Java基础之数组

文章目录

数组的概述

数组(Array)

是多个

相同类型数据

按

一定顺序排列

的集合，并使用

一个名字命名

，并通过

编号

的方式对这些数据进行统一管理。
数组的常见概念
- 数组名
- 下标(或索引)
- 元素
- 数组的长度
数组本身是

引用数据类型

，而数组中的元素可以是

任何数据类型

，包括基本数据类型和引用数据类型。
创建数组对象会在内存中开辟一整块

连续的空间

，而数组名中引用的是这块连续空间的首地址。
数组的

长度一旦确定，就不能修改

。
我们可以直接通过下标(或索引)的方式调用指定位置的元素，速度很快。
数组的分类：

按照维度：一维数组、二维数组、三维数组、…

按照元素的数据类型分：基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组(即对象数组)

一维数组的使用

一维数组的使用：声明

一维数组的

声明方式

：

type var[]
或
type[] var；

例如：

	int a[];
	int[] a1;
	double	b[];
	String[] c; //引用类型变量数组

Java语言中声明数组时不能指定其长度(数组中元素的数)，例如： int a[5];

//非法

一维数组的使用：初始化

动态初始化：数组声明且为数组元素分配空间与赋值的操作分开进行

	int[] arr = new int[3];
	arr[0] = 3;
	arr[1] = 9;
	arr[2] = 8;

	String names[];
	names = new String[3];  names[0] = “钱学森”;
	names[1] = “邓稼先”;
	names[2] = “袁隆平”;

静态初始化：在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值。

	int arr[] = new int[]{ 3, 9, 8};
	或
	int[] arr = {3,9,8};

	String names[] = {
	“李四光”,“茅以升”,“华罗庚”
	}

一维数组的使用：数组元素的引用

定义并用运算符

new

为之分配空间后，才可以引用数组中的每个元素；
数组元素的引用方式：数组名

[数组元素下标]
- 数组元素下标可以是整型常量或整型表达式。如a[3] , b[i] , c[6*i];
- 数组元素下标从0开始；长度为n的数组合法下标取值范围:
  
  0 —>n-1
  
  ；如
  int a[]=new int[3];
  可引用的数组元素为
  a[0]
  、
  a[1]
  、
  a[2]
每个数组都有一个属性

length

指明它的长度，例如：

a.length

指明数组

a

的长度(元素个数)
- 数组一旦初始化，其长度是不可变的

一维数组的使用：数组元素的默认初始化值

数组是引用类型，它的元素

相当于类的成员变量

，因此数组一经分配空间，其中的每个元素也被按照成员变量同样的方式被隐式初始化。例如：

	public class Test {
		public static void main(String argv[]){  
			int a[]= new int[5];
			System.out.println(a[3]);	//a[3]的默认值为0
		}
	}

对于基本数据类型而言，默认初始化值各有不同
对于引用数据类型而言，默认初始化值为

null

(注意与0不同！)

数组元素类型	元素默认初始值
byte	0
short	0
int	0
long	0L
float	0.0F
double	0.0
char	0或写为:’\u0000’(表现为空)

boolean	false
引用类型	null

创建基本数据类型数组

Java中使用关键字

new

来创建数组
如下是创建基本数据类型元素的一维数组

	public class Test{
		public static void main(String args[]){
			int[] s;//图示1
			s = new int[10];
			for ( int i=0; i<10; i++ ) {  
				s[i] =2*i+1;
				System.out.println(s[i]);
			}
		}
	}

图示1处内存状态：

在这里插入图片描述

	public class Test{
		public static void main(String args[]){
			int[] s;
			s = new int[10];//图示2
			//int[] s=new int[10];
			//基本数据类型数组在显式赋值之前，
			//Java会自动给他们赋默认值。
			for ( int i=0; i<10; i++ ) {  
				s[i] =2*i+1;
				System.out.println(s[i]);
			}
		}
	}

图示2处内存状态：

在这里插入图片描述

	public class Test{
		public static void main(String args[]){
			int[] s;
			s = new int[10];
			for ( int i=0; i<10; i++ ) {
				s[i] =2*i+1;//图示3  
				System.out.println(s[i]);
			}
		}
	}

图示3处内存状态：

在这里插入图片描述

内存的简化结构

在这里插入图片描述

一维数组的内存解析

在这里插入图片描述

练习1

升景坊单间短期出租4个月，550元/月（水电煤公摊，网费35元/月），空调、卫生间、厨房齐全。屋内均是IT行业人士，喜欢安静。所以要求来租者最好是同行或者刚毕业的年轻人，爱干净、安静。

	public class ArrayTest {
		public static void main(String[] args) {  
			int[] arr = new int[]{8,2,1,0,3};
			int[] index = new int[]{2,0,3,2,4,0,1,3,2,3,3};  
			String tel = "";
			for(int i = 0;i < index.length;i++){  
				tel += arr[index[i]];
			}
			System.out.println("联系方式：" + tel);
		}
	}

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练习2.

