1.数组的概述和特点
1.1 数组的慨念
数组概念：数组是一种能够存放相同数据类型的有序集合。 编程的基本功： 数据结构和算法 数据结构：数组，链表，栈，队列，图，哈希表，二叉树
1.2 数组的创建
1.2.1 动态数组的1创建
语法格式：
元素类型[] 数组名 = new 元素类型[数组长度]; // 建议使用这种元素类型 数组名[] = new 元素类型[数组长度];
【例题】
public class ArrayDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[5];// 动态定义，建议使用这种 String arr3[] = new String[5];// 动态定义，不建议使用，以免混淆 }
}
1.2 静态数组的创建
语法格式：
语法一：元素类型[] 数组名 = new 元素类型[]{元素1,元素2,元素3,元素4,元素n};
语法二：元素类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3,元素4,元素n};
注意：使用静态方式创建数组，数组长度由元素个数来确定 【例题】
public class ArrayDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 = new int[] {1,2,3,4,5};// 静态定义 int[] arr2 = {1,2,3,4,5};// 静态定义，这种方式不可以作为实参变量来使用 }
}
两种静态创建的区别： 语法二方式创建出来的数组，不可以作为方法的实参，因为编译系统不识别{}是什么数组。
1.3 数组的基本操作
数组中的元素，可以通过 索引 || 下标来访问，索引从零开始，也就是说其取值范围为：【0，数组长度-1】；如果超出索引范围，则会抛出异常：ArrayIndexOutOfBoundsException 【例题】
public class ArrayDemo02 {
public static void main(String[] args) {
// 初始化数组，定义元素长度为5 int[] arr = new int[5];
// 给第一个元素赋值 arr[0] = 11;
// 给第二个元素赋值 arr[1] = 22;
// 给第三个元素赋值 arr[2] = 33;
// 给第四个元素赋值 arr[3] = 44;
// 给第五个元素赋值 arr[4] = 55;
// 修改第二个元素的值 arr[1] = 222;
for (int temp : arr) {
System.out.println(temp);
}
}
}
输出：11 222 33 44 55
1.4 数组元素的默认值
整数(byte,short,int,long)默认值为：0
小数(float,double)默认值为：0.0
布尔类型(boolean)默认值为：false
字符类型(char)默认值为：\u0000,也就是一个空格
引用数据类型(String,数组，Object等)默认值为：null
1.4.2 数组常见的属性
length属性(只读属性)，获取数组空间的长度
【示例】
int[] arr = {1,2,3,4,5};
System.out.println(arr.length);// 输出5
3.通过普通for循环获取数组元素 int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55, 66, 77}; for(int i = 0; i < arr.length; i++) { System.out.println(arr[i]); } 技能：for+length属性 4.通过增强for-each循环获取数组元素 语法：for(数据类型 变量名 : 数组|集合) { // 循环体 } 技能：for-each 优点：语法简洁，相对执行效率较高！ 缺点：遍历过程中，无法获得数组|集合索引！ 使用场合：如果需要在循环体中修改数组元素的值，建议使用普通for循环。 —> 有索引 【例题】1、 获取10个学生的成绩，然后保存在数组中，最后计算学生的总分和平均分。
public class ArrayTest01 {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
double[] arr = new double[10];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(“请您输入第”+(i+1)+”个学生成绩”);
arr[i] = input.nextDouble();
}
double sum = 0.0;
for (double temp : arr) {
sum += temp;
}
System.out.println(“成绩之和为：”+ sum);
System.out.println(“成绩的平均值为：”+ sum/arr.length);
}
}
1.5 JVM 中的堆和栈(重点)
JVM是基于堆栈的虚拟机，堆栈是一种数据结构，是用来存储数据的。对于一个Java程序来说，它的运行就是通过对堆栈的操作来完成的。 【栈内存 stack】 栈内存：用来存放局部变量 特点： 1.栈内存存储特性为：先进后出，后进先出。 2.栈内存是一段连续的内存空间，由系统自动分配，速度快！ 3.虚拟机为每一个线程创建一个栈，用于存放该线程执行方法的信息。
【堆内存 heap】 堆内存：用来存储创建好的对象和数组(数组也是对象) 特点： 1.虚拟机中只有一个堆，被所有线程共享。 2.堆是一段不连续的内存空间，分配灵活，但速度慢！
【思考一】
public class ArrayTest02 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 = {1, 2, 3};
int[] arr2 = arr1;
arr1 = null;
System.out.println(arr1[2]); // 输出结果为？？？ System.out.println(arr2[2]); // 输出结果为？？？ }
}
【思考二】
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] arr2 = arr1;
arr2[2] = 33;
System.out.println(arr1[2]); // 输出结果为？？？}
// 输出结果为 33
2.数组常见操作
2.1 获取数组的最值
需求:求int[] arr = {134,23,35,46,57,24,13,56,23,44};这个数组最小值的元素并返回最小值和其下标
public class ArrayMin {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {134,23,35,46,57,24,13,56,23,44};
