黑马程序员 java学习笔记——数组

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数组的定义

概念：同一种类型数据的集合，其实数组就是一个容器。
优点：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。

定义数组有两种格式：
1、元素类型[] 数组名=new 元素类型[元素个数或数组长度]；
示例：int[] arr=new int[5];
2、元素类型[] 数组名=new 元素类型[]{元素，元素，元素，……}
示例：int[] arr=new int[]{1,9,4,6};
int[] arr={1,9,4,6}

public class Test1 {public static void main(String[] args){//x是数组类型//x[0]是int型int[] x=new int[5];  //在堆内存中创建一个长度为5的数组for(int i=0;i<5;i++){System.out.print(x[i]);}}}//output:00000//由输出结果可知，数组中的元素在未赋值时有默认值,为0//char类型的数组，元素的默认值为'\u0000',unicode表中的空格

数组的内存分配及特点

java程序在运行时，需要在内存中的分配空间。为了提高运算效率，又对空间进行了不同区域的划分，因为每一篇区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。
栈内存：用于存储局部变量，当数据使用完，所占空间会自动释放。
定义在方法中的变量，定义在方法参数上的变量，定义在for循环中的变量，都是局部变量。
堆内存：数组和对象，通过new建立的实例都存放在堆内存中。
每一个实体都有内存地址值
实体中的变量都有默认初始化值
实体不在被使用，会在_不确定_的时间内被垃圾回收器回收。
内存中除了堆内存和栈内存外，还有方法区，本地方法区和寄存器。

public class Test1 {public static void main(String[] args){int[] arr=new int[4]; //将堆内存中的数组指向栈内存中的数组变量x。int[] arr1=arr;  //将内存地址x传递给yarr[0]=5;arr1[0]=9;arr=null; //将数组变量x清除，也就是说它不在指向堆内存中的数组System.out.println(arr1[0]);}}//output:9

上面程序的内存图如下

数组中的常见异常

1、ArrayIndexOutOfBoundsException：数组角标越界异常
如int[] arr=new int[3];
System.out.println(arr[3]);
由于这段代码不存在语法错误，并未创建数组，编译期间不会报错，但当运行时，就会报错ArrayIndexOutOfBoundsException,因为它访问到了数组中不存在的角标。
2、NullPointerException:空指针异常
如int[] arr=new int[3];
arr=null;
System.out.println(arr[3]);
当引用没有任何指向值，为null的情况，该引用还在用于操作实体，就会产生NullPointerException。

数组的常见操作

遍历

public class Test1 {public static void main(String[] args){//数组的操作//获取数组中的元素，通常会用到遍历int[] x=new int[]{68,81,35,64,22};  for(int i=0;i<x.length;i++){  //x.length为数组x的长度System.out.println(x[i]);}}}//output://68//81//35//64//22

获取最值

/* * //给定数组{68,81,35,64,22,39}，获取最大值与最小值 * 思路：1、获取最值需要进行比较。每一次比较都会有一个较大值，因为该值不确定，通过一个变量进行临时存储。2、让数组中的每一个元素都和这个变量中的值进行比较。如果大于了变量中的值，就用该变量记录较大值3、当所有的元素都比较完成，那么该变量中存储的就是数组中的最大值步骤：1、定义变量，初始化为数组中任意一个元素即可2、通过循环语句对数组进行遍历3、在变量过程中定义判断条件，如果遍历到的元素比变量中的元素大，就赋值给该变量需要定义一个功能来完成，以便提高复用性1、明确返回值，数组中的最大元素int型2、未知内容：一个数组，int[]最小值与最大值的思路与步骤相似。 * */public class Test1 {public static void main(String[] args){int[] x=new int[]{68,81,35,64,22,39};  System.out.println("max="+getMax(x));System.out.println("min="+getMin(x));}/* * 获取最大值 * @param arr 接收一个int型数组 * @return 返回数组中的最大值 * */public static int getMax(int[] arr){int max=arr[0];for(int i=1;i<arr.length;i++){if(arr[i]>max)max=arr[i];}return max;}/* * 获取最小值 * @param arr 接收一个int型的数组 * @return 返回数组中的最大值 * */public static int getMin(int[] arr){//将min定义为数组的角标，而不是元素。int min=0;for(int i=1;i<arr.length;i++){if(arr[i]<arr[min])min=i;}return arr[min];}}//output://max=81//min=22