从键盘读入学生成绩，找出最高分，并输出学生成绩等级。

成绩>=最高分-10 ——- 等级为’A’

成绩>=最高分-20 ——- 等级为’B’

成绩>=最高分-30 ——- 等级为’C’

其余 ——- 等级为’D’

提示：先读入学生人数，根据人数创建int数组，存放学生成绩。

package com.ak.java;

import java.util.Scanner;

/*
 * 2. 从键盘读入学生成绩，找出最高分，并输出学生成绩等级。
		成绩>=最高分-10    等级为’A’   
		成绩>=最高分-20    等级为’B’
		成绩>=最高分-30    等级为’C’   
		其余                               等级为’D’
		
		提示：先读入学生人数，根据人数创建int数组，存放学生成绩。

 * 
 */
public class ArrayDemo1 {
	public static void main(String[] args) {
		//1.使用Scanner，读取学生个数
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入学生人数：");
		int number = scanner.nextInt();
		
		//2.创建数组，存储学生成绩：动态初始化
		int[] scores = new int[number];
		//3.给数组中的元素赋值
		System.out.println("请输入" + number + "个学生成绩：");
		int maxScore = 0;
		for(int i = 0;i < scores.length;i++){
			scores[i] = scanner.nextInt();
			//4.获取数组中的元素的最大值:最高分
			if(maxScore < scores[i]){
				maxScore = scores[i];
			}
		}
//		for(int i = 0;i < scores.length;i++){
//			if(maxScore < scores[i]){
//				maxScore = scores[i];
//			}
//		}
		
		//5.根据每个学生成绩与最高分的差值，得到每个学生的等级，并输出等级和成绩
		char level;
		for(int i = 0;i < scores.length;i++){
			if(maxScore - scores[i] <= 10){
				level = 'A';
			}else if(maxScore - scores[i] <= 20){
				level = 'B';
			}else if(maxScore - scores[i] <= 30){
				level = 'C';
			}else{
				level = 'D';
			}
			
			System.out.println("student " + i + 
					" score is " + scores[i] + ",grade is " + level);
		}
		
	}
}

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二维数组的使用

Java 语言里提供了支持多维数组的语法。
如果说可以把一维数组当成几何中的线性图形，那么二维数组就相当于是一个表格
对于二维数组的理解，我们可以看成是一维数组 array1又作为另一个一维数组array2的元素而存在。其实，

从数组底层的运行机制来看，其实没有多维数组。

二维数组[ ][ ]：数组中的数组

格式1（

动态初始化

）：
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脚标位赋值为78写法是：
  arr[0][1] = 78;
格式2（

