數(shù)組的定義及使用

1、1、課程名稱：數(shù)組的定義及使用2、知識點(diǎn)2.1、上次課程的主要知識點(diǎn)1、類與對象的組成以及加強(qiáng)；2、簡單Java類開發(fā)。2.2、本次預(yù)計(jì)講解的知識點(diǎn)1、數(shù)組的基本定義；2、數(shù)組的使用；3、數(shù)組與方法間的互操作；4、數(shù)組有關(guān)的操作類庫支持。3、具體內(nèi)容（）所有的開發(fā)之中都一定要使用到數(shù)組，但是數(shù)組沒有講解的這么復(fù)雜。之所以本次要講解的比較多，主要是為了防止筆試中出現(xiàn)的問題。3.1、數(shù)組的基本概念數(shù)組指的是一組相關(guān)變量的集合。如果說現(xiàn)在要求你定義100個(gè)整型變量，那么按照最原始的方式則肯定這樣定義：int i1 ;int i2 ;.int i100 ;這種操作可以實(shí)現(xiàn)要求，但是這些變量的關(guān)聯(lián)實(shí)在是

2、太麻煩了。為此在開發(fā)之中可以利用數(shù)組來解決這一問題。在Java中數(shù)組屬于引用數(shù)據(jù)類型，既然是引用數(shù)據(jù)類型就牽扯到內(nèi)存的關(guān)系。對于數(shù)組的定義語法有以下兩種形式：· 聲明并開辟數(shù)組：數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名稱 = new 數(shù)據(jù)類型 長度；數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名稱 = new 數(shù)據(jù)類型 長度；· 分步完成：|- 聲明數(shù)組：數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名稱 = null；數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名稱= null；|- 開辟數(shù)組：數(shù)組名稱 = new 數(shù)據(jù)類型 長度；當(dāng)數(shù)組開辟空間之后那么就可以采用“數(shù)組索引”的形式進(jìn)行數(shù)組的訪問，但是需要注意的是，如果現(xiàn)在數(shù)組的長度為3，那么索引的范圍：0 2（一共3個(gè)元素）。如果操作

3、中超過了數(shù)組的允許索引范圍，則程序在運(yùn)行過程之中會(huì)出現(xiàn)“ArrayIndexOutOfBoundsException”（數(shù)組索引超出綁定異常，數(shù)組越界）。以上的操作屬于數(shù)組的動(dòng)態(tài)初始化，動(dòng)態(tài)初始化的特點(diǎn)，是數(shù)組開辟空間之后，數(shù)組中每個(gè)元素的內(nèi)容都是其對應(yīng)數(shù)據(jù)類型的默認(rèn)值。范例：定義數(shù)組public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data = new int 3 ;/ 開辟了一個(gè)data數(shù)組，長度為3System.out.println(data0) ;System.out.println(dat

4、a1) ;System.out.println(data2) ;范例：數(shù)組的賦值操作public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data = new int 3 ;/ 開辟了一個(gè)data數(shù)組，長度為3data0 = 10 ;/ 為數(shù)組賦值data1 = 20 ;data2 = 30 ;System.out.println(data0) ;System.out.println(data1) ;System.out.println(data2) ;但是現(xiàn)在數(shù)組本身是一種順序式的結(jié)構(gòu)，所以在進(jìn)行數(shù)組內(nèi)

5、容輸出的時(shí)候，往往可以采用循環(huán)的方式完成。由于數(shù)組的長度是固定的，所以只要是進(jìn)行數(shù)組的輸出那么都會(huì)考慮使用for循環(huán)，這里面就牽扯到了一個(gè)數(shù)組長度的取得，在Java中可以使用“數(shù)組對象.length”屬性取得。范例：數(shù)組輸出public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data = new int 3 ;/ 開辟了一個(gè)data數(shù)組，長度為3System.out.println(data.length) ;data0 = 10 ;/ 為數(shù)組賦值data1 = 20 ;data2 = 30 ;for

