一、数组的概述
1. 数组的理解：
数组(Array)，是多个相同类型数据一定顺序排列的集合，并使用一个名字命名，并通过编号的 方式对这些数据进行统一管理。
2. 数组相关的概念：
数组名 元素 角标、下标、索引 数组的长度：元素的个数
3. 数组的特点：
- 数组是序排列的
- 数组属于引用数据类型的变量。数组的元素，既可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型
- 创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间
- 数组的长度一旦确定，就不能修改。
4. 数组的分类：
① 按照维数：一维数组、二维数组、。。。
② 按照数组元素的类型：基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组
5.数据结构：
- 数据与数据之间的逻辑关系：集合（关系很弱）、一对一（数组里面的元素）、一对多（二叉树）、多对多（社交网络）
- 数据的存储结构： 线性表：顺序表（比如：数组）、链表、栈、队列 树形结构：二叉树 图形结构：
二、一维数组
1. 一维数组的声明与初始化
正确的方式：
int num;//声明 num = 10;//初始化 int id = 1001;//声明 + 初始化 int[] ids;//声明 //1.1 静态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作同时进行 ids = new int[]{1001,1002,1003,1004}; //1.2动态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作分开进行 String[] names = new String[5]; int[] arr4 = {1,2,3,4,5};//类型推断
错误的方式：
//int[] arr1 = new int[]; //int[5] arr2 = new int[5]; //int[] arr3 = new int[3]{1,2,3};
2. 一维数组元素的引用：
通过角标的方式调用。
//数组的角标（或索引从0开始的，到数组的长度-1结束。 names[0] = "王铭"; names[1] = "王赫"; names[2] = "张学良"; names[3] = "孙居龙"; names[4] = "王宏志";//charAt(0)
3. 数组的属性：
数组的属性：length
System.out.println(names.length);//5 System.out.println(ids.length);
说明： 数组一旦初始化，其长度就是确定的。arr.length 数组长度一旦确定，就不可修改。
4.一维数组的遍历
for(int i = 0;i < names.length;i++){ System.out.println(names[i]); }
5.一维数组元素的默认初始化值
- 数组元素是整型：0
- 数组元素是浮点型：0.0
- 数组元素是char型：0或'u0000'，而非'0'
- 数组元素是boolean型：false
- 数组元素是引用数据类型：null
6.一维数组的内存结构
三、二维数组
1.如何理解二维数组？
数组属于引用数据类型 数组的元素也可以是引用数据类型 一个一维数组A的元素如果还是一个一维数组类型的，则，此数组A称为二维数组。
2.二维数组的声明与初始化
正确的方式：
int[] arr = new int[]{1,2,3};//一维数组 //静态初始化 int[][] arr1 = new int[][]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}}; //动态初始化1 String[][] arr2 = new String[3][2]; //动态初始化2 String[][] arr3 = new String[3][]; //也是正确的写法： int[] arr4[] = new int[][]{{1,2,3},{4,5,9,10},{6,7,8}}; int[] arr5[] = {{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};//类型推断
错误的方式：
//String[][] arr4 = new String[][4]; //String[4][3] arr5 = new String[][]; //int[][] arr6 = new int[4][3]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};
3.如何调用二维数组元素:
System.out.println(arr1[0][1]);//2 System.out.println(arr2[1][1]);//null arr3[1] = new String[4]; System.out.println(arr3[1][0]); System.out.println(arr3[0]);//
4.二维数组的属性：
System.out.println(arr4.length);//3 System.out.println(arr4[0].length);//3 System.out.println(arr4[1].length);//4
5.遍历二维数组元素
for(int i = 0;i < arr4.length;i++){ for(int j = 0;j < arr4[i].length;j++){ System.out.print(arr4[i][j] + " "); } System.out.println(); }
6.二维数组元素的默认初始化值
* 规定：二维数组分为外层数组的元素，内层数组的元素 * int[][] arr = new int[4][3]; * 外层元素：arr[0],arr[1]等 * 内层元素：arr[0][0],arr[1][2]等 * * ⑤ 数组元素的默认初始化值 * 针对于初始化方式一：比如：int[][] arr = new int[4][3]; * 外层元素的初始化值为：地址值 * 内层元素的初始化值为：与一维数组初始化情况相同 * * 针对于初始化方式二：比如：int[][] arr = new int[4][]; * 外层元素的初始化值为：null * 内层元素的初始化值为：不能调用，否则报错。
7.二维数组的内存结构
四、数组的常见算法
1. 数组的创建与元素赋值：
杨辉三角（二维数组）、回形数（二维数组）、6个数，1-30之间随机生成且不重复。
杨辉三角
// 1.新建二位数组，动态初始化 int[][] yangHui = new int[10][]; // 2.为二维数组赋值 for (int i = 0; i < yangHui.length; i++) { yangHui[i] = new int[i + 1]; // 2.1为首末元素赋值 yangHui[i][0] = yangHui[i][i] = 1; // 2.2为其余元素赋值 for (int j = 1; j < yangHui[i].length - 1; j++) {// yangHui[i][j] = yangHui[i - 1][j - 1] + yangHui[i - 1][j]; } } // 3.打印输出二维数组 for (int i = 0; i < yangHui.length; i++) { for (int j = 1; j < yangHui[i].length; j++) {// 第0个位置没有元素 System.out.print(yangHui[i][j] + " "); } System.out.println(); }