动态初始化

）：
int[][] arr = new int[3][];
- 二维数组中有3个一维数组。
- 每个一维数组都是默认初始化值null (注意：区别于格式1）
- 可以对这个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];
```
- 注：
  
  int[][]arr = new int[][3]; //非法
格式3（

静态初始化

）：
int[][] arr = new int[][]{ {3,8,2},{2,7},{9,0,1,6}};
- 定义一个名称为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中具体元素也都已初始化。
- 第一个一维数组
  arr[0] = {3,8,2};
- 第二个一维数组
  arr[1] = {2,7};
- 第三个一维数组
  arr[2] = {9,0,1,6};
- 第三个一维数组的长度表示方式：
  arr[2].length;
- 注意特殊写法情况：
  int[] x,y[];
  x是一维数组，y是二维数组。
- Java中多维数组
  
  不
  
  必都是规则矩阵形式。

例子：

	int[][] arr = new int[3][2];

或者

	int[][] arr = new int[3][];  
	arr[0] = new int[2];  
	arr[1] = new int[2];  
	arr[2] = new int[2];

在这里插入图片描述

	int[][] arr = new int[3][];  
	arr[0] = new int[2];  
	arr[1] = new int[3];  
	arr[2] = new int[4];

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二维数组的内存解析

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练习3

获取arr数组中所有元素的和。提示：使用for的嵌套循环即可。

在这里插入图片描述

package com.ak.java;

public class ArrayExer1 {
	
	public static void main(String[] args) {
		int[][] arr = new int[][]{{3,5,8},{12,9},{7,0,6,4}};
		
		int sum = 0;//记录总和
		for(int i = 0;i < arr.length;i++){
			for(int j = 0;j < arr[i].length;j++){
				sum += arr[i][j];
			}
		}
		
		System.out.println("总和为：" + sum);
	}
	
}

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练习4

声明：
int[] x,y[];
在给x,y变量赋值以后，以下选项允许通过编译的是：

提示：

一维数组：
int[] x
或者
int x[]

二维数组：
int[][] y
或者
int[] y[]
或者
int y[][]

a )
x[0] = y;
no

b)
y[0] = x;
yes

c)
y[0][0] = x;
no

d)
x[0][0] = y;
no

e)
y[0][0] = x[0];
yes

f)
x = y;
no

数组中涉及的常见算法

1.数组元素的赋值(杨辉三角、回形数等)

2.求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均数、总和等

3.数组的复制、反转、查找(线性查找、二分法查找)

4.数组元素的排序算法

练习5

使用二维数组打印一个 10 行杨辉三角。

【提示】

第一行有 1 个元素, 第 n 行有 n 个元素
每一行的第一个元素和最后一个元素都是 1
从第三行开始, 对于非第一个元素和最后一个元素的元素。即：

yanghui[i][j] = yanghui[i-1][j-1] + yanghui[i-1][j];

在这里插入图片描述

package com.ak.java;
/*
 * 使用二维数组打印一个 10 行杨辉三角。

【提示】
 1. 第一行有 1 个元素, 第 n 行有 n 个元素
 2. 每一行的第一个元素和最后一个元素都是 1
 3. 从第三行开始, 对于非第一个元素和最后一个元素的元素。即：
yanghui[i][j] = yanghui[i-1][j-1] + yanghui[i-1][j];
 * 
 */
public class YangHuiTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		//1.声明并初始化二维数组
		int[][] yangHui = new int[10][];
		
		//2.给数组的元素赋值
		for(int i = 0;i < yangHui.length;i++){
			yangHui[i] = new int[i + 1];
			
			//2.1 给首末元素赋值
			yangHui[i][0] = yangHui[i][i] = 1;
			//2.2 给每行的非首末元素赋值
			//if(i > 1){
			for(int j = 1;j < yangHui[i].length - 1;j++){
				yangHui[i][j] = yangHui[i-1][j-1] + yangHui[i-1][j];
			}
			//}
		}	
		
		//3.遍历二维数组
		for(int i = 0;i < yangHui.length;i++){
			for(int j = 0;j < yangHui[i].length;j++){
				System.out.print(yangHui[i][j] + "  ");
			}
			System.out.println();
		}		
	}	
}

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练习6

定义一个int型的一维数组，包含10个元素，分别赋一些随机整数，

然后求出所有元素的最大值，最小值，和值，平均值，并输出出来。

要求：所有随机数都是两位数。

提示：

[0,1) * 90 --->[0,90)	+ 10	---> [10,100) --->[10,99]

(int)(Math.random() * 90 + 10)

package com.ak.java;
/*
 * 算法的考查：求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均数、总和等
 * 
 * 定义一个int型的一维数组，包含10个元素，分别赋一些随机整数，
 * 然后求出所有元素的最大值，最小值，和值，平均值，并输出出来。	