int min = min(arr);
System.out.println(min);
}
/*** 求最小值和其索引* @param arr 用来接收数组* @return 返回最小值*/
public static int min(int[] arr) {
int index = 0;
int min = arr[0];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] < min) {
min = arr[i];
index = i;
}
}
System.out.println(“最小值索引为：”+index);
return min;
}
}
2.2 通过值获取索引
需求：在数组里面找value=44的值的下标，int[] arr = {2,3,16,5,6,7,23,44,24,56};
public class ArrayTest01 {
public static void main(String[] args) {
/*// 方法一：int[] arr = {2,3,16,5,6,7,23,44,24,56};int value = 44;int i = 0;// 数组循环遍历for (; i < arr.length; i++) {// 判断是否跟要找的值相等if(arr[i] == value){System.out.println(i);break;}}// 如果找不到i的值，说明没有执行上面的breakif(i == arr.length){System.out.println(-1);}*/
//方法二： int[] arr = {2,3,16,5,6,7,23,44,24,56};
int value = 44;
int index = GetArrayGetValueGetIndex(arr, value);
System.out.println(index);
}
/*** 用来查找你需要查找的数在数组元素中的下标* @param arr 用来接收数组* @param value 用来接收你需要找的值* @return 返回你要找的值的下标，否则返回-1*/
public static int GetArrayGetValueGetIndex(int arr[],int value) {
// 数组循环遍历 for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
// 判断是否跟要找的值相等 if(arr[i] == value)
{
return i;
}
}
return -1;
}
}
2.3 数组反序输出
需求：将数组反序输出， 需求：将数组反序输出，原数组{5, 12, 90, 18, 77, 76, 45, 28, 59, 72}， 反序输出后{72,59,28,45,76,77,18, 90,12,5}。
public class ArrayTest02 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {5, 12, 90, 18, 77, 76, 45, 28, 59, 72};
int [] newArry = reverseOrder1(arr);
for (int temp1 : newArry) {
System.out.print(temp1+” “);
}
System.out.println();
System.out.println(“——————-“);
for (int temp2 : newArry) {
System.out.print(temp2+” “);
}
}
/*** 方法二：实现倒序输出，不开辟内存空间* @param arr*/
public static void reverseOrder2(int[] arr) {
int temp;
for (int i = 0; i < arr.length/2; i++) {
temp = arr[arr.length-i-1];
arr[arr.length-i-1] = arr[i];
arr[i] = temp;
}
}
/*** 方法一：实现倒序输出，开辟内存空间* @param arr* @return*/
public static int[] reverseOrder1(int[] arr) {
int[] desArr = new int[arr.length];
for (int i = 0; i < desArr.length; i++) {
desArr[arr.length-i-1] = arr[i];
}
return desArr;
}
}
2.4 数组元素删除
需求：删除数组int[] arr = {22,13,35,24,15};下标为3的值
public class ArrayTest03 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {22,13,35,24,15};
int index = 3;
deleteArray(arr, index);
for (int temp : arr) {
System.out.println(temp);
}
}
public static void deleteArray(int arr[],int index) {
for (int i = index; i < arr.length – 1; i++) {
arr[i] = arr[i+1];
}
arr[arr.length-1] = 0;
}
}
2.4 数组元素的插入
需求：在数组int[] arr = {11,22,33,44,55,66,88,99};中插入一个下标为6，值为77，插入到该数组中。
public class ArrayTest04 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {11,22,33,44,55,66,88,99};
int value = 77;
int index = 6;
int[] newArray = insertValue(arr, value, index);
for (int temp : newArray) {
System.out.print(temp+” “);
}
}
public static int[] insertValue(int[] arr,int value,int index) {
int size = arr.length;
if(size == arr.length)
{
// 证明需要扩容 int[] arr1 = new int[arr.length+1];
// 把原数组中的值插入新数组中 for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr1[i] = arr[i];