6、(int x = 0 ; x < data.length ; x +) System.out.print(datax + "、") ;3.2、數(shù)組的引用分析引用數(shù)據(jù)類型的分析過程幾乎都是一樣的，所以數(shù)組的引用分析其本質(zhì)也是一樣的，與對象的流程是相同的，以下面的代碼為例。public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data = new int 3 ;/ 開辟了一個(gè)data數(shù)組，長度為3System.out.println(data.length) ;data0 = 10

7、;/ 為數(shù)組賦值data1 = 20 ;data2 = 30 ;for (int x = 0 ; x < data.length ; x +) System.out.print(datax + "、") ;以上的流程與普通對象本質(zhì)上是沒有什么區(qū)別的，唯一的區(qū)別是在于普通的類對象是保存屬性，利用屬性名稱來操作，但是數(shù)組保存的是一組內(nèi)容，利用索引來操作。那么既然此關(guān)系可以弄明白，所謂的分步的操作也就一樣的過程。范例：分步實(shí)例化數(shù)組對象public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) in

8、t data = null ;/ 只有聲明的時(shí)候加上“”data = new int 3 ;/ 開辟了一個(gè)data數(shù)組，長度為3System.out.println(data.length) ;data0 = 10 ;/ 為數(shù)組賦值data1 = 20 ;data2 = 30 ;for (int x = 0 ; x < data.length ; x +) System.out.print(datax + "、") ;那么現(xiàn)在如果此關(guān)系可以明白的話，就意味著可以進(jìn)行數(shù)組的引用操作了。引用的本質(zhì)同一塊堆內(nèi)存空間被不同的棧內(nèi)存所指向。范例：數(shù)組的引用操作public cl

9、ass ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data = new int 3 ;/ 開辟了一個(gè)data數(shù)組，長度為3data0 = 10 ;/ 為數(shù)組賦值data1 = 20 ;data2 = 30 ;int temp = data ; / 引用操作temp 0 = 100 ;/ 修改數(shù)據(jù)for (int x = 0 ; x < data.length ; x +) System.out.print(datax + "、") ;還是通過內(nèi)存關(guān)系圖來進(jìn)行操作描述。3.3、數(shù)組的靜態(tài)初始化以

10、上是針對于數(shù)組的動(dòng)態(tài)初始化操作講解的，動(dòng)態(tài)初始化操作的特點(diǎn)在于其只能夠在開辟數(shù)組空間之后進(jìn)行數(shù)組內(nèi)容的賦值，如果現(xiàn)在希望數(shù)組開辟之后就可以存在明確的內(nèi)容，那么則可以使用數(shù)組的靜態(tài)初始化，而語法有如下兩種：第一種：簡化型數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名稱 = 值,值,. ;數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名稱 = 值,值,. ;第二種：完全型（推薦使用）數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名稱 = new 數(shù)據(jù)類型 值,值,. ;數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名稱= new 數(shù)據(jù)類型 值,值,. ;范例：使用數(shù)組的靜態(tài)初始化public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int

11、data = new int 10,20,30 ; / 數(shù)組的靜態(tài)初始化for (int x = 0 ; x < data.length ; x +) System.out.print(datax + "、") ;范例：判斷某一個(gè)數(shù)字是否在數(shù)組中存在？最簡單的做法是進(jìn)行for循環(huán)操作，一次與每一個(gè)數(shù)組中的內(nèi)容進(jìn)行相等比較。public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int sdata = 11 ;/ 要查找的數(shù)據(jù)boolean flag = false ;/ 保存查找結(jié)果，如果

12、找到了修改為trueint data = new int 10,20,30,11,22,33 ;for (int x = 0 ; x < data.length ; x +) if (data x = sdata) / 現(xiàn)在已經(jīng)查找到了內(nèi)容flag = true ;break ; / 退出循環(huán)if (flag) System.out.println("該數(shù)據(jù)已經(jīng)查找到！") ; else System.out.println("該數(shù)據(jù)沒有查找到！") ;但是嚴(yán)格來講現(xiàn)在這樣的代碼性能并不好，因?yàn)樗枰獙?shù)組中的每一個(gè)元素都進(jìn)行判斷。面試題：請解釋什