 * 要求：所有随机数都是两位数。
 * 
 * [10,99]
 * 公式：(int)(Math.random() * (99 - 10 + 1) + 10)
 * 
 */
public class ArrayTest1 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = new int[10];
		
		for(int i = 0;i < arr.length;i++){
			arr[i] = (int)(Math.random() * (99 - 10 + 1) + 10);
		}
		
		//遍历
		for(int i = 0;i < arr.length;i++){
			System.out.print(arr[i] + "\t");
		}
		System.out.println();
		
		//求数组元素的最大值
		int maxValue = arr[0];
		for(int i = 1;i < arr.length;i++){
			if(maxValue < arr[i]){
				maxValue = arr[i];
			}
		}
		System.out.println("最大值为：" + maxValue);
		
		//求数组元素的最小值
		int minValue = arr[0];
		for(int i = 1;i < arr.length;i++){
			if(minValue > arr[i]){
				minValue = arr[i];
			}
		}
		System.out.println("最小值为：" + minValue);
		//求数组元素的总和
		int sum = 0;
		for(int i = 0;i < arr.length;i++){
			sum += arr[i];
		}
		System.out.println("总和为：" + sum);
		//求数组元素的平均数
		int avgValue = sum / arr.length;
		System.out.println("平均数为：" + avgValue);
	}
}

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练习7

使用简单数组

(1)创建一个名为ArrayTest的类，在main()方法中声明array1和array2两个变量，他们是int[]类型的数组。

(2)使用大括号{}，把array1初始化为8个素数：2,3,5,7,11,13,17,19。

(3)显示array1的内容。

(4)赋值array2变量等于array1，修改array2中的偶索引元素，使其等于索引值(如array[0]=0,array[2]=2)。打印出array1。

思考：array1和array2是什么关系？

拓展：修改题目，实现array2对array1数组的复制

在这里插入图片描述

package com.ak.java;
/*
 * 使用简单数组
(1)创建一个名为ArrayExer2的类，在main()方法中声明array1和array2两个变量，他们是int[]类型的数组。
(2)使用大括号{}，把array1初始化为8个素数：2,3,5,7,11,13,17,19。
(3)显示array1的内容。
(4)赋值array2变量等于array1，修改array2中的偶索引元素，使其等于索引值(如array[0]=0,array[2]=2)。打印出array1。
 * 
 * 思考：array1和array2是什么关系？array1和array2地址值相同，都指向了堆空间的唯一的一个数组实体。
 * 拓展：修改题目，实现array2对array1数组的复制
 */
public class ArrayExer2 {
	public static void main(String[] args) {  //alt + /
		int[] array1,array2;
		
		array1 = new int[]{2,3,5,7,11,13,17,19};
		
		//显示array1的内容
		for(int i = 0;i < array1.length;i++){
			System.out.print(array1[i] + "\t");
		}
		
		//赋值array2变量等于array1
		//不能称作数组的复制。
		array2 = array1;
		
		//修改array2中的偶索引元素，使其等于索引值(如array[0]=0,array[2]=2)
		for(int i = 0;i < array2.length;i++){
			if(i % 2 == 0){
				array2[i] = i;
			}
			
		}
		System.out.println();
		//打印出array1
		for(int i = 0;i < array1.length;i++){
			System.out.print(array1[i] + "\t");
		}
	}
}

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package com.ak.java;
/*
 * 使用简单数组
 * 拓展：修改题目，实现array2对array1数组的复制
 */
public class ArrayExer3 {
	public static void main(String[] args) {  //alt + /
		int[] array1,array2;
		
		array1 = new int[]{2,3,5,7,11,13,17,19};
		
		//显示array1的内容
		for(int i = 0;i < array1.length;i++){
			System.out.print(array1[i] + "\t");
		}
		
		//数组的复制:
		array2 = new int[array1.length];
		for(int i = 0;i < array2.length;i++){
			array2[i] = array1[i];
		}

		
		//修改array2中的偶索引元素，使其等于索引值(如array[0]=0,array[2]=2)
		for(int i = 0;i < array2.length;i++){
			if(i % 2 == 0){
				array2[i] = i;
			}
			
		}
		System.out.println();
		//打印出array1
		for(int i = 0;i < array1.length;i++){
			System.out.print(array1[i] + "\t");
		}
	}
}

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二分法查找算法

在这里插入图片描述

package com.ak.java;
/*
