Java基础之数组详解
作者：听风无涯JixT
前言
我们了解数组这个概念之前，我们先思考下面几个问题。
如果我们需要两个数据，那么直接创建两个变量即可
int a; int b;
如果需要五个数据，那么可以创建五个变量
int a; int b; int c; int d; int f;
但如果我们需要100个甚至是1万个数据，那么我们创一万个变量？显然这是不现实的。这个时候就需要我们的数组来起作用！帮我们“批量”创建变量。
由上可以得出：数组的本质就是让我们能“批量”创建相同类型的变量！
一.数组的概念
数组是一种数据结构，用来存储同一类型的集合，也就是说数组包含的变量必须是相同类型！
二.创建数组
基本语法如下：
//动态初始化
数据类型[] 数组名称 = new 数据类型 []{初始化数据};
//静态初始化
数据类型[] 数组名称 = {初始化数据};
代码示例
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
//动态初始化
//数据类型[] 数组名称 = new 数据类型 []{初始化数据};
int[] arr1 = new int[]{1,2,3};
//静态初始化
//数据类型[] 数组名称 = {初始化数据};
int[] arr2 ={1,2,3};
}
}
注意：静态初始化的时候，数组元素的个数和初始化数据的格式是一样的！
如果你学过其他语言，例如C语言，c语言的数组创建是这样的
数据类型 数组名[]={初始化数据};
例如： int arr[] = {1,2,3};
其实Java中也可以做到这样，但是不推荐这么写，Java是一种强类型语言，变量前面就是类型，一目了然！
三.数组的使用
我们看一个例子，如何获取数组的长度？
如果你学过C语言，那么肯定会说
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
其实Java比c语言更方便，直接使用“数组名.length”就可以求出来数组的长度。
代码如下：
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr ={1,2,3};
int len = arr.length;
System.out.println(len);//3
}
}
毫无疑问这个代码运行结果是3；
那么我们如何访问数组元素呢？
我们来看下面的代码：
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr ={1,2,3};
int len = arr.length;
System.out.println(len);//3
System.out.println(arr[0]);//1
System.out.println(arr[1]);//2
System.out.println(arr[2]);//3
}
}
显而易见的是，直接使用数组名[数组元素下标]来访问数组元素。但出现了一个问题，为什么arr[0]是1而arr[1]是2？为什么不是arr[1]是1 arr[2]是2吗？
这里我们得出一个结论，数组的下标是从0开始的，不是从1开始的。
我们来尝试访问一下arr[3]看会出现什么情况.
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr ={1,2,3};
int len = arr.length;
System.out.println(len);//3
System.out.println(arr[0]);//1
System.out.println(arr[1]);//2
System.out.println(arr[2]);//3
System.out.println(arr[3]);
}
}
我们发现前面都和我们预想一样输出结果都正确，但唯独出现了一串红字，这串红字说明存在数组越界。
我们由此得出一个结论：在Java下标访问操作中不能超出有效范围也就是[0,length-1],如果超出有效范围，会抛出下标越界异常。
四.数组的遍历
所谓遍历，是指将数组中的所有元素都访问一遍，不重不漏，需要搭配循环语句！
我们学了数组的访问，那么我们如何遍历数组呢？有两种常用方法 一种是for循环，一种是foreach循环。
for循环示例
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3,4,5};
for(int i = 0 ;i < arr.length;i++){
System.out.print(arr[i]+" ");
}
}
}
我们发现打印出来了数组的元素。
for-each示例
foreach基本使用方法：元素类型 变量：数组名
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3,4,5};
for(int x:arr){
System.out.print(x+" ");
}
}
}
执行结果一致。
那么我们什么时候使用for循环，什么时候使用foreach循环？
foreach循环适用于不知道循环次数，或者是循环次数很难计算。
for循环适用于知道循环次数，在复杂的循环中效率更高。
如果是在循环中使用增删查改操作，for循环可以实现，因为foreach循环不能实现这些操作。
五.数组作为方法的参数
基本用法：
1.打印数组内容
代码示例：
public class TestDemo {
public static void printArray(int[] arr){
for(int x:arr){
System.out.print(x+" ");
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {2,3,4,5,6};
printArray(arr);
}
}
2.求数组元素的和
public class TestDemo {
public static int sum(int []arr) {
int sum = 0;//一定要初始化为0，不然是随机值
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
sum += arr[i];
}
return sum;
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3,4,5};
int ret = sum(arr);
System.out.println(ret);
}
}
3.数组每个元素乘2输出
