• 动手动脑(数组)


    1.阅读并运行示例PassArray.java,观察并分析程序输出的结果,小结,然后与下页幻灯片所讲的内容进行对照。

    源代码:

    // PassArray.java

    // Passing arrays and individual array elements to methods

     

    public class PassArray {   

        public static void main(String[] args) {

            int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

            String output = "The values of the original array are: ";

     

            for (int i = 0; i < a.length; i++)

                output += "   " + a[i];

     

            output += " Effects of passing array " + "element call-by-value: "

                    + "a[3] before modifyElement: " + a[3];

     

            modifyElement(a[3]);

     

            output += " a[3] after modifyElement: " + a[3];

     

            output += " Effects of passing entire array by reference";

     

            modifyArray(a); // array a passed call-by-reference

     

            output += " The values of the modified array are: ";

     

            for (int i = 0; i < a.length; i++)

                output += "   " + a[i];

            

            System.out.println(output);

        }

     

        public static void modifyArray(int b[]) {

            for (int j = 0; j < b.length; j++)

                b[j] *= 2;

        }

     

        public static void modifyElement(int e) {

            e *= 2;

        }

    }

    结果:

    分析:

        引用传递:如果方法中有代码更改了数组元素的值,则直接修改了原始的数组元素,因为它将其地址传过去,原来地址所存储的数据已经改变。

    按值传递:方法体中修改的仅是原始数组元素的一个拷贝,只是将数据的值传递过去进行运算,原来的数据值不变。

     

    2.以下代码的输出结果是什么?为什么会有这个结果?

    源代码:

    public class ArrayInRam {

        public static void main(String[] args) {

            // 定义并初始化数组,使用静态初始化

            int[] a = { 5, 7, 20 };

            System.out.println("a数组中的元素:");

            // 循环输出a数组的元素

            for (int i = 0; i < a.length; i++) {

                System.out.print(a[i] + ",");

            }

            // 定义并初始化数组b,使用动态初始化

            int[] b = new int[4];

            // 输出b数组的长度

            System.out.println(" b数组的初始长度为:" + b.length);

            // 因为aint[]类型,b也是int[]类型,所以可以将a的值赋给b

            // 也就是让b引用指向a引用指向的数组

            b = a;

            System.out.println("b=a,赋值之后,b数组的元素为:");

            // 循环输出b数组的元素

            for (int i = 0; i < b.length; i++) {

                System.out.print(b[i] + ",");

            }

            // 再次输出b数组的长度

            System.out.println(" 赋值之后,b数组的长度为:" + b.length);

        }

    }

    结果:

    分析:

    b = a 赋值不是将a的值赋值给b,而是将对象整体赋值给b,将a的地址传递给b,b指向a的内存空间,所以b的长度与a相等。

     

    3.阅读程序WhatDoesThisDo.java, 解释程序所完成的功能。

    源程序:

    public class WhatDoesThisDo {

        static int result;

        static String output;

     

        public static void main(String[] args) {

            int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

            result = whatIsThis(a, a.length);

            output = "Result is: " + result;

            System.out.println(output);

        }

     

        public static int whatIsThis(int b[], int size) {

            if (size == 1)

                return b[0];

            else

                return b[size - 1] + whatIsThis(b, size - 1);

        }

    }

    结果:

     

    分析:

    递归实现数组内各个数的和。

     

    4.阅读程序WhatDoesThisDo2.java, 解释程序所完成的功能。

    源程序:

    public class WhatDoesThisDo2 {

        public static void main(String[] args) {

            int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10  };

            StringBuilder sbBuilder=new StringBuilder();

            someFunction(a, 0, sbBuilder);

            System.out.println(sbBuilder);

    }

     

        public static void someFunction(int b[], int x, StringBuilder out){

            if (x < b.length) {

                someFunction(b, x + 1, out);

                out.append(b[x] + "  ");

            }

        }

    }

    结果:

                   

    分析:

    递归实现数组内数据逆序输出。

     

    5.Arrays类中的静态方法

      运行TestArrays.java,了解Arrays中的一些重要方法的用法。

    源程序:

    import java.util.*;

     

    public class TestArrays

    {

        public static void main(String[] args) {

            //定义一个a数组

            int[] a = new int[]{3, 4 , 5, 6};

            //定义一个a2数组

            int[] a2 = new int[]{3, 4 , 5, 6};