 * 算法的考查：数组的复制、反转、查找(线性查找、二分法查找)
 * 
 * 
 */
public class ArrayTest2 {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		String[] arr = new String[]{"JJ","DD","MM","BB","GG","AA"};
		
		
		//数组的复制(区别于数组变量的赋值：arr1 = arr)
		String[] arr1 = new String[arr.length];
		for(int i = 0;i < arr1.length;i++){
			arr1[i] = arr[i];
		}
		
		//数组的反转
		//方法一：
//		for(int i = 0;i < arr.length / 2;i++){
//			String temp = arr[i];
//			arr[i] = arr[arr.length - i -1];
//			arr[arr.length - i -1] = temp;
//		}
		
		//方法二：
//		for(int i = 0,j = arr.length - 1;i < j;i++,j--){
//			String temp = arr[i];
//			arr[i] = arr[j];
//			arr[j] = temp;
//		}
		
		//遍历
		for(int i = 0;i < arr.length;i++){
			System.out.print(arr[i] + "\t");
		}
		
		System.out.println();
		//查找（或搜索）
		//线性查找：
		String dest = "BB";
		//dest = "CC";
		
		boolean isFlag = true;
		
		for(int i = 0;i < arr.length;i++){
			
			if(dest.equals(arr[i])){
				System.out.println("找到了指定的元素，位置为：" + i);
				isFlag = false;
				break;
			}
			
		}
		if(isFlag){
			System.out.println("很遗憾，没有找到的啦！");
			
		}
		//二分法查找：(熟悉)
		//前提：所要查找的数组必须有序。
		int[] arr2 = new int[]{-98,-34,2,34,54,66,79,105,210,333};
		
		int dest1 = 34;
		//dest1 = 35;
		int head = 0;//初始的首索引
		int end = arr2.length - 1;//初始的末索引
		boolean isFlag1 = true;
		while(head <= end){
			
			int middle = (head + end)/2;
			
			if(dest1 == arr2[middle]){
				System.out.println("找到了指定的元素，位置为：" + middle);
				isFlag1 = false;
				break;
			}else if(arr2[middle] > dest1){
				end = middle - 1;
			}else{//arr2[middle] < dest1
				head = middle + 1;
			}

			
		}
		
		if(isFlag1){
			System.out.println("很遗憾，没有找到的啦！");
		}
		
		
	}
}

在这里插入图片描述

排序算法：

排序

：假设含有n个记录的序列为{R1，R2，…,Rn},其相应的关键字序列为{K1，K2，…,Kn}。将这些记录重新排序为{Ri1,Ri2,…,Rin},使得相应的关键字值满足条Ki1<=Ki2<=…<=Kin,这样的一种操作称为排序。

通常来说，排序的目的是

快速查找

。
衡量排序算法的优劣：
- 时间复杂度
  
  ：分析关键字的比较次数和记录的移动次数
- 空间复杂度
  
  ：分析排序算法中需要多少辅助内存
- 稳定性
  
  ：若两个记录A和B的关键字值相等，但排序后A、B的先后次序保持不变，则称这种排序算法是稳定的。

排序算法分类：

内部排序

和

外部排序

。

内部排序

：整个排序过程不需要借助于外部存储器（如磁盘等），所有排序操作都在内存中完成。
外部排序

：参与排序的数据非常多，数据量非常大，计算机无法把整个排序过程放在内存中完成，必须借助于外部存储器（如磁盘）。外部排序最常见的是多路归并排序。可以认为外部排序是由多次内部排序组成。

十大内部排序算法

选择排序
- 直接选择排序
- 堆排序(讲解过程)
交换排序
- 冒泡排序
- 快速排序(要能够手写源码)
插入排序
- 直接插入排序
- 折半插入排序
- Shell（希尔）排序
归并排序(讲解过程)
桶式排序
基数排序

(简单)选择排序.gif

(直接)插入排序.gif

堆排序.gif

归并排序.gif

基数排序.gif

计数排序.gif

快速排序.gif

冒泡排序.gif

桶排序.png

希尔排序.gif

算法的5大特征

特征	说明
输入（Input）	有0个或多个输入数据，这些输入必须有清楚的描述和定义
输出（Output）	至少有1个或多个输出结果，不可以没有输出结果
有穷性（有限性，Finiteness）	算法在有限的步骤之后会自动结束而不会无限循环，并且每一个步骤可以在可接受的时间内完成
确定性（明确性，Definiteness）	算法中的每一步都有确定的含义，不会出现二义性
可行性（有效性，Effectiveness）	算法的每一步都是清楚且可行的，能让用户用纸笔计算而求出答案

说明：满足确定性的算法也称为：确定性算法。现在人们也关注更广泛的概念，例如考虑各种非确定性的算法，如并行算法、概率算法等。另外，人们也关注并不要求终止的计算描述，这种描述有时被称为过程（procedure）。

冒泡排序

介绍：

冒泡排序的原理非常简单，它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。
排序思想：
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大（升序），就交换他们两个。
- 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。这步做完后，最后的元素会是最大的数。
- 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
- 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为止。

package com.ak.java;
/*
 * 数组的冒泡排序的实现
 * 
 */
public class BubbleSortTest {
