一.概述
- 数组(Array)，是多个相同类型数据按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
- 数组常见概念: 数组名, 下标(或索引), 元素, 数组的长度
- 数组本身是引用数据类型，而数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本数据类型和引用数据类型
- 创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间，而数组名中引用的是这块连续空间的首地址
- 数组的长度一旦确定，就不能修改
- 可以直接通过下标(或索引)的方式调用指定位置的元素，速度很快
- 数组的分类:
- 按照维度: 一维数组、二维数组、三维数组、…
- 按照元素的数据类型分: 基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组(即对象数组)
二.一维数组的使用
1.声明
type var[]; 或 type[] var;
例如: int a[]; int[] a; String[] b;
Java语言中声明数组时不能指定其长度(数组中元素的数)， 例如： int a[5]; // 非法
2.初始化
-
动态初始化 ：数组声明且为数组元素分配空间与赋值的操作分开进行
int[] arr = new int[3]; arr[0] = 3; arr[0] = 6; arr[0] = 9; -
静态初始化 ：在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值
int arr[] = new int[]{3,6,9}; // 或 int[] arr = {3,6,9}; // 定义数组长度为0, 数组的长度可以为0 int[] a = new int[]{}; int[] a = {};
3.数组元素的引用
- 定义并用运算符new为之分配空间后，才可以引用数组中的每个元素
- 数组元素的引用方式：数组名[数组元素下标]
- 数组元素下标可以是整型常量或整型表达式。如a[3] , b[i] , c[6*i]
- 数组元素下标从0开始；长度为n的数组合法下标取值范围: 0 —> n-1
- 每个数组都有一个属性length指明它的长度: 数组一旦初始化, 其长度是不可变的
4.元素默认初始化值
数组是引用类型，它的元素相当于类的成员变量，因此数组一经分配空间，其中的每个元素也被按照成员变量同样的方式被隐式初始化
| 数组元素类型 | 元素默认初始值 |
|---|---|
| byte | 0 |
| short | 0 |
| int | 0 |
| long | 0L |
| float | 0.0F |
| double | 0.0 |
| char | 0 或写为: 'u0000'(表现为空) |
| boolean | false |
| 引用类型 | null |
5.示例
数组遍历:
// 数组的赋值和遍历输出
public class Test{
public static void main(String args[]){
int[] s; // 局部变量:栈空间
s = new int[10]; // 在堆内存为int[]对象分配空间,并隐式初始化为默认值
//int[] s=new int[10];
// 基本数据类型数组在显式赋值之前，自动赋默认值
for ( int i=0; i<10; i++ ) {
s[i] =2*i+1; //显示初始化
System.out.println(s[i]); //输出
}
}
}
对象数组:
声明和初始化: 类名称[] 对象数组名称 = new 类名称[对象个数];
// 对象数组的使用
Student[] stu = new Student[10];
for(int i=0; i<stu.length; i++){
Student s = new Student("Jack"+i,18+i); //实例化对象
stu[i] = s; //将对象放入数组
}
for(int i=0; i<stu.length; i++){
System.out.println(stu[i].name+" "+stu[i].age); //打印输出每个对象的属性
}
三.二维数组的使用
对于二维数组(数组中的数组)的理解，我们可以看成是一维数组array1又作为另一个一维数组array2的元素而存在。其实，从数组底层的运行机制来看，其实没有多维数组
1.初始化
1.动态初始化: int[][] arr = new int[3][2];
- 定义了名称为arr的二维数组
- 二维数组中有3个一维数组
- 每一个一维数组中有2个元素
- 一维数组的名称分别为arr[0], arr[1], arr[2]
- 给第一个一维数组1脚标位赋值为78写法是：
arr[0][1] = 78;
2.动态初始化: int[][] arr = new int[3][]
- 二维数组中有3个一维数组
- 每个一维数组都是默认初始化值null
- 可以对这个三个一维数组分别进行初始化
arr[0] = new int[3]; arr[1] = new int[1]; arr[2] = new int[2];
3.静态初始化: int[][] arr = new int[][]{{1,3,5},{2,4},{6,8,5,6}};
或 int[][] a = {(1,2,3),(4,5,6),(7,8,9)};
- 定义一个名称为arr的二维数组，二维数组中有三个一维数组
- 每一个一维数组中具体元素也都已初始化
- 第一个一维数组
arr[0] = {1,3,5}; - 第二个一维数组