13、么叫二分查找法（折半查找法）二分查找法的重要支持：數(shù)組中的數(shù)據(jù)必須是有序的。public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int sdata = 161 ; int data = new int 10,20,30,40,50,60 ;System.out.println(search(sdata,data) ;public static boolean search(int sdate,int data) System.out.print(java.util.Arrays.toString(data) +

14、 " len = ") ;if (data.length = 1) return sdate = data0 ; else int len = data.length / 2 ;/ 012=1、01=1System.out.println(len + "，" + (sdate = datalen) ;if (sdate > datalen) / 右邊，取出新的數(shù)組數(shù)據(jù)int temp = null ;if (data.length % 2 = 0) temp = new int len ; else temp = new int len + 1 ;

15、int foot = 0 ; for (int x = len ; x < data.length ; x +) tempfoot + = datax ;return search(sdate,temp) ; else if (sdate < datalen) / 左邊int temp = new int len ;for (int x = 0 ; x < len ; x +) tempx = datax ;return search(sdate,temp) ; else / 等于return search(sdate,new intdatalen) ;這種代碼只是一個(gè)娛樂。

16、3.4、二維數(shù)組（理解）在開發(fā)之中，之前使用的數(shù)組只有一個(gè)索引下標(biāo)，所以可以簡單將其理解為是一個(gè)一維數(shù)組。一維數(shù)組的特點(diǎn)是可以根據(jù)一個(gè)索引號確定內(nèi)容，好比如下形式：索引號012345數(shù)據(jù)902127786767二維數(shù)組實(shí)際上與數(shù)據(jù)表的形式是完全相同的，有行和列組成，那么要想確認(rèn)一個(gè)數(shù)據(jù)，必須有行和列的編號，所以二維數(shù)組的組成如下：行索引、列索引列索引0列索引1列索引2列索引3列索引4行索引0534347行索引1347342346行索引2686987344現(xiàn)在要想確定987這個(gè)數(shù)據(jù)，那么就需要行索引為2，列索引也為2才可以定位到。對于二維數(shù)組的定義有兩種語法結(jié)構(gòu)：· 動(dòng)態(tài)初始化：數(shù)據(jù)類

17、型 數(shù)組名稱 = new 數(shù)據(jù)類型行個(gè)數(shù)列個(gè)數(shù) ;· 靜態(tài)初始化：數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名稱 = new 數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù),數(shù)據(jù),數(shù)據(jù) ,數(shù)據(jù),數(shù)據(jù),數(shù)據(jù) , . ;實(shí)際上可以發(fā)現(xiàn)，二維數(shù)組的本質(zhì)就是在數(shù)組里面繼續(xù)嵌套了其他的數(shù)組。范例：觀察二維數(shù)組使用public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data = new int 1,2 ,4,5,6,7,8,9,10 ;for (int x = 0 ; x < data.length ; x +) / 控制數(shù)組行for (int y = 0

18、; y < datax.length ; y +) System.out.print(dataxy + "、") ;System.out.println() ;面試題：實(shí)現(xiàn)二維數(shù)組轉(zhuǎn)置public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data = new int 1,2,3 ,4,5,6,7,8,9 ;for (int x = 0 ; x < data.length ; x +) / 控制數(shù)組行for (int y = 0 ; y <= x ; y +) if (

19、x != y) / 交換int temp = dataxy ;dataxy = datayx ;datayx = temp ;for (int x = 0 ; x < data.length ; x +) / 控制數(shù)組行for (int y = 0 ; y < datax.length ; y +) System.out.print(dataxy + "、") ;System.out.println() ;這些都屬于對于數(shù)組的邏輯控制，本身只能夠作為擴(kuò)充你大腦思維使用的東西，對實(shí)際的開發(fā)幫助不大。3.5、數(shù)組與方法在數(shù)組與方法進(jìn)行傳遞的操作過程之中，實(shí)際上就屬于

