JavaSE| 数组

1、数组（array）

数组就是多个相同类型数据的组合，实现对这些数据的统一管理。 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。数组属引用类型，数组型数据是对象（object），
每个元素相当于该对象的成员变量。
    相同数据类型的一组元素，数据，按照一定的顺序排列的集合。
    把有限个相同类型的变量，使用统一的名称进行命名，以便统一管理它们，这个统一的名称我们称为“数组名”，
    每一个元素通过编号来区别，这个编号我们称为“索引index或下标”。
    组成数组的每一个数据我们称为“元素element”，
    数组中元素的总个数，我们称为“数组的长度length”。

一个int类型的变量，存储一个整数值。

一、数组的声明
语法格式：  元素的数据类型[] 数组名;
数组名 = new 元素的数据类型[]{元素值1,元素值2...};
二、数组的初始化 　　
　　1、目标： （1）确定数组的长度 　　（2）确定数组的元素值 　　
　　、动态初始化 　　
　　　　语法格式：数组名 = new 元素的数据类型[长度];
先声明，再动态初始化如 String[] name;
　　　　　　　　　　　　name = new String[5];
声明+动态初始化如 　　int[] score = new int[5];
　　
　　　　通过动态初始化的数组，元素有默认值，默认值也分为基本数据类型和引用数据类型。 　　
　　　　基本数据类型：byte,short,int,long：0；   float,double：0.0；  char：\u0000，即字符编码为0的字符；  boolean：false 　　
　　　　引用数据类型：默认值统统都是null；例如String等类、接口、数组等类型 

　 、静态初始化：
　　　　语法格式：元素的数据类型[] 数组名 = {元素值1,元素值2...};
　　　　　　　　　声明+静态初始化如：　　　int[] day = {30,31,33}; 
　　　　　　　   先声明，后再静态初始化如：int[] day;
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　day = new int[]{ }
　　
三 、手动赋值：  数组名[下标] = 值;

说明：数组的下标的范围[0,数组的长度-1] ；如果下标越界，会报ArrayIndexOutOfBoundsException

数组的元素：数组名[下标]，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为0-->n-1;
数组的长度：数组名.length
定义并运用运算符new为之分配空间后，才可以引用数组中的每个元素。 数组一旦初始化，其长度是不可变的。
四、数组的遍历
for(int i=0; i<数组名.length; i++){
//数组名[i]代表一个元素
 }
增强for循环
for(int num : arr){
　　System.out.print(num);
}

数组的遍历/赋值、最高分和最低分、数组的反转

class ShuZu{
    public static void main(String[] args){

        java.util.Scanner input = new java.util.Scanner(System.in);
        //输入小组人数
        System.out.print("请输入小组人数:");
        int count = input.nextInt();

        //声明和初始化name和score数组
        String[] name; //先声明
        name = new String [count]; //动态初始化

        int[] score = new int[count]; //声明+动态初始化

        //遍历数组赋值
        for (int i = 0; i < name.length; i++){
            System.out.print("第" + (i+1) + "个同学的名字:");
            name[i] = input.next();
            System.out.print("第" + (i+1) + "个同学的成绩:");
            score[i] = input.nextInt();
        }

        //遍历数组
        System.out.println("学生姓名和成绩如下:");
        for (int i = 0;i < name.length;i++ ){
            System.out.print(name[i] + ":");
            System.out.print(score[i] + "分" + "\n");
        }

        //对数组score进行遍历找出最高分和最低分

        int max = score[0];
        int min = score[0];
        int indexMax = 0;//
        int indexMin = 0;
        int sum = 0;
        for(int i = 0; i < score.length; i++ ){ //也可以i < count;
            sum += score[i];
            if(max < score[i]){
                max = score[i];
                indexMax = i;
            }if(min > score[i] ){
                min = score[i];
                indexMin = i;
            }

        }System.out.println("第"+ (indexMax+1) + "个同学" + name[indexMax]  + "的成绩是最高的为:" + max);
        System.out.println("第"+ (indexMin+1) + "个同学" + name[indexMin]  + "的成绩是最高的为:" + min);
        System.out.println("总分为:" + sum + "平均分是:" + sum/count);

        //数组的反转方法一(首尾对应位置交换,借助第三个变量) 下标i和下标score.length-1-i 
        for(int i = 0;i <= score.length/2; i++){
            int temp = score[i];
            score[i] = score[score.length-1-i]; //[1,2,3,4,5,6] 1(0)和6(5)；2(1)和5(4)...
            score[score.length-1-i] = temp;
        }
        for(int i = 0; i< score.length;i++){
            System.out.print(score[i] + "\t");

        }
        //数组的反转,方法二:借助一个空(新)数组
        int[] temp = new int[count];
        for(int i = 0;i < score.length;i++){
            temp[i]=score[score.length-1-i];
        }
        score = temp; //废弃旧数组，指向新数组
        for(int i = 0;i < score.length;i++ ){
            System.out.print(score[i] + "\t");
        }

    }
}

由基本数据类型创建的数组它的默认值：

public class TestArray0 {
    public static void main(String[] args){

        //对于基于基本数据类型的变量创建的数组:byte short int long float double char boolean
        //1.对于byte short int long而已：创建数组以后，默认值为0
        int[] scores = new int[4];
        scores[0] = 89;
        scores[3] = 90;
        for(int i = 0;i < scores.length;i++){
            System.out.println(scores[i]);
        }
        //2.对于float  double而言；默认值是0.0
        float[] f = new float[3];
        f[0] = 1.2F;
        for(int i = 0; i < f.length;i++){
            System.out.println(f[i]);
        }
        System.out.println();