            //a数组和a2数组的长度相等,每个元素依次相等,将输出true

            System.out.println("a数组和a2数组是否相等:" + Arrays.equals(a , a2));

            //通过复制a数组,生成一个新的b数组       

            int[] b = Arrays.copyOf(a, 6);

            System.out.println("a数组和b数组是否相等:" + Arrays.equals(a , b));

            //输出b数组的元素,将输出[3, 4, 5, 6, 0, 0]

            System.out.println("b数组的元素为:" + Arrays.toString(b));

            //b数组的第3个元素(包括)到第5个元素(不包括)赋为1

            Arrays.fill(b , 2, 4 , 1);

            //输出b数组的元素,将输出[3, 4, 1, 1, 0, 0]

            System.out.println("b数组的元素为:" + Arrays.toString(b));

            //b数组进行排序

            Arrays.sort(b);

            //输出b数组的元素,将输出[0, 0, 1, 1, 3, 4]

            System.out.println("b数组的元素为:" + Arrays.toString(b));    

        }

    }

    结果:

    分析:

        Arrays.equals(a , a2):判断两数组数据值是否相等。

        Arrays.copyOf(T[] original, int newLength):通过复制原数组,生成一个新的数组,长度为newLength。

        Arrays.toString(b):将数组转化为字符串输出。

        Arrays.fill(b , 2, 4 , 1):将数组b中3到5的元素用1来填充。

        Arrays.sort(b):将数组b进行排序。

     

    6.阅读QiPan.java示例程序了解如何利用二维数组和循环语句绘制五子棋盘。

    源程序:

    import java.io.*;

     

    public class QiPan

    {

        //定义一个二维数组来充当棋盘

        private String[][] board;

        //定义棋盘的大小

        private static int BOARD_SIZE = 15;

        public void initBoard()

        {

            //初始化棋盘数组

            board = new String[BOARD_SIZE][BOARD_SIZE];

            //把每个元素赋为"╋",用于在控制台画出棋盘

            for (int i = 0 ; i < BOARD_SIZE ; i++)

            {

                for ( int j = 0 ; j < BOARD_SIZE ; j++)

                {

                    board[i][j] = "╋";

                }

            }

        }

        //在控制台输出棋盘的方法

        public void printBoard()

        {

            //打印每个数组元素

            for (int i = 0 ; i < BOARD_SIZE ; i++)

            {

                for ( int j = 0 ; j < BOARD_SIZE ; j++)

                {

                    //打印数组元素后不换行

                    System.out.print(board[i][j]);

                }

                //每打印完一行数组元素后输出一个换行符

                System.out.print(" ");

            }

        }

        public static void main(String[] args)throws Exception

        {

            QiPan gb = new QiPan();

            gb.initBoard();

            gb.printBoard();

            //这是用于获取键盘输入的方法

            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

            String inputStr = null;

            System.out.println("请输入您下棋的座标,应以x,y的格式:");

            br.readLine();  //每当在键盘上输入一行内容按回车,刚输入的内容将被 

                          br读取到。

            while ((inputStr = br.readLine()) != null)

            {

                //将用户输入的字符串以逗号(,)作为分隔符,分隔成2个字符串

                String[] posStrArr = inputStr.split(",");

                //2个字符串转换成用户下棋的座标

                int xPos = Integer.parseInt(posStrArr[0]);

                int yPos = Integer.parseInt(posStrArr[1]);

                //把对应的数组元素赋为"●"

                gb.board[xPos - 1][yPos - 1] = "●";                

                /*

                 电脑随机生成2个整数,作为电脑下棋的座标,赋给board数组。

                 还涉及

                    1.座标的有效性,只能是数字,不能超出棋盘范围

                    2.如果下的棋的点,不能重复下棋。

                    3.每次下棋后,需要扫描谁赢了

                 */

                gb.printBoard();

                System.out.println("请输入您下棋的座标,应以x,y的格式:");

            }

        }

    }

    结果:

    分析:

    利用二维数组绘制棋盘并规定棋盘大小即二维数组的行和列;利用双层循环语句为二维数组赋值;输出数组时要利用双层循环语句,但要注意换行问题。

     

    7.请编写一个程序将一个整数转换为汉字读法字符串。比如“1123”转换为“一千一百二十三”。

    源程序:

    public class Num1Rmb

    {

        private String[] hanArr = {"" , "" , "" , "" , "" ,

            "" , "" , "" , "" , ""};

        private String[] unitArr = {"" , "" , "","","十万","百万"};

     