public class TestDemo {
public static void multiplication(int[] arr){
for(int i = 0 ;i < arr.length;i++){
arr[i]=arr[i]*2;
}
}
public static void printArray(int[] arr){
for(int x:arr){
System.out.print(x+" ");
}
}
public static void main(String[] args) {
int [] arr = {1,2,3,4};
System.out.println("乘2前:");
printArray(arr);
System.out.println();
System.out.println("乘2后:");
multiplication(arr);
printArray(arr);
}
}
六.数组相关方法Arrays
Arrays是操作Java数组的工具类。
如果要对数组做什么事情，可以通过它来做，当然，有些事情是它做不了的，但是只要它能做到，我们调用它就OK。
1.数组转字符串：使用Arrays.toString();
import java.util.Arrays;
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr= {1,2,3,4,5,6};
String arr1 = Arrays.toString(arr);
System.out.println(arr1);
}
}
这个方法打印出来是以字符串形式打印，把我们要打印的数组，放到toString里面，那么就会帮我们把当前数组，转变为字符串进行输出
2.数组拷贝
如何将数组拷贝？最直观的方法是创建一个与当前数组大小相同，类型相同的数组，使用循环一个一个赋值。但Java中存在一些方法可以直接拷贝。
使用Arrays.copyOf(数组名，数组的长度）；
import java.util.Arrays;
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 ={1,2,3,4,5,6};
int[] arr2 = Arrays.copyOf(arr1,arr1.length);
System.out.println("拷贝的数组元素为:"+Arrays.toString(arr2));
}
}
范围拷贝使用Arrays.copyOfRange(数组名，从开始下标，到结束下标）
import java.util.Arrays;
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 = {1,2,3,4,5,6};
int[] arr2 = Arrays.copyOfRange(arr1,1,3);
System.out.println("范围拷贝的数组内容为:"+Arrays.toString(arr2));
}
}
注意：copyOfRange函数中，数组元素依然是从下标为0开始，且最后一个参数是取不到的，也就是说是取[1,3)左闭右开的元素。
3.数组排序
如果你学过C++，那么一定会对sort函数很熟悉，C++中sort函数使用代码示例如下
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 100;
int main()
{
int arr[N];
int n = 0;
cin >> n;
for (int i = 0; i < n; i++)
{
cin >> arr[i];
}
sort(arr,arr+n);
for (int i = 0; i < n; i++)
{
cout << arr[i] << ' ';
}
return 0;
}
而Java中也存在这样的函数：Arrays.sort
import java.util.Arrays;
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {5,4,3,2,1};
Arrays.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
我们可以看到，sort函数均是以升序排列。
4.数组查找
①.顺序查找：
public class TestDemo {
public static int find(int[] arr,int x){
for(int i = 0;i<arr.length;i++){
if(arr[i]==x) return i;
}
return -1;//表示没有找到
}
public static void main(String[] args) {
int [] arr = {1,2,3,4,5};
System.out.println(find(arr,10));
}
}
②.二分查找
手动实现：
public class TestDemo {
public static int binarySearch(int [] arr,int x){
int left = 0;
int right = arr.length-1;
while(left<=right){
int mid = left+right>>1;
if(x<arr[mid]){
//表示在左边
right=mid-1;
}
else if(x>arr[mid]){
//表示在右边
left = mid + 1;
}
else {
//相等说明找到
return mid;
}
}
return -1;//循环结束，说明没找到;
}
public static void main(String[] args) {
int [] arr = {1,2,3,4,5};
System.out.println(binarySearch(arr,4));
}
}
但Java中 这个方法以及被封装好了 我们可以使用Arrays.binarySearch(数组名，要找的元素);来实现
import java.util.Arrays;
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int [] arr = {1,2,3,4,5};
System.out.println(Arrays.binarySearch(arr,4));
}
}
以上就是Java的数组讲解，感谢观看。
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