【Java初阶（四）】数组的定义和使用

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目录

1.前言2.数组的概念2.1数组的初始化2.2数组的使用2.2.1数组元素访问2.2.2遍历数组 3.数组是引用类型3.1实例3.2 认识null 4.数组的应用4.1 二分查找4.2 冒泡查找4.3 Arrays.sort()4.4数组的拷贝4.5copyOf拷贝 5.二维数组6.总结

1.前言

本章重点：

1.理解数组基本概念
2. 掌握数组的基本用法
3. 数组与方法互操作
4. 熟练掌握数组相关的常见问题和代码

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2.数组的概念

数组：相同类型元素的一个集合，在内存中是一段连续的空间。

2.1数组的初始化

数组的创建：

T[] 数组名=new T[N];

**T：**表示数组中存放元素的类型
T[]：表示数组的类型
**N：**表示数组的长度
例：

int[] array1 = new int[10];       // 创建一个可以容纳10个int类型元素的数组double[] array2 = new double[5];  // 创建一个可以容纳5个double类型元素的数组

数组的初始化：

int[] array1 = new int[]{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};int[] array1 = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};//省略了new int[]

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2.2数组的使用

2.2.1数组元素访问

数组在内存中是一段连续的空间，空间的编号都是从0开始的，依次递增，该编号称为数组的下标，数组可以通过下标访问其任意位置的元素。

int[]array = new int[]{10, 20, 30, 40, 50}; System.out.println(array[0]); System.out.println(array[1]); System.out.println(array[2]); System.out.println(array[3]); System.out.println(array[4]);   System.out.println(array[5]); //有5个元素，下标最大只能为4，array[5]则越界了// 也可以通过[]对数组中的元素进行修改 array[0] = 100; System.out.println(array[0])

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2.2.2遍历数组

int[]array ={10, 20, 30, 40, 50};//用for循环遍历 for(int i = 0; i < 5; i++){    System.out.println(array[i]); }//用 for-each遍历 for (int x : array) {    System.out.println(x); }//toString遍历System.out.println(Arrays.toString(array));//需要导入java.util.Arrays包

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3.数组是引用类型

内存是一段连续的存储空间，主要用来存储程序运行时数据的。比如：

程序运行时代码需要加载到内存程序运行产生的中间数据要存放在内存程序中的常量也要保存有些数据可能需要长时间存储，而有些数据当方法运行结束后就要被销毁

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3.1实例

int[]array  = {10, 20};

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3.2 认识null

 int[] arr = null; System.out.println(arr[0]);

null 在 Java 中表示 “空引用” , 也就是一个不指向对象的引用。一旦尝试读写, 就会抛出 NullPointerException，空指针异常。

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4.数组的应用

4.1 二分查找

二分查找只针对有序数组，查找的思路是先取中间位置的元素, 然后使用待查找元素与数组中间元素进行比较：
如果相等，即找到了返回该元素在数组中的下标
如果小于，以类似方式到数组左半侧查找
如果大于，以类似方式到数组右半侧查找

public class Tsest {    public static int find(int[] arr,int a){        int l=0;        int mid=-1;        int r= arr.length-1;        while(l<=r){             mid=(l+r)/2;            if(arr[mid]==a){                System.out.println("找到了");                return mid;            }            if(arr[mid]<a){                l=mid+1;            }            if(arr[mid]>a){                r=mid-1;            }        }        if(l>r){        System.out.println("没有找到");        }        return-1;    }    public static void main(String[] args) {        int[] arr={1,2,3,4,5};        int x=find(arr,6);        System.out.println(x);    }}

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4.2 冒泡查找

给定一个数组, 让数组升序 (降序) 排序，将数组中相邻元素从前往后依次进行比较，如果前一个元素比后一个元素大，则交换，一趟下来后最大元素就在数组的末尾2. 依次从上上述过程，直到所有元素都排好。

         int mid = (left + right) / 2;        if (toFind < arr[mid]) {            // 去左侧区间找            right = mid - 1;        } else if (toFind > arr[mid]) {            // 去右侧区间找            left = mid + 1;        } else {            // 相等, 说明找到了            return mid;        }    }    // 循环结束, 说明没找到    return -1; } // 执行结果5 public static void main(String[] args) {    int[] arr = {9, 5, 2, 7};    bubbleSort(arr);    System.out.println(Arrays.toString(arr)); } public static void bubbleSort(int[] arr) {    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {        for (int j = 1; j < arr.length-i; j++) {            if (arr[j-1] > arr[j]) {                int tmp = arr[j - 1];                arr[j - 1] = arr[j];                arr[j] = tmp;            }        }    }  }

冒泡排序性能较低. Java 中内置了更高效的排序算法Arrays.sort()

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4.3 Arrays.sort()

public static void main(String[] args) {    int[] arr={8,5,3,1,9};    Arrays.sort(arr);    System.out.println(Arrays.toString(arr));}

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4.4数组的拷贝

//错误的做法，依然执行同一个对象int[] arr = {1,2,3,4,5,6}; int[] newArr = arr//正确的做法public static int[] coppy(int[] arr){    int[] arr1=new int[arr.length];    for(int i=0;i< arr.length;i++){        arr1[i]=arr[i];    }    return arr1;}public static void main(String[] args) {    int[] arr={8,5,3,1,9};    int[] arr2=coppy(arr);    System.out.println(Arrays.toString(arr));    System.out.println(Arrays.toString(arr2));}

也使用Arrays中copyOf方法完成数组的拷贝

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4.5copyOf拷贝

int[] arr= {1,2,3,4};int[] newArr = Arrays.copyOf(arr, arr.length); System.out.println("newArr: " + Arrays.toString(newArr)) //拷贝某一个范围 int[] newArr2 = Arrays.copyOfRange(arr, 2, 4);//范围为[2,4) System.out.println("newArr2: " + Arrays.toString(newArr2)); }

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5.二维数组

二维数组本质上也就是一维数组, 只不过每个元素又是一个一维数组
基本语法：

数据类型[][] 数组名称 = new 数据类型 [行数][列数] { 初始化数据 }

二维数组遍历：

 int[][] arr = {    {1, 2, 3, 4},    {5, 6, 7, 8},    {9, 10, 11, 12} }; for (int row = 0; row < arr.length; row++) {    for (int col = 0; col < arr[row].length; col++) {        System.out.printf("%d\t", arr[row][col]);    }    System.out.println(""); } // 执行结果1       2       3       4 5       6       7       8 9       10      11      1

二维数组的用法和一维数组并没有明显差别, 因此我们不再赘述。

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6.总结

本篇文章主要介绍了数组基本概念，数组的基本用法，数组与方法互操作，还有一些在数组中常见的代码，数组中还有一些方法博主没有介绍到，感兴趣的同学可以通过其他博主的文章进行学习。

下期预告：类和对象

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