}
// 把新数组首地址给原数组 arr = arr1;
// 从后往前挪动 for (int i = arr.length-2; i >= index; i–) {
arr[i+1] = arr[i];
// 抛出异常 // throw new IndexOutOfBoundsException(); }
//对要插入的数组元素赋值 arr[index] = value;
}
// 返回一个原数组，为什么？？ return arr;
}
}
2.6 数组冒泡排序
需求：对一个没排序的数组进行从小到大的排序
public class ArrayTest05 {
public static void main(String[] args) {
// 定义一个数组 int[] arr = {2,5,7,9,10,3,6,8,1,4};
bubbleSort(arr);
for (int temp : arr) {
System.out.println(temp);
}
}
/*** 冒泡方法* @param arr 用来接收数组* 有参无返回值*/
public static void bubbleSort(int[] arr) {
// 冒泡优化 boolean flag = true;
for (int i = 0; i < arr.length – 1; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length – 1; j++) {
if(arr[j] > arr[j + 1])
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
flag = false;
}
}
if(flag)
{
break;
}
}
}
}
2.7 二分查找法
二分查找法又称折半查找法。 优点：比较次数少，比起传统比较起来查找速度要更快。 缺点：要求待查表为有序列表 需求：在某一个数组里面查找你需要查找元素的(下标|索引)
public class ArrayTest06 {
public static void main(String[] args) {
// 定义一个数组 int[] arr = {1,3,5,7,9,11,13,15,16,18};
int index = binarySearch(arr,9);
System.out.println(index);
}
/*** 折半查找法* @param arr 接收一个数组* @param value 接收下标|索引* @return 返回找到的索引，找不到返回-1*/
public static int binarySearch(int[] arr,int value) {
// 定义两个值max，min，用来存放索引最大值和最小值[0,arr.length – 1] int max = arr.length – 1;
int min = 0;
// 定义一个中间变量 int mid = 0;
// 由于不知道循环次数,采用死循环 while(true)
{
//更新mid的值 mid = (max + min) / 2;
//如果你要查找的值比mid的值大 if(value > arr[mid])
{
min = mid + 1;
}
//如果你要查找的值比mid的值小 else if(value < arr[mid])
{
max = mid – 1;
}
//如果相等，代表现在这个值就是你要找的值 else {
return mid;
}
//如果最小值 min > max 最大值，代表该数组没有这个值 if(min > max)
{
return -1;
}
}
}
}
3.Arrays 工具类
Arrays用于操作数组工具类，里面定义了常见操作数组的静态方法。 注意：要使用Arrays工具类，必须要导入Arrays工具类
import java.util.Arrays;
3.1 toString方法
返回指定数组内容的字符串表示形式。 【示例】
int[] arr2 = {1,3,5,7,9};
// 调用toString 方法
System.out.println(Arrays.toString(arr2));// 输出[1, 3, 5, 7, 9]
底层源代码实现
// toString方法的底层代码实现过程 public static String toString(int[] arr) {
//1.定义一个字符串，用于保存数组中的元素 String str = “[“;
// for循环遍历 for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//如果到了最后一个数 if (i == arr.length – 1) {
str += arr[i]+ “]”;
}
else {
str += arr[i]+”,”;
}
}
return str;
}
3.2 equals 判断
判断两个数组中的内容是否相同。 底层源代码实现
//equals方法的底层代码实现过程 public static Boolean equals(int[] arr1,int[] arr2)
{
//判断是否在同一个对象里 if(arr1 == arr2)//同时也判断两个都为空的情况 {
return true;
}
//判断是否有其中一个为空 if(arr1 == null || arr2 == null)
{
return false;
}
// 判断两个数组长度是否相等 if(arr1.length != arr2.length)
{
return false;
}
// 判断两个数组里面的元素是否一致 for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
if(arr1[i] != arr2[i])
{
return false;
}
}
return true;
}
3.4 copyOf 拷贝数组
拷贝数组中的元素，从第一个元素开始，也就是从索引0开始拷贝,拷贝元素个数为newLength个。 范围：[0, newLength) 参数一(original)：被拷贝的数组。 参数二(newLength)：需要拷贝元素的个数，从索引0开始拷贝 返回值：返回拷贝好的数组！
//copyOf 拷贝数组方法底层代码实现 public static int[] copyOf(int[] original,int newLength) {
// 定义一个新数组 int[] newcopy = new int[newLength];
//循环遍历，把原数组复制到新数组中 for (int i = 0; i < newLength; i++) {
newcopy[i] = original[i];
}
// 返回拷贝完成的数组 return newcopy;
}