20、引用傳遞。在數(shù)組與方法間的操作中，主要考慮兩種形式：方法接收數(shù)組，另外一種就是方法返回?cái)?shù)組。不管是接收還是返回，最終操作的一定是一個(gè)堆內(nèi)存的使用。范例：利用方法來接收數(shù)組public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data = new int 1,3,5,7,9 ;/ 是一個(gè)數(shù)組printArray(data) ;public static void printArray(int temp) / 接收一個(gè)數(shù)組for (int x = 0 ; x < temp.length ; x +) S

21、ystem.out.print(tempx + "、") ;System.out.println() ;/ 換行整個(gè)的操作過程與數(shù)組的引用接收是完全一樣的。但是這個(gè)時(shí)候的代碼只是針對于當(dāng)前的數(shù)組內(nèi)容進(jìn)行了簡單的輸出，于是下面可以進(jìn)一步的加強(qiáng)，例如：設(shè)置一個(gè)方法，在此方法之中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的乘2操作。范例：方法里面修改數(shù)組內(nèi)容public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data = new int 1,3,5,7,9 ;/ 是一個(gè)數(shù)組inc(data) ;/ int arr = da

22、ta ;printArray(data) ;public static void inc(int arr) / 負(fù)責(zé)數(shù)組內(nèi)容的改變for (int x = 0 ; x < arr.length ; x +) arrx = arrx * 2 ;/ 數(shù)組中的每個(gè)元素乘后保存public static void printArray(int temp) / 接收一個(gè)數(shù)組for (int x = 0 ; x < temp.length ; x +) System.out.print(tempx + "、") ;System.out.println() ;/ 換行在大部分

23、情況下，如果某一個(gè)方法可以接收的數(shù)據(jù)類型是引用數(shù)據(jù)類型，那么往往都不需要設(shè)置返回值。范例：數(shù)據(jù)排序操作（理解）面對數(shù)組中發(fā)現(xiàn)可以保存有多個(gè)數(shù)據(jù)，但是在很多時(shí)候（例如：二分查找法）那么必須針對于數(shù)組中的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，所以這個(gè)時(shí)候就需要進(jìn)行一些復(fù)雜的處理。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，排序并不是一次完成的，而是需要多次，也就是說至少需要“數(shù)組長度 - 1”次。public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data = new int 89,10,20,1,0,2,8,3,90,67,9,7 ;for (int x

24、 = 0 ; x < data.length - 1; x +) for (int y = 0 ; y < data.length - 1 ; y +) if (datay > datay + 1) int temp = datay ;data y = data y + 1 ;data y + 1 = temp ;System.out.print("第" + x + "次排序：") ;printArray(data) ;public static void printArray(int temp) / 接收一個(gè)數(shù)組for (int x

25、= 0 ; x < temp.length ; x +) System.out.print(tempx + "、") ;System.out.println() ;/ 換行此時(shí)的確是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了排序操作的要求，但非常遺憾的是，這個(gè)代碼里面主方法的代碼太多了。主方法本身就是一個(gè)日后程序調(diào)用的客戶端，所以在客戶端的操作代碼中不應(yīng)該編寫過多的復(fù)雜操作，應(yīng)該將代碼進(jìn)行簡化處理。面試題：請編寫一個(gè)數(shù)組排序操作public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data = new int

26、89,10,20,1,0,2,8,3,90,67,9,7 ;sort(data) ;/ 客戶端調(diào)用越簡單越好printArray(data) ;public static void sort(int arr) / 單獨(dú)完成了一個(gè)數(shù)組的排序操作for (int x = 0 ; x < arr.length - 1; x +) for (int y = 0 ; y < arr.length - 1 ; y +) if (arry > arry + 1) int temp = arry ;arr y = arr y + 1 ;arr y + 1 = temp ;public sta

