第八章 数组

一、本章目标

• 掌握数组的基本用法

• 掌握数组的几种典型应用

二、内容

1 数组概述

1.1 为什么需要数组

• 问题：Java考试结束后，老师给张浩分配了一项任务，让他计算全班（30人）的平均分

• 解决方案    

        

• 缺点

• 变量太多

• 不利于数据处理

1.2 Java中的数组

什么是数组

    数组是一个变量，存储相同数据类型的一组数据

数组与变量的区别

• 声明一个变量就是在内存空间划出一块合适的空间

• 声明一个数组就是在内存空间划出一串连续的空间

数组的基本要素

• 标识符：数组的名称，用于区分不同的数组

• 数组元素：向数组中存放的数据

• 元素下标：对数组元素进行编号，从0开始，数组中的每个元素都可以通过下标来访问

• 元素类型：数组元素的数据类型  

2 如何使用数组

2.1 使用数组的步骤

步骤一：声明数组

数据类型[] 数组名;
或者
数据类型 数组名[]

步骤二：分配空间

数组名 = new 数组类型[数组长度]

步骤一和步骤二可以合并

数据类型[] 数组名= new 数据类型[数组长度];

步骤三 赋值

数组名[下标值]
或
数据类型[] 数组名 ={值1,值2..};
或
数据类型[] 数组名 = new 数组类型[]值1,值2..};

步骤四 使用

public class StudenAvg {
	public static void main(String[] args) {
		int score[] = new int[30];
		//从外部获得学生成绩
		Scanner input = new Scanner(System.in);
		//初始化
		for (int i = 0; i < score.length; i++) {
			System.out.println("请输入第"+(i+1)+"学生的成绩：");
			score[i] = input.nextInt();
		}
		//求平均值
		double avg = 0;
		for (int i = 0; i < score.length; i++) {
			avg+=score[i];
		}
		avg=avg/30.0;
		System.out.println("平均值是："+avg);
	}
}

注：

    数组长度：数组名.length

2.2 常见错误

错误一：数组下标从0开始

错误二：没有指明数组大小

public class ErrorDemo1 {
     public static void main(String[ ] args){
          int[ ] score = new int[ ];
          score[0] = 89;
          score[1] = 63;
          System.out.println(score[0]);
    }
} 

错误三：数组越界

public class ErrorDemo2 {
	public static void main(String[ ] args) {
		int[ ] scores = new int[2];
		scores[0] = 90;
		scores[1] = 85;
		scores[2] = 65;
		System.out.println(scores[2]);
	}
}

错误四：赋值出错

public static void main(String[ ] args){
       int[ ] score = new int[5];
       score = {60, 80, 90, 70, 85};
      
       int[ ] score2;
       score2 = {60, 80, 90, 70, 85}; 
} 

2.3 编程训练

有一个数列：8，4，2，1，23，344，12

• 循环输出数列的值

• 求数列中所有数值的和

• 猜数游戏：从键盘中任意输入一个数据，判断数列中是否包含此数

实现

/**
 * 
 * @author wangshaohua
 * 功能：有一个数列：8，4，2，1，23，344，12
		循环输出数列的值
		求数列中所有数值的和
		猜数游戏：从键盘中任意输入一个数据，判断数列中是否包含此数 
 *
 */
public class Show1 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = {8,4,2,1,23,344,12};
		//循环输出数列的值
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			System.out.print(arr[i]+"	");
		}
		//求数列中所有数值的和
		int sum = 0;
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			sum+=i;
		}
		System.out.println("
数列中所有数值的和:"+sum);
		
		//从键盘中任意输入一个数据，判断数列中是否包含此数
		Scanner input = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入需要判断的数值：");
		int num = input.nextInt();
		int index = -1;//相等值的下标
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			if(num==arr[i]){
				index = i;
				break;
			}else {
				continue;
			}
		}
		if(index==-1){
			System.out.println("你输入的值不在数列当中");
		}else {
			System.out.println("你输入的值在数列当中，序号是："+index);
		}
	}
}

3 数组的应用

3.1 求最大值

问题：从键盘输入本次Java考试五位学生的成绩，求考试成绩最高分

实现

ublic class MaxScore {
	/**
	 * 求数组最大值
	 */
	public static void main(String[] args) {
		int[] scores = new int[5];
		int max = 0;	//记录最大值
		System.out.println("请输入5位学员的成绩：");
		Scanner input = new Scanner(System.in);
		for(int i = 0; i < scores.length; i++){
			scores[i] = input.nextInt();
		}
		//计算最大值
		max = scores[0];
		for(int i = 1; i < scores.length; i++){
			if(scores[i] > max){
				max = scores[i];
			}
		}
		System.out.println("考试成绩最高分为：" + max);
	}
}

3.2 数组的排序

问题：循环录入5位学员成绩，进行升序排列后输出结果

分析：

• 使用java.util.Arrays类

• java.util包提供了许多工具类

• Arrays类提供操作数组的方法，例排序、查询

• Arrays类的sort()方法: 对数组进行升序排列

实现

public class ScoreSort {
	public static void main(String[] args) {
		int[] scores = new int[5];	//成绩数组
		Scanner input = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入5位学员的成绩：");
		//循环录入学员成绩
		for(int i = 0; i < scores.length; i++){
			scores[i] = input.nextInt();
		}
		Arrays.sort(scores);	//对数组进行升序排序
		System.out.print("学员成绩按升序排列：");
		//利用循环输出学员成绩
		for(int i = 0; i < scores.length; i++){
			System.out.print(scores[i] + " ");
		}
	}
}

3.3 向数组插入元素

问题：有一组学员的成绩{99，85，82，63，60}，将它们按升序排列。要增加一个学员的成绩，将它插入成绩序列，并保持升序。

分析：

• 将成绩序列保存在长度为6的数组中

• 通过比较找到插入位置

• 将该位置后的元素后移一个位置

• 将增加的学员成绩插入到该位置 

实现

public class Insert {
	public static void main(String[] args) {
		int[] list = new int[6]; // 长度为为6的数组
			list[0] = 99;
			list[1] = 85;
			list[2] = 82;
			list[3] = 63;
			list[4] = 60;
			int index = list.length;	//保存新增成绩插入位置
			System.out.println("请输入新增成绩： ");
			Scanner input = new Scanner(System.in);
			int num = input.nextInt(); // 输入要插入的数据
			//找到新元素的插入位置
	        for(int i = 0; i < list.length; i++){
	            if(num > list[i]){
	                index = i;
	                break;
	            }
	        }			
			 //元素后移
	        for(int j = list.length-1; j > index; j--){
	            list[j] = list[j-1];	//index下标开始的元素后移一个位置
	        }
			list[index] = num;//插入数据
			System.out.println("插入成绩的下标是："+index);
			System.out.println("插入后的成绩信息是： ");
			for (int k = 0; k < list.length; k++) { // 循环输出目前数组中的数据
				System.out.print(list[k] + "	");
			}
	}
}

4 总结

• 数组有哪些特点？

• 使用数组的四个步骤？

• 如何实现数组的排序？

• 如何求数组最大/最小值？

• 如何向数组中插入一个元素？