        /*

          把一个四位的数字字符串变成汉字字符串

          @param numStr 需要被转换的四位的数字字符串

          @return 四位的数字字符串被转换成的汉字字符串。

         */

        private String toHanStr(String numStr)

        {

            String result = "";

            int numLen = numStr.length();

            //依次遍历数字字符串的每一位数字

            for (int i = 0 ; i < numLen ; i++ )

            {

                //char型数字转换成的int型数字,因为它们的ASCII码值恰好

                 相差48

                //因此把char型数字减去48得到int型数字,例如'4'被转换成4

                int num = numStr.charAt(i) - 48;

                //如果不是最后一位数字,而且数字不是零,则需要添加单位(千、

                 百、十)

                if ( i != numLen - 1 && num != 0)

                {

                    result += hanArr[num] + unitArr[numLen - 2 - i];

                }

                //否则不要添加单位

                else

                {

                    

                    //上一个数是否为,不为时就添加

                    if(result.length()>0 && hanArr[num].equals("") && result.charAt(result.length()-1)=='')

                        continue;

                    result += hanArr[num];

                }

            }

            //只有个位数,直接返回

            if(result.length()==1)

                return result;      

            int index=result.length()-1;

            while(result.charAt(index)==''){

                index--;

            }

            if(index!=result.length()-1)

                return result.substring(0,index+1);

            else {

                return result;

            }

        }

     

          public static void main(String[] args) {       

                Num2Rmb nr = new Num2Rmb();

                Scanner in=new Scanner(System.in);

                System.out.println("请输入整数:");

                String num= in.next();

                System.out.println("汉字读法为:"+nr.toHanStr(num));

              }

    }

    结果:

    分析:

    利用数组将数字大写形式以及个十百千等表示出来,注意遇到0以及个位数的判断。

     

    8.更进一步,能否将数字表示的金额改为“汉字表达? 比如将“¥123.52”转换为“壹佰贰拾叁元伍角贰分”。

    源程序:

    public class Num1Rmb

    {

        private String[] hanArr = {"" , "" , "" , "" , "" , "" , "" , "" , "" , ""};

        private String[] unitArr = {"","","","" ,"" , "","","十万","百万"};

        

        private String toHanStr(String numStr){    

            String result = "";

            int point = numStr.indexOf(".");

            String integer = numStr.substring(0,point);//取该字符串整数部分

            String decimal = numStr.substring(point+1);//取该字符串小数部分

            String newNum = integer + decimal;//合成一个新的字符串

            int numLen = newNum.length();

            //依次遍历数字字符串的每一位数字

            for (int i = 0 ; i < numLen ; i++ )

            {

                //char型数字转换成的int型数字,因为它们的ASCII码值恰好

                 相差48

                //因此把char型数字减去48得到int型数字,例如'4'被转换成4

                int num = newNum.charAt(i) - 48;

                //如果不是最后一位数字,而且数字不是零,则需要添加单位(千、

                 百、十)

                if ( num != 0)

                {

                    result += hanArr[num] + unitArr[numLen -1 - i];

                }

                //否则不要添加单位

                else

                {

                    

                    //上一个数是否为,不为时就添加

                    if(result.length()>0 && hanArr[num].equals("") && result.charAt(result.length()-1)=='')

                        continue;

                    result += hanArr[num];

                }

            }

            //只有个位数,直接返回

            if(result.length()==1)

                return result;     

            int index=result.length()-1;

            while(result.charAt(index)==''){

                index--;

            }

            if(index!=result.length()-1)

                return result.substring(0,index+1);

            else {

                return result;

            }

        }

        public static void main(String[] args) {        

            Num1Rmb nr = new Num1Rmb();

            System.out.println("(只支持两位小数,整数部分只支持百万)");

            //测试把一个四位的数字字符串变成汉字字符串

            System.out.println(nr.toHanStr("1.00"));

            System.out.println(nr.toHanStr("10.01"));

            System.out.println(nr.toHanStr("123.52"));

            System.out.println(nr.toHanStr("1000.56"));       

        }

    }

    结果:

    分析:

    只需在上一个程序上稍作修改,将小数点去掉合成一个新的字符串,并在数组中添加“角”“分”“元”即可。

     

    9.前面几讲介绍过JDK所提供的BigInteger能完成大数计算,如果不用它,直接使用数组表达大数,你能实现相同的功能吗?