	public static void main(String[] args) {
		
		int[] arr = new int[]{43,32,76,-98,0,64,33,-21,32,99};
		
		//冒泡排序
		for(int i = 0;i < arr.length - 1;i++){
			
			for(int j = 0;j < arr.length - 1 - i;j++){
				
				if(arr[j] > arr[j + 1]){
					int temp = arr[j];
					arr[j] = arr[j + 1];
					arr[j + 1] = temp;
				}
				
			}
			
		}
		
		
		
		
		for(int i = 0;i < arr.length;i++){
			System.out.print(arr[i] + "\t");
		}
		
	}
}

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快速排序

介绍：
- 快速排序通常明显比同为O(nlogn)的其他算法更快，因此常被采用，而且快排采用了分治法的思想，所以在很多笔试面试中能经常看到快排的影子。可见掌握快排的重要性。
- 快速排序（Quick Sort）由图灵奖获得者Tony Hoare发明，被列为
  
  20世纪十大算法之一
  
  ，是迄今为止所有内排序算法中速度最快的一种。冒泡排序的升级版，交换排序的一种。快速排序的时间复杂度为O(nlog(n))。
排序思想：
- 从数列中挑出一个元素，称为”基准”（pivot），
- 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区结束之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。
- 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。
- 递归的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递归下去，但是这个算法总会结束，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

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package com.ak.java;

/**
 * 快速排序
 * 通过一趟排序将待排序记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分关键字小，
 * 则分别对这两部分继续进行排序，直到整个序列有序。
 */
public class QuickSort {
	private static void swap(int[] data, int i, int j) {
		int temp = data[i];
		data[i] = data[j];
		data[j] = temp;
	}

	private static void subSort(int[] data, int start, int end) {
		if (start < end) {
			int base = data[start];
			int low = start;
			int high = end + 1;
			while (true) {
				while (low < end && data[++low] - base <= 0)
					;
				while (high > start && data[--high] - base >= 0)
					;
				if (low < high) {
					swap(data, low, high);
				} else {
					break;
				}
			}
			swap(data, start, high);
			
			subSort(data, start, high - 1);//递归调用
			subSort(data, high + 1, end);
		}
	}
	public static void quickSort(int[] data){
		subSort(data,0,data.length-1);
	}
	
	
	public static void main(String[] args) {
		int[] data = { 9, -16, 30, 23, -30, -49, 25, 21, 30 };
		System.out.println("排序之前：\n" + java.util.Arrays.toString(data));
		quickSort(data);
		System.out.println("排序之后：\n" + java.util.Arrays.toString(data));
	}
}

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排序算法性能对比

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各种内部排序方法性能比较

从平均时间而言

：

快速排序最佳

。但在最坏情况下时间性能不如堆排序和归并排序。
从算法简单性看

：由于直接选择排序、直接插入排序和冒泡排序的算法比较简单，将其认为是简单算法。对于Shell排序、堆排序、快速排序和归并排序算法，其算法比较复杂，认为是复杂排序。
从稳定性看

：直接插入排序、冒泡排序和归并排序时稳定的；而直接选择排序、快速排序、 Shell排序和堆排序是不稳定排序
从待排序的记录数n的大小看

，n较小时，宜采用简单排序；而n较大时宜采用改进排序。

排序算法的选择

若n较小(如n≤50)，可采用

直接插入

或

直接选择排序

。
当记录规模较小时，直接插入排序较好；否则因为直接选择移动的记录数少于直接插入，应选直接选择排序为宜。
若文件初始状态基本有序(指正序)，则应选用

直接插入、冒泡

或随机的

快速排序

为宜；
若n较大，则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法：

快速排序、堆排序

或

归并排序

。

Arrays工具类的使用

java.util.Arrays类即为操作数组的工具类，包含了用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法。

方法	说明
boolean equals(int[] a,int[] b)	判断两个数组是否相等。
tring toString(int[] a)	输出数组信息。
oid fill(int[] a,int val)	将指定值填充到数组之中。
oid sort(int[] a)	对数组进行排序。
int binarySearch(int[] a,int key)	对排序后的数组进行二分法检索指定的值。