排序：选择排序和冒泡排序

import java.util.Arrays;public class Test1 {public static void main(String[] args){int[] x=new int[]{68,81,35,64,22,39};  System.out.println(Arrays.toString(x));selectSort(x);System.out.println(Arrays.toString(x));bubbleSort(x);System.out.println(Arrays.toString(x));}//选择排序//第一圈时，最值出现在第一位public static void selectSort(int[] arr){   //x指向堆中对象，操作对象，此处不用返回值。for(int i=0;i<arr.length-1;i++){for(int j=i+1;j<arr.length;j++){if(arr[i]>arr[j]){swap(arr,i,j);}}}}//冒泡排序//第一圈时，最值出现在最后位public static void bubbleSort(int[] arr){   for(int i=0;i<arr.length-1;i++){for(int j=0;j<arr.length-i-1;j++){if(arr[j]<arr[j+1]){swap(arr,j,j+1);}}}}public static void swap(int[] arr,int a,int b){  //位置置换功能的抽取int temp=arr[a];arr[a]=arr[b];arr[b]=temp;}}//output://[68, 81, 35, 64, 22, 39]//[22, 35, 39, 64, 68, 81]//[81, 68, 64, 39, 35, 22]

折半查找

public class Test1 {public static void main(String[] args){int[] x=new int[]{68,81,35,64,22,39};  int index=getIndex(x,35);System.out.println(index);}/* *当数组按照顺序排列时，折半查找某一个数 * @param arr key 接收一个int型数组和一个int型数值 * @return 返回一个int型值 */public static int halfSearch_2(int[] arr,int key){int min=0,max=arr.length-1,mid;while(min<=max){mid=(min+max)>>1;if(key>arr[mid])min=mid+1;if(key<arr[mid])max=mid-1;elsereturn mid;}return -1;}/* * 当数组按照顺序排列时，折半查找某一个数 * @param arr key 接收一个int型数组和一个int型数值 * @return 返回一个int型值 * */public static int halfSearch_1(int[] arr,int key){int min=0,max=arr.length-1,mid=(min+max)/2;while(key!=arr[mid]){if(key>arr[mid])min=mid+1;else if(key<arr[mid])max=mid-1;if(min>max)return -1;mid=(min+max)/2;}return mid;}/* * 获取key第一次出现在数组中的位置 * @param arr key 接收一个int型数组和一个int型值 * @return 返回值为int型值 * */public static int getIndex(int[] arr,int key){for(int i=0;i<arr.length;i++){if(key==arr[i])return i;}return -1;}}

折半查找的前提是数组是有序的。

进制转换：查表法

/* * 用查表法将十进制转换成二进制、八进制、十六进制 * 经过抽取，从三个方法中抽取出trans方法，表就放在其中。其他三个方法只需要调用它既可 * */public class Test1 {public static void main(String[] args){//toBin(6);//toHex(-60);toOct(18);}/* * 将十进制转换成八进制 * @param num 接收int型数值 * */public static void toOct(int num){trans(num,7,3);}/* * 将十进制转换成二进制 * @param num 接收int型数值 * */public static void toBin(int num){trans(num,1,1);}/* * 将十进制转成十六进制 * @param num 接收int型数值 * */public static void toHex(int num){trans(num,15,4);}/* * 从toBin、toOct、toHex中抽取出来的方法，查表法的凝结精华。 * @param num base offset 接收三个int型数值 * */public static void trans(int num,int base,int offset){char chs[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F'};char arr[]=new char[32];int pos=arr.length;while(num!=0){int temp=num&base;arr[--pos]=chs[temp];num=num>>>offset;}for(int i=pos;i<arr.length;i++){System.out.print(arr[i]+"");}}}

二维数组

定义二维数组的两种格式

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3个一维数组
每一个一维数组中都有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角标位赋值为78，写法是：arr[0][1]=78
格式2：int[][]=new int[3][];
二维数组中有3个一维数组
每一个一维数组都是默认初始化值null
可以对这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];

public class Test1 {public static void main(String[] args){int[][] arr=new int[3][4];//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4个元素System.out.println(arr);  //output:[[[e-mail](arr[0]); //[[e-mail](arr[0][1]); //0int[][] arr1=new int[3][];System.out.println(arr1); //[[[e-mail](arr1[0]); //null：：：：这个才是重点//由于arr1[0]没有初始化，所以它是默认初始化。数组是引用数据类型，所以为nullarr1[0]=new int[3];arr1[1]=new int[1];arr1[2]=new int[2];System.out.println(arr1[0]);//[[e-mail](arr1.length);//3     //打印的是二维数组的长度System.out.println(arr1[0].length);//3 //打印二维数组中第一个一维数组长度}}

二维数组的求和

public class Test1 {public static void main(String[] args){int[][] arr={{16,43,52,1},{24,10,32},{2,91,34,55,61,33}};int sum=0;for(int i=0;i<arr.length;i++){for(int j=0;j<arr[i].length;j++){sum=sum+arr[i][j];}}System.out.println("sum="+sum);}}//output:sum=454

二维数组的小练习：判断正误

小练习：
一维数组的定义方式：int[] x;int x[]
二维数组的定义方式：int[][] x;int x[][];int[] x[];
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int[] x,y[];x是一维，y是二维
拆开来就是这样int[] x ;int[] y[]
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a.x[0]=y//error
b.y[0]=x//yes
c.y[0][0]=x//error
d.x[0][0]=y//error
e.y[0][0]=x[0]//yes
f.x=y//error

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