2] 300; array1[3] 400; array2[4] 500; for (int i 0; i array2.length; i) { System.out.println(array2[i]); } } 2.4 null null 在 Java 中表示 空引用 , 也就是一个不指向对象的引用。null 的作用类似于 C 语言中的 NULL (空指针), 都是表示一个无效的内存位置. 因此不能对这个内存进行任何读写操作。 int[] arr null; System.out.println(arr[0]); 三、数组的应用场景 3.1保存数据 public static void main(String[] args) { int[] array {1, 2, 3}; for(int i 0; i array.length; i){ System.out.println(array[i] ); } } 3.2作为函数的参数 1.参数传基本数据类型 public static void main(String[] args) { int num 0; func(num); System.out.println(num num); } public static void func(int x) { x 10; System.out.println(x x); } 2.参数传数组类型(引用数据类型) public static void main(String[] args) { int[] arr {1, 2, 3}; func(arr); System.out.println(arr[0] arr[0]); } public static void func(int[] a) { a[0] 10; System.out.println(a[0] a[0]); } 总结: 所谓的 引用 本质上只是存了一个地址. Java 将数组设定成引用类型, 这样的话后续进行数组参数传参, 其实只是将数组的地址传入到函数形参中。 3.3 作为函数返回值 示例 求斐波那契数列前N项 public static int[] fib(int n){ if(n 0){ return null; } int[] array new int[n]; array[0] array[1] 1; for(int i 2; i n; i){ array[i] array[i-1] array[i-2]; } return array; } public static void main(String[] args) { int[] array fib(10); for (int i 0; i array.length; i) { System.out.println(array[i]); } } 四、数组练习 4.1 数组转字符串 示例 import java.util.Arrays int[] arr {1,2,3,4,5,6}; String newArr Arrays.toString(arr); System.out.println(newArr); Java 中提供了 java.util.Arrays 包, 其中包含了一些操作数组的常用方法。 4.2 数组拷贝 4.3 求数组中元素的平均值 给定一个整型数组, 求平均值。 示例 public static void main(String[] args) { int[] arr {1,2,3,4,5,6}; System.out.println(avg(arr)); } public static double avg(int[] arr) { int sum 0; for (int x : arr) { sum x; } return (double)sum / (double)arr.length; } 4.4 查找数组中指定元素顺序查找 给定一个数组, 再给定一个元素, 找出该元素在数组中的位置。 示例 public static void main(String[] args) { int[] arr {1,2,3,10,5,6}; System.out.println(find(arr, 10)); } public static int find(int[] arr, int data) { for (int i 0; i arr.length; i) { if (arr[i] data) { return i; } } return -1; } 4.5查找数组中指定元素二分查找 针对有序数组, 可以使用更高效的二分查找有序数组指元素依次增大或依次减小的数组。以升序数组为例, 二分查找的思路是先取中间位置的元素, 然后使用待查找元素与数组中间元素进行比较如果相等即找到了返回该元素在数组中的下标如果小于以类似方式到数组左半侧查找如果大于以类似方式到数组右半侧查找。 示例 public static void main(String[] args) { int[] arr {1,2,3,4,5,6}; System.out.println(binarySearch(arr, 6)); } public static int binarySearch(int[] arr, int toFind) { int left 0; int right arr.length - 1; while (left right) { int mid (left right) / 2; if (toFind arr[mid]) { // 去左侧区间找 right mid - 1; } else if (toFind arr[mid]) { // 去右侧区间找 left mid 1; } else { // 相等, 说明找到了 return mid; } } // 循环结束, 说明没找到 return -1; } 4.6数组排序冒泡排序 给定一个数组, 让数组升序 (降序) 排序分析假设升序将数组中相邻元素从前往后依次进行比较如果前一个元素比后一个元素大则交换一趟下来后最大元素就在数组的末尾依次从上上述过程直到数组中所有的元素都排列好 示例 import java.util.Arrays;
public static void main(String[] args) {int[] arr {9, 5, 2, 7};bubbleSort(arr);System.out.println(Arrays.toString(arr));
}public static void bubbleSort(int[] arr) { for (int i 0; i arr.length; i) { for (int j 1; j arr.length-i; j) { if (arr[j-1] arr[j]) { int tmp arr[j - 1]; arr[j - 1] arr[j]; arr[j] tmp; } } } } 冒泡排序性能较低. Java 中内置了更高效的排序算法 public static void main(String[] args) { int[] arr {9, 5, 2, 7}; Arrays.sort(arr); System.out.println(Arrays.toString(arr)); } 4.7数组逆序 给定一个数组, 将里面的元素逆序排列分析设定两个下标, 分别指向第一个元素和最后一个元素. 交换两个位置的元素然后让前一个下标自增, 后一个下标自减, 循环继续即可。 示例 public static void main(String[] args) { int[] arr {1, 2, 3, 4}; reverse(arr); System.out.println(Arrays.toString(arr)); } public static void reverse(int[] arr) { int left 0; int right arr.length - 1; while (left right) { int tmp arr[left]; arr[left] arr[right]; arr[right] tmp; left; right--; } } 五、二维数组