arr[1] = {2,4}; - 第三个一维数组
arr[2] = {6,8,5,6}; - 第三个一维数组的长度表示方式
arr[2].length; - 注意特殊写法情况：int[] x,y[]; x是一维数组，y是二维数组
2.示例
二位数组的遍历:
String[][] s = new String[2][3];
for(int i=0; i<s.length; i++){ //s.length表示二维数组的行数
for(int j=0; j<s[i].length; j++){ //s[i].length表示二维数组的列数
s[i][j] = "第"+i+"行,第"+j+"列"; //将字符串对象存入数组
}
}
//遍历输出二维数组的值 --嵌套循环
for(int i=0; i<s.length; i++){
for(int j=0; j<s[i].length; j++){ //遍历每个一维数组
System.out.print(s[i][j]+" ");
}
System.out.println();
}
不规则二维数组遍历:
// a.定义
int[][] a = new int[5][]; //定义行,即a[0]-a[4],a[i]都是数组对象的引用
a[0] = new int[4]; //定义a[0]所实际引用的数组对象,即第一行由4个元素组成
a[1] = new int[3];
a[2] = new int[1];
a[3] = new int[2];
//没有定义a[4],即第五行开辟的空间,没有显示初始化,a[4]默认值为null
// b.数组的遍历
for(int i=0; i<a.length; i++){
System.out.print("第"+(i+1)+"行:");
if(a[i] == null){ //判断数组对象的引用是否是null
System.out.print(a[i]);
continue;
}
for(int j=0; j<a[i].length; j++){
System.out.print(a[i][j]+" ");
}
System.out.println();
}
四.常用两种排序
1.冒泡排序
// 定右边数字
int[] a = {1,3,2,6,4,8};
for(int i=0; i<a.length-1; i++){ //轮数
for(int j=0; j<a.length-1-i; j++){ //次数
if(a[j]>a[j+1]){
int temp = a[j];
a[j] = a[j+1];
a[j+1] = temp;
}
}
}
2.选择排序
// 定左边数字
int[] flag = new int[2]; //中间容器
for(int i=0; i<a.length-1; i++){ //a.length轮只需要比较a.length-1轮
flag[0] = a[i];
flag[1] = i;
for(int j=i+1; j<a.length; j++){ //比较最小值,放入中间容器
if(a[i]>a[j]){
flag[0] = a[j];
flag[1] = j;
}
}
if(flag[1] != i){ //换位置
int temp = a[i];
a[i] = flag[0];
a[flag[1]] = temp;
}
}
// 简单写法
int[] a = {1,3,2,6,4,8};
for(int i=0; i<a.length-1; i++){ //轮数
for(int j=i+1; j<a.length; j++){ //次数
if(a[i]>a[j]){
int temp = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = temp
}
}
}
五.其它使用
1.Arrays工具类的使用
java.util.Arrays类即为操作数组的工具类，包含了用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| boolean equals(int[] a,int[] b) | 判断两个数组是否相等 |
| String toString(int[] a) | 输出数组信息 |
| void fill(int[] a,int val) | 将指定值填充到数组之中 |
| void sort(int[] a) | 对数组进行排序 |
| int binarySearch(int[] a,int key) | 对排序后的数组进行二分法检索指定的值 |
示例:
// 利用sort()方法对数组进行排序
import java.util.Arrays;
public class SortTest {
public static void main(String[] args) {
int[] numbers = {5,900,1,5,77,30,64,700};
Arrays.sort(numbers);
for(int i = 0; i < numbers.length; i++){
System.out.println(numbers[i]);
}
}
}
2.数组使用中的常见异常
-
数组脚标越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)
// 访问到了数组中的不存在的脚标时发生 int[] arr = new int[2]; System.out.println(arr[2]); -
空指针异常(NullPointerException)
// arr引用没有指向实体，却在操作实体中的元素时 int[] arr = null; System.out.println(arr[0]);