      要求:(1)用你的大数类实现加和减两个功能;

               2)阅读BigInteger类源码,弄清楚它是使用什么算法实现加减乘除四种运算的;

               3)通过互联网查找大数运算的相关资料,给你的大数类添加乘、除、求阶乘等其它功能。

    源程序:

    package Test;

    import java.util.Scanner;

    public class Test{

            public static int[]add(int []a,int []b){

                int digit=0;  //位数

                int[]c=new int[a.length];

                for(int i=a.length-1;i>=0;i--)

                {

                    c[i]=a[i]+b[i]+digit;

                    if(c[i]<10)

                        digit=0;

                    else

                    {

                        c[i]=c[i]-10;

                        digit=1;

                    }

                }

                return c;

        }

            public static int []sub(int []a,int[]b,int w) {

                int digit=0;

                int[]c=new int[a.length];

                for(int i=a.length-1;i>=0;i--)

                {

                    if(w<=0)

                    {

                        c[i]=b[i]-a[i]-digit;

                        if(c[i]>=0)

                        {   digit=0; }

                        else

                        {

                            c[i]=c[i]+10;

                            digit=1;

                        }

                    }

                        else

                        {

                            c[i]=a[i]-b[i]-digit;

                            if(c[i]>=0)

                            {digit=0;}

                            else

                            {

                                c[i]=c[i]+10;

                                digit=1;

                            }

                     }

                 }

                    return c;

                }

                public static void main(String[]args){

                    int a[]=new int[50];

                    int b[]=new int[50];

                    int m=0;

                    int n=0;

                    int s=0;

                    int t=0;int w=0;

                    Scanner in=new Scanner(System.in);

                    System.out.println("请输入第一个大数:");

                    String aa=in.next();

                    System.out.println("请输入第二个大数:");

                    String bb=in.next();

                    m=a.length-aa.length();

                    n=b.length-bb.length();

                    if(aa.length()>bb.length())

                    {  w=1;  }

                    else if (aa.length()<bb.length())

                    {  w=-1;  }

                    else

                        {w = aa.compareTo(bb);}

                    for (int i = 0; i < aa.length(); i++)

                    {   a[m++] = aa.charAt(i) - 48;  }

                    for (int j = 0; j < bb.length(); j++)

                    {  b[n++] = bb.charAt(j) - 48;  }

                        int[] c = Test1.add(a, b);

                        for (int k = 0; k < c.length; k++)

                        {

                            if (c[k] > 0)

                            {

                            s = k;

                            break;

                            }

                        }

                        System.out.print("大数相加的结果为:");

                        for (int i = s; i < c.length; i++)

              {  System.out.print(c[i]); }

                        System.out.println();

                        int[] d = Test1.sub(a, b, w);

                        for (int k = 0; k < d.length; k++)

                        {

                            if (d[k] > 0)

                            {

                            t = k;

                            break;

                            }

                        }

                        System.out.print("大数相减的结果为:");

                        if (w < 0)

                        System.out.print("-");

                        for (int i = t; i < d.length; i++)

                        {  System.out.print(d[i]); }

                        System.out.println();

                        System.out.println();

                        System.out.println();

                        System.out.println(); 

                        }

    }

    结果:

    分析:

        利用数组实现大数的表示;大数的加减即将数的每个位分开计算,相加大于10或不够减分情况讨论即可。

     

    10.随机生成10个数,填充一个数组,然后用消息框显示数组内容,接着计算数组元素的和,将结果也显示在消息框中。

    设计思路:

        先定义一个长度为10的数组,利用random生成随机数,利用for循环将生成的随机数赋给数组,再利用面板进行输出数组中的数和产生的随机数之和。

    程序流程图:

                                                   

    源程序:

    package Shuzu;

    import javax.swing.JOptionPane;

    public class Shuzu {

        public static void main(String[]args){

            int []b=new int[10];

            int sum=0;

            String output = "101000以内的随机数为 ";

            for(int i=0;i<b.length;i++)

            {

                int temp=(int)(Math.random()*100);

                b[i]=temp;

                output+=" "+b[i]+" ";

                sum+=b[i];

            }

            output+="随机数之和为:"+sum;

             JOptionPane.showMessageDialog( null,output,"结果",

                     JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE );

        }

    }

    结果:

     

    分析:

        如何把生成的随机数赋给数组? 利用for循环,将生成的随机数即可赋给数组,其次就是遍历输出时,要实现输出数组,String一个output进行输出,注意输出时output+=" "+b[i]+" ";才能得到输出。

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