java.util.Arrays类的sort()方法提供了数组元素排序功能：

import java.util.Arrays;  

public class SortTest {
	public static void main(String[] args) {
		int [] numbers = {5,900,1,5,77,30,64,700};
		Arrays.sort(numbers);
		for(int i = 0; i < numbers.length; i++){  		
				System.out.println(numbers[i]);
		}
	}
}

package com.ak.java;

import java.util.Arrays;

/*
 * java.util.Arrays:操作数组的工具类，里面定义了很多操作数组的方法
 * 
 * 
 */
public class AraysDemo {
	public static void main(String[] args) {
		
		//1.boolean equals(int[] a,int[] b):判断两个数组是否相等。
		int[] arr1 = new int[]{1,2,3,4};
		int[] arr2 = new int[]{1,3,2,4};
		boolean isEquals = Arrays.equals(arr1, arr2);
		System.out.println(isEquals);
		
		//2.String toString(int[] a):输出数组信息。
		System.out.println(Arrays.toString(arr1));
		
			
		//3.void fill(int[] a,int val):将指定值填充到数组之中。
		Arrays.fill(arr1,10);
		System.out.println(Arrays.toString(arr1));
		

		//4.void sort(int[] a):对数组进行排序。
		Arrays.sort(arr2);
		System.out.println(Arrays.toString(arr2));
		
		//5.int binarySearch(int[] a,int key)
		int[] arr3 = new int[]{-98,-34,2,34,54,66,79,105,210,333};
		int index = Arrays.binarySearch(arr3, 210);
		if(index >= 0){
			System.out.println(index);
		}else{
			System.out.println("未找到");
		}
		
		
	}
}

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数组使用中的常见异常

数组脚标越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)

int[] arr = new int[2];

System.out.println(arr[2]);

System.out.println(arr[-1]);

访问到了数组中的不存在的脚标时发生。
空指针异常(NullPointerException)

int[] arr = null;

System.out.println(arr[0]);

arr引用没有指向实体，却在操作实体中的元素时。

package com.ak.java;
/*
 * 数组中的常见异常：
 * 1. 数组角标越界的异常：ArrayIndexOutOfBoundsExcetion
 * 
 * 2. 空指针异常：NullPointerException
 * 
 */
public class ArrayExceptionTest {
	public static void main(String[] args) {
		
		//1. 数组角标越界的异常：ArrayIndexOutOfBoundsExcetion
		int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
		
//		for(int i = 0;i <= arr.length;i++){
//			System.out.println(arr[i]);
//		}
		
//		System.out.println(arr[-2]);
		
//		System.out.println("hello");
		
		//2.2. 空指针异常：NullPointerException
		//情况一：
//		int[] arr1 = new int[]{1,2,3};
//		arr1 = null;
//		System.out.println(arr1[0]);
		
		//情况二：
//		int[][] arr2 = new int[4][];
//		System.out.println(arr2[0][0]);
		
		//情况三：
		String[] arr3 = new String[]{"AA","BB","CC"};
		arr3[0] = null;
		System.out.println(arr3[0].toString());
	}
}

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原文链接：https://blog.csdn.net/m0_46278037/article/details/114808376

文章目录

数组的概述

一维数组的使用

一维数组的使用：声明

一维数组的使用：初始化

一维数组的使用：数组元素的引用

一维数组的使用：数组元素的默认初始化值

创建基本数据类型数组

内存的简化结构

一维数组的内存解析

练习1

练习2.

二维数组的使用

二维数组[ ][ ]：数组中的数组

二维数组的内存解析

练习3

练习4

数组中涉及的常见算法

1.数组元素的赋值(杨辉三角、回形数等)

2.求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均数、总和等

3.数组的复制、反转、查找(线性查找、二分法查找)

4.数组元素的排序算法

练习5

练习6

练习7

二分法查找算法

排序算法：

排序算法分类： 内部排序 和 外部排序 。

十大内部排序算法

(简单)选择排序.gif

(直接)插入排序.gif

堆排序.gif

归并排序.gif

基数排序.gif

计数排序.gif

快速排序.gif

冒泡排序.gif

桶排序.png

希尔排序.gif

算法的5大特征

冒泡排序

快速排序

排序算法性能对比

各种内部排序方法性能比较

排序算法的选择

Arrays工具类的使用

数组使用中的常见异常

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排序算法分类：

内部排序

和

外部排序

。