黑马程序员——java中数组的定义与应用

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一、相关概念

       数组是一组相关数据的集合，一个数组实际上就是一连串的变量，数组可以分为一维数组、二维数组和多维数组。数组相当于一个容器，用来存放数据，并带有编号，方便存取。对数组操作的核心思想就是对角标的操作。

二、一维数组

       定义一维数组有两种格式：
       格式1：元素类型 [ ]数组名 = new 元素类型 [元素个数] ;
       如： int [] arr = new int [3]; 也可以写成： int arr[] = new int[3];
       格式2：元素类型 []数组名 = new 元素类型 [ ]{元素1,元素2,…};
       如： int [] arr = new int []{1,2,3,4,5};
       数组的定义有两个步骤：声明和分配内存。数组声明实际上实在栈内存中保存了此数组的名称，接下来在堆内存中分配数组所需的内存，而new关键字就是在堆内存中开辟空间供数组使用。对数组的访问采用“数组名称[下标]”的方式，如：arr[0]、arr[1]、arr[2]。而arr[3]在程序运行时会发生数组角标越界异常。
        
       提示：
       栈内存：用于存储局部变量，变量所属的作用域一旦结束，该变量就自动释放。
       堆内存：1、数组和对象，通过new建立的实例都存放在堆内存中。
                      2、每一个实体都有内存地址值。
                      3、实体中的变量都有默认初始化值。
                      4、实体不在被使用，会在不确定的时间内被垃圾回收器回收。

三、二维数组

       定义二维数组的格式如下：
       格式1： int[][] arr= new int[3][2];
       格式2： int[][] arr= new int[3][];
       格式3：int[][] arr = {{30,82,21},{20,11,12},{91,20,13}};
       二维数组在内存中的分配情况示例：
        

        提示：

        1、打印数组输出语句的不同情况
         System.out.println(arr);//直接打印二维数组。   [[I@c17164    @左边是实体的类型。 @右边是实体的哈希值。
         System.out.println(arr[0]);//直接打印二维数组中的角标0的一维数组。 [I@1fb8ee3
         System.out.println(arr[0][0]);//直接打印二维数组中的角标0的一维数组中角标为0的元素。 0

         2、数组操作常见发生异常情况
          java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException:数组角标越界异常；
          java.lang.NullPointerException:空指针异常。

四、数组常见操作

      1、数组的定义和输出

            

//对数组进行定义和输出class ArrayDemo {public static void main(String[] args) {int[] arr = new int[]{2,3,5,7,1};//获取数组的长度System.out.println("length:"+arr.length);//对数组中的每一个元素进行遍历输出for(int x=0; x<arr.length ; x++){System.out.println("arr["+x+"] = "+arr[x]+";");}}}

      2、数组工具，包括对数组的排序、反转、获取最大值等

//数组工具：包含数组排序、查找、反转、获取最大值、转换字符串输出class ArrayTools {public static void main(String[] args) {//定义数组int[] arr = new int[]{40,23,87,56,90};//打印原始数组System.out.print("原始数组为：");printArray(arr);//调用获取数组最大值函数并输出最大值int max = getMax(arr);System.out.println("该数组中最大元素为："+max);//int index = getIdex(arr,40);//调用二分法函数查找元素位置int index = halfSearch(arr,87);System.out.println("index="+index);//selectSort(arr);//调用冒泡法函数对数组进行排序bubbleSort(arr);System.out.print("排序后的数组为：");printArray(arr);//调用函数对数组进行反转reverseArray(arr);System.out.print("反转后的数组为：");printArray(arr);//调用函数将数组转成字符串输出String str = arrayToString(arr);System.out.println("str="+str);}//数组遍历输出函数public static void printArray(int[] arr){System.out.print("[");for(int x=0;x<arr.length;x++){if(x!=arr.length-1)System.out.print(arr[x]+", ");elseSystem.out.println(arr[x]+"]");}}//获取数组最大值函数public static int getMax(int arr[]){int maxIndex = 0;for(int x=1;x<arr.length;x++){if(arr[x]>arr[maxIndex])maxIndex = x;}return arr[maxIndex];}//数组选择排序函数public static void selectSort(int[] arr){for(int x=0;x<arr.length-1;x++){for(int y=x+1;y<arr.length;y++){if(arr[x]>arr[y]){swap(arr,x,y);}}}}//数组冒泡排序函数public static void bubbleSort(int[] arr){for(int x=0;x<arr.length-1;x++){for(int y=0;y<arr.length-1-x;y++){if(arr[y]>arr[y+1]){swap(arr,y,y+1);}}}}//数组查找元素函数public static int getIndex(int[] arr,int key){for(int x=0;x<arr.length;x++){if(arr[x]==key)return x;}return -1;}//数组二分查找法public static int halfSearch(int[] arr,int key){int max,min,mid;min = 0;max = arr.length-1;while (min<max){mid =(min+max)/2;if(key>arr[mid])min = mid + 1;else if(key<arr[mid])max = mid - 1;elsereturn mid;}return -1;//表示在数组中没有该元素的位置}//数组元素反转函数public static void reverseArray(int[] arr){for(int start=0,end=arr.length-1;start<end;start++,end--)swap(arr,start,end);}//数组转字符串输出函数public static String arrayToString(int[] arr){String str = "[";for(int x=0;x<arr.length;x++){if(x!=arr.length-1)str = str + arr[x] + ", ";elsestr = str + arr[x] + "]";}return str;}//两个变量的值互换public static void swap(int[] arr,int a,int b){int temp = arr[a];arr[a] = arr[b];arr[b] = temp;}}

输出结果为：

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