27、tic void printArray(int temp) / 接收一個(gè)數(shù)組for (int x = 0 ; x < temp.length ; x +) System.out.print(tempx + "、") ;System.out.println() ;/ 換行范例：數(shù)組的反轉(zhuǎn)操作就是將一個(gè)數(shù)組實(shí)現(xiàn)首位交換，但是交換的實(shí)現(xiàn)方式有兩種。第一種實(shí)現(xiàn)思路：定義一個(gè)新的數(shù)組，而后將原始數(shù)組的內(nèi)容進(jìn)行逆序輸出，隨后改變原始數(shù)組的引用。public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) i

28、nt data = new int 89,10,20,1,0,2,8,3,90,67,9,7 ;int newArr = new int data.length ; / 聲明一個(gè)與原始數(shù)組大小相同的數(shù)組int foot = data.length - 1 ; / 定義原始數(shù)組的操作腳標(biāo)for (int x = 0 ; x < newArr.length ; x +) newArrx = datafoot - ; / 逆序保存data = newArr ;/ 改變原始數(shù)組引用printArray(data) ;public static void printArray(int temp)

29、/ 接收一個(gè)數(shù)組for (int x = 0 ; x < temp.length ; x +) System.out.print(tempx + "、") ;System.out.println() ;/ 換行通過內(nèi)存關(guān)系圖可以發(fā)現(xiàn)，以上的代碼雖然可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)置，但是會(huì)產(chǎn)生垃圾。而我們開發(fā)的原則，應(yīng)該是產(chǎn)生越少的垃圾越好。第二種實(shí)現(xiàn)方式：在一個(gè)數(shù)組上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)置public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data = new int 89,10,20,1,0,2,8,3,90

30、,67,9,7 ;reverse(data) ;printArray(data) ;public static void reverse(int arr) / 數(shù)組轉(zhuǎn)置int center = arr.length / 2 ;/ 計(jì)算交換的中間點(diǎn)int head = 0 ;int tail = arr.length - 1 ;for (int x = 0 ; x < center ; x +) int temp = arrhead ;arrhead = arrtail ;arrtail = temp ;head + ;tail - ;public static void printArr

31、ay(int temp) / 接收一個(gè)數(shù)組for (int x = 0 ; x < temp.length ; x +) System.out.print(tempx + "、") ;System.out.println() ;/ 換行以上都是方法接收數(shù)組的形式，下面再來看一下方法返回?cái)?shù)組的操作。如果某一個(gè)方法要返回一個(gè)數(shù)組，只需要將方法的返回值類型聲明為數(shù)組即可。范例：方法返回?cái)?shù)組public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data = init() ;printAr

32、ray(data) ;public static int init() / 返回一個(gè)數(shù)組return new int 89,10,20,1,0,2,8,3,90,67,9,7 ;public static void printArray(int temp) / 接收一個(gè)數(shù)組for (int x = 0 ; x < temp.length ; x +) System.out.print(tempx + "、") ;System.out.println() ;/ 換行如果返回的是引用數(shù)據(jù)類型，那么返回null語法上是沒有任何問題的。3.6、與數(shù)組有關(guān)的類庫Java本身提供

33、有一系列的開發(fā)類庫幫助用戶進(jìn)行代碼編寫，那么下面首先給出兩個(gè)基本的數(shù)組操作方法1、數(shù)組拷貝：以下的語法與原始定義有出入，以后再細(xì)化；· 拷貝：System.arraycopy(原始數(shù)組，原始數(shù)組開始點(diǎn)，目標(biāo)數(shù)組，目標(biāo)數(shù)組的開始點(diǎn)，拷貝長度)。范例：數(shù)組拷貝· 原始數(shù)組1：1、2、3、4、5、6、7、8、9；· 原始數(shù)組2：10、20、30、40、50、60、70、80、90；· 希望實(shí)現(xiàn)數(shù)組2的部分內(nèi)容替換掉數(shù)組1的內(nèi)容：1、60、70、80、5、6、7、8、9。public class ArrayDemo / 程序必須有類public static void main(String args) int data1 = new int 1,2,3,4,5,6,7,8,9 ;int data2 = new int