java基础之数组的介绍

1.数组的定义

• 概念：
  同一数据类型的数据集合，其实数组就是一个容器。

• 数组的好处
  可以自动给数组中的元素从0开始编号，方便操作这些元素。

• 数组格式：

- 格式1：元素类型[] 数组名 = new 元素类型[元素个数或数组长度]例如： int[] arr = new int[5];- 格式2：元素类型[] 数组名 = new 元素类型[] {元素，元素...}例如：int [] arr = new int [] {1,3,7,5};int [] arr = {1,3,7,5};

2.数组的内存分配及特点

• 内存的划分：
  寄存器
  本地方法区
  方法区
  栈内存：存儲的都是局部变量，变量所属的作用域一旦结束，该变量就自动释放。
  堆内存：存储的是数组和对象（数组也是对象），凡是new建立在堆中。特点：1.每一个实体都有首地址值。2.堆内存中的每一个变量都有默认初始化值，根据类型的不同而不同。整数是0，小数是0.0或者0.0f，boolean初始值为false，char初始值为‘\u0000’，对象初始化值为null。3.垃圾回收機制。
  

3.数组操作常见问题

数组索引越界异常：当访问到数组中不存在的角标时，就会发生该异常。
空指针异常：当引用型变量没有任何实体指向时，还在用其操作实体，就会发生该异常
直接打印数组：会打印（实体类型+@+哈希码值）

4.数组常见操作

对数组操作最基本动作就是存和取；核心思想：就是对角标的操作。

• 数组的遍历

public class Demo2 {    public static void main(String[] args) {        //数组的遍历        int[] arr = {1,2,5,9,3,10};        System.out.println(arr);        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {              System.out.print(arr[i] +"\t");        }    }}结果：[I@15db97421   2   5   9   3   10

• 获取数组中最值

public class Demo3 {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = {1,22,5,9,3,10};        System.out.println(getMax(arr));    }    //定义一个方法求数组中的最大值    //明确返回值类型：和数组类型相同 参数列表：当前数组    public static int getMax(int[] arr) {        int max = 0;        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {            if(arr[i] > max) {                max = arr[i];            }        }        return max;    }}结果：22

• 选择排序
  工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的数据元素排完。

public class Demo4 {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = {1,22,5,9,3,10};        array(arr);        selectSort(arr);        System.out.println();        array(arr);    }    //选择排序    public static void selectSort(int[] arr) {        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {            for(int j = i + 1;j<arr.length;j++) {                if(arr[i] > arr[j]) {                    int temp = arr[j];                    arr[j] = arr[i];                    arr[i] = temp;                }            }        }    }    public static void array(int[] arr) {        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {            System.out.print(arr[i] + "\t");        }    }}结果：1   22  5   9   3   10  1   3   5   9   10  22  

• 冒泡排序
  執行順序：
  1.比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
  2.对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
  3.针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
  4.持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较
  冒泡排序代码：
  http://blog.csdn.net/u012661010/article/details/72891623

• 查找（在指定数组中查找某个元素的位置）

public class Demo5 {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = {1,22,5,9,3,10};        int index = getIndex(arr, 5);        System.out.println("index = " + index);    }    public static int getIndex(int[] arr,int value) {        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {            if(arr[i] == value) {                return i;            }        }        return -1; //返回-1代表数组中不存在此元素，因为数组的角标是从0开始的。    }}结果：index = 2

• 折半查找
  具体的执行流程如下：
  
  代码实例：
  注意：
  
  • 必须采用顺序存储结果
  • 关键字必须有序

public class Demo6 {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = {1,22,5,9,3,10};        selectSort(arr);        int  index = binarySearch(arr, 10);        System.out.println(index);    }    //选择排序        public static void selectSort(int[] arr) {            for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {                for(int j = i + 1;j<arr.length;j++) {                    if(arr[i] > arr[j]) {                        int temp = arr[j];                        arr[j] = arr[i];                        arr[i] = temp;                    }                }            }        }    /**     * 折半查找     */    public static int binarySearch(int[] arr,int key) {        int min = 0;        int max = arr.length - 1;        int mid = (min+max)/2;        while(arr[mid] != key) {            if(key > arr[mid]) {                min = mid + 1;            }else if(key < arr[mid]) {                max = mid - 1;            }            if(max < min) {                return -1;//表示没有找到此元素            }            mid = (max + min) / 2;        }        return mid;    }}

面试题：
给定一个有序的数组，如果在数组中存储一个元素，并保证这个数组还是有序的，那这个元素的存储的角标如何获取。
（提示：只需将上面程序中的返回值-1改为min）

5.二维数组

格式1：
int[] [] arr =new int[3] [2];
定义了名称为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角标赋值为78的写法是：arr[0][1]= 78;

java打印对角线都为1，其他为0的二维数组public class Demo7 {    public static void main(String[] args) {        System.out.println("TEST array!");        // 调用系统函数获取键盘输入事件        Scanner sc = new Scanner(System.in);        // 获取键盘输入的值        int n = sc.nextInt();        Demo7.printArray(Demo7.createArray(n));    }    /**     * 根据输入的数创建二维数组（对角线都为1，其他为0）     *      * @param n     * @return     */    public static int[][] createArray(int n) {        // 创建一个二维数组        int array[][] = new int[n][n];        for (int i = 0; i < n; i++) {            for (int j = 0; j < n; j++) {                if (i == j || i == n - 1 - j) {                    array[i][j] = 1;                } else {                    array[i][j] = 0;                }            }        }        return array;    }    /**     * 打印数组     *      * @param array     */    public static void printArray(int[][] array) {        // 打印二维数组        for (int i = 0; i < array.length; i++) {            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {                System.out.print(array[i][j] + " ");            }            System.out.println();        }    }}

6.Arrays类

java.util.Arrays 类能方便地操作数组，它提供的所有方法都是静态的。

• 具有以下功能：
  给数组赋值：通过 fill 方法。
  对数组排序：通过 sort 方法,按升序。
  比较数组：通过 equals 方法比较数组中元素值是否相等。
  查找数组元素：通过 binarySearch 方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。