2. 针对于数值型的数组：
最大值、最小值、总和、平均数等
// 1.找到数组中的最大值 int maxArr = arr[0]; for (int i = 0; i < arr.length; i++) { if (maxArr < arr[i]) { maxArr = arr[i]; } } System.out.println("数组中的最大值为：" + maxArr); // 2.找到数组中的最小值 int minArr = arr[0]; for (int i = 0; i < arr.length; i++) { if (minArr > arr[i]) { minArr = arr[i]; } } System.out.println("数组中的最小值为：" + minArr); // 3.找到数组中的平均数 int num = 0; for (int i = 0; i < arr.length; i++) { num += arr[i]; } System.out.println("数组的平均数为：" + (num / arr.length)); // 4.求总和 int num1 = 0; for (int i = 0; i < arr.length; i++) { num1 += arr[i]; } System.out.println("数组的总和为：" + num1);
3. 数组的赋值与复制
// 1.数组的赋值 String[] str1 = new String[5]; str1 = str; str1[2] = "AA"; for (int i = 0; i < str1.length; i++) { System.out.print(str[i] + " "); } System.out.println();
3.1 赋值
如何理解：如何理解：将array1保存的数组的地址值赋给了array2，使得array1和array2共同指向堆空间中的同一个数组实体。
3.2 复制：
// 1.1数组的复制 for (int i = 0; i < str1.length; i++) { str1[i] = str[i]; System.out.print(str1[i] + " "); }
如何理解：我们通过new的方式，给array2在堆空间中新开辟了数组的空间。将array1数组中的元素值一个一个的赋值到array2数组中。
4.数组元素的反转:
//方法一： for(int i = 0;i < arr.length / 2;i++){ String temp = arr[i]; arr[i] = arr[arr.length - i -1]; arr[arr.length - i -1] = temp; } //方法二： for(int i = 0,j = arr.length - 1;i < j;i++,j--){ String temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; }
5.数组中指定元素的查找：搜索，检索
5.1 线性查找：
实现思路：通过遍历的方式，一个一个的数据进行比较、查找。 适用性：具有普遍适应性
5.2 二分法查找：
实现思路：每次比较中间值，折半的方式检索。 适用性：（前提：数组必须有序）
6 .数组的排序算法
十大排序算法
-
选择排序：
- 直接选择排序、堆排序
-
交换排序：
- 冒泡排序、快速排序
-
插入排序：
- 直接插入排序、折半插入排序、希尔排序
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归并排序
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桶排序
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基数排序
理解： 1）衡量排序算法的优劣：
时间复杂度、空间复杂度、稳定性
2）排序的分类：内部排序 与 外部排序（需要借助磁盘）
3）不同排序算法的时间复杂度
冒泡排序的实现：
int[] arr = new int[] { 21, 43, 64, 76, 878, 432, 21 }; for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) { for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) { if (arr[j] > arr[j + 1]) { int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } } for (int i = 0; i < arr.length; i++) { System.out.print(arr[i] + " "); }
五、Arrays工具类的使用
1.理解：
① 定义在java.util包下。
② Arrays:提供了很多操作数组的方法。
2.使用：
int arr1[] = new int[] { 21, 43, 542, 432, 4, 2, 5, 1 }; int arr2[] = new int[] { 32, 43, 4, 1, 4, 76, 54, 68, 4 }; // 1.Arrays.equals(arr1, arr2):判断数组是否相等 System.out.println(Arrays.equals(arr1, arr2)); // 2.Arrays.toString(arr1):输出数组信息 System.out.println(Arrays.toString(arr1)); // 3.Arrays.fill(arr1, 2):将指定值填充到数组中 Arrays.fill(arr1, 2); System.out.println(Arrays.toString(arr1)); // 4.Arrays.sort(arr2):对数组进行排序 Arrays.sort(arr2); System.out.println(Arrays.toString(arr2)); // 5.Arrays.binarySearch(arr2, 1):堆排序好的数组用二分法检索指定值 int index = Arrays.binarySearch(arr2, 1); System.out.println(index);
六、数组的常见异常
1.数组角标越界异常：
ArrayIndexOutOfBoundsException
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5}; for(int i = 0;i <= arr.length;i++){ System.out.println(arr[i]); } System.out.println(arr[-2]); System.out.println("hello");
2.空指针异常：
NullPointerException
//情况一： int[] arr1 = new int[]{1,2,3}; arr1 = null; System.out.println(arr1[0]); //情况二： int[][] arr2 = new int[4][]; System.out.println(arr2[0][0]); //情况： String[] arr3 = new String[]{"AA","BB","CC"}; arr3[0] = null; System.out.println(arr3[0].toString());
提示：一旦程序出现异常，未处理时，就终止执行。