3.5 copyOfRange 拷贝数组
拷贝数组中的元素，从指定位置开始，到指定位置结束。 范围：[from, to) 参数一(original)：被拷贝的数组。 参数二(from)：从哪里开始拷贝(包含) 参数三(to)：拷贝到哪里结束(不包含) 返回值：返回拷贝好的数组！
// copyOfRange 拷贝数组方法底层代码实现 public static int[] copyOfRange(int[] original, int from, int to) {
// 判断是否合法 if(to < from || to < 0 || from < 0 || to >= original.length)
{
System.out.println(“传入的to或from不合法”);
throw new RuntimeException();
}
int[] newcopy = new int[to – from];
for (int i = from,j = 0; i < newcopy.length; i++,j++) {
newcopy[i] = original[i];
}
return newcopy;
}
3.6.讲解System类中的arraycopy方法
public static native void arraycopy(Object src, int srcPos,Object dest,int destPos, int length);作用：就是用于实现数组元素的拷贝工作。
建议：如果需要实现对数组元素的拷贝工作，建议使用System类中的arraycopy方法，而不要去用Arrays工具类中的copyOf()和copyOfRange()方法
方法参数分析：
src：需要被拷贝的数组(源数组)
srcPos：从源数组中的那个位置开始拷贝，传递是一个索引值
dest：目标数组，也就是把拷贝的元素放入目标数组中
destPos：把拷贝的元素放在目标数组中的哪个位置，传递是一个索引值
length：拷贝数组的元素个数
6.native关键字介绍
使用关键字“native”修饰的方法，我们称之为本地方法。
本地方法特点：只有方法的声明，没有方法的实现(没有方法体)。
为什么会有本地方法的出现呢？？？
java虽然很强大，但是也有局限性。java不能直接操作硬件！
java中提供的本地方法，本质上就是通过本地方法来调用别的语言(例如：C语言)来操作硬件。
4.1方法的可变参数
可变参数：适用于参数个数不确定，但类型确定的情况，java把可变参数当做数组处理。 我们使用…表示可变长参数，…位于变量类型和变量名之间，前后有无空格都可以。 需求:求多个整数之和前提：至少有两个及以上整数
public class VariableArrays {
public static void main(String[] args) {
int sum = add(1,2,5,6,7,34,45,666);
System.out.println(sum);
// int num1 = 1,num2 = 2; // int sum = add(num1, num2, new int[] {1,2,3,4}); // System.out.println(sum); }
/*** 多个整数之和* @param num1* @param num2* @param arr* @return 返回所有整数之和*/
public static int add(int num1,int num2,int … arr) {
int sum = 0;
sum = num1 + num2;
for (int temp : arr) {
sum += temp;
}
return sum;
}
/*** 多个整数之和* @param num1* @param num2* @param arr* @return 返回所有整数之和*/
/*public static int add(int num1,int num2,int[] arr) {int sum = 0;sum = num1 + num2;for (int i = 0; i < arr.length; i++) {sum += arr[i];}return sum;}*/
}
4.2 main 方法的形参
参数String[ ] args的作用就是可以在main方法运行前将参数传入main方法中。
public static void main(String[] args) {
System.out.println(“args数组长度：” + args.length);
// 遍历args中的每一个元素 for(String arg : args) {
System.out.println(arg);
}
}
5. 二维数组
5.1 二维数组的定义
二维数组本质上是以数组作为数组元素的数组，即“数组的数组”。(通俗来讲二维数组的每一个元素又是一个一维数组)
5.2 二维数组的创建
创建格式一，创建等长的二维数组 语法语法：数据类型[][] 数组名 = new 数据类型[m][n]; m: 表示这个二维数组的长度。 n: 表示二维数组中每个元素的长度 创建格式二，创建不定长二维数组 语法格式：数据类型[][] 数组名 = new 数据类型[m][];
m: 表示这个二维数组的长度。 二维数组中元素的长度没有给出，可以动态的给。 创建格式三，创建静态二维维数组 基本格式： 【示例】 1、 有三个班级，第一个班级3个学生，第二个班级4个学生，第三个班级5个学生。要求通过键盘录入三个班级学生的成绩，并计算每个班级学生的的平均成绩和三个班级学生的总均成绩。
public class DoubleArrayDemo02 {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
double[][] arr = new double[3][];
arr[0] = new double[3];
arr[1] = new double[4];
arr[2] = new double[5];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
double sum = 0,avg = 0;
for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
System.out.println(“请输入第”+(i+1)+”个班”+”第”+(j+1)+”个学生”);
arr[i][j] = input.nextDouble();
sum += arr[i][j];
avg += arr[i][j];
}
System.out.println(“第”+(i+1)+”个班的总成绩为：”+sum);
System.out.println(“第”+(i+1)+”个班的平均成绩为：”+avg/arr[i].length);
}
}
}