        //3.对于char而言，默认是空格
        char[] c = new char[3];
        for(int i = 0; i < c.length;i++){
            System.out.println(c[i]);
        }
        System.out.println();

        //4.对于boolean而言，默认是false
        boolean[] b = new boolean[3];
        for(int i = 0; i < b.length;i++){
            System.out.println(b[i]);
        }
        System.out.println();        

        //5.对于引用类型的变量构成的数组而言：默认初始化值为null。以String为例
        String[] strs = new String[4];
        strs[0] = "AA";
        strs[1] = "BB";
        //strs[2] = "CC"; 默认为null
        strs[3] = "DD";
        //遍历数组的元素
        for (int i = 0;i < strs.length;i++){
            System.out.println(strs[i]);
        }
        //自定义的类
        System.out.println();
        Person[] pers = new Person[3];
        for(int i = 0; i < pers.length;i++){
            System.out.println(pers[i]);
        }
    }
}
class Person{

}

2、数组在内存中的结构

整个内存里边的基本结构就分这4部分：

new出来数组、对象；

方法区：类名、包名、方法的定义等；常量池、字符串常量池等，想用哪个从池子里边拿

静态区：静态的变量，用static修饰的变量等。

以数组为例，看它如何使用内存结构的：

java虚拟机进行解释运行对它进行初始化，栈先进后出，scores变量先存放在栈里边，每个内存里边都对应一个地址；new出来的放在堆里边。通过地址进行对应。

//数组一旦初始化，其长度是不可变的
public class TestAarry1 {
    public static void main(String[] args){
        int[] i = new int[]{12,13,14};
        int[] j = new int[10];
        for(int k = 0;k < i.length;k++){
            j[k] = i[k];
        }
        j[3] = 15;
        j[4] = 16;

        for(int k = 0; k < j.length;k++){
            System.out.println(j[k]);
        }
    }

}

3、二维数组

数组的分类：
    一维数组、二维数组、三维数组...多维数组：从二维开始都算多维数组，一般到二维就差不多了。
二维数组又称为矩阵。

先把一行看成一个整体的话，二维数组就是一个“特殊一维数组”
        二维数组的行数，就是“特殊一维数组”的长度，二维数组名.length；
        一行同时又是一个一维数组，一行的列数，行.length；
        行：就是“特殊一维数组”的一个元素，二维数组名[下标]
二维数组的相关表示方式：
    行：二维数组名[行下标]        行下标的范围[0, 总行数-1]
    元素：二维数组名[行下标][列下标]  列下标的范围[0, 该行的总元素的个数-1]
    行数：二维数组名.length
    每一行的列数：二维数组名[行下标].length

二维数组如何声明？
    元素的数据类型[][] 二维数组名;

例如：要存储每一组的学员的成绩，构成全班的成绩数组。    

二维数组的初始化？
1、静态初始化
    二维数组名 = new 元素的数据类型[][]{{第一行的元素列表},{第二行的元素列表}....};

    声明 + 静态初始化：元素的数据类型[][] 二维数组名 = {{第一行的元素列表},{第二行的元素列表}....};
        int[][] scores2; //1. 先声明
        scores2 = new int[][]{{1,2,3},{3,4,5},{6}}; //2.静态初始化

　　　　　int[][] scores2 = {{1,2,3}, {3,4,5}, {6}}; //声明+静态初始化。
2、动态初始化
　　一维数组的动态初始化：  一维数组名 = new 元素的数据类型[长度];

　　二维数组的动态初始化：
　　　　　　1、每一行的列数是相同的，规则的矩阵
    　　　　二维数组名 = new 元素的数据类型[行数][列数];
　　　　　　2、每一行的列数是不相同的，不规则的矩阵
　　　　　　　　（1）第一步先确定总行数
   　　　　　　　　 二维数组名 = new 元素的数据类型[行数][];
　　　　　　　　（2）依次确定每一行的列数
   　　　　　　　　 行 = new  元素的数据类型[列数];

　　　　for(int i = 0; i < arr.length; i++){　//确定每行的列数；  --->> 为元素赋值  --->> 遍历显示   --->>换行
    　　　　arr[i] = new int[i + 1];
　　　　　　}
        String[][] names; //1.二维数组的声明
        //names = new String[6][5];//动态初始化的方式一
        names = new String[6][0]; //动态初始化的方式二,先确定行数；再确定列数。
        names[0] = new String[5];
        names[1] = new String[3];
        names[2] = new String[7];
        names[3] = new String[9];
        names[4] = new String[2];
        names[5] = new String[4];
二维数组如何为元素赋值
    二维数组名 [行下标][列下标] = 值；
二维数组的遍历
for(int i=0; i<行数; i++){
    for(int j=0; j<每一行的列数; j++){
        元素：二维数组名[行下标][列下标]，即二维数组名[i][j]
    }
} 

package com.du.bai.www;

public class TestArry2 {
    public static void main(String[] args){
        int[] scores1 = new int[10];
        int[][] scores2;
        String[][] names;
        //1.二维数组的初始化
        scores2 = new int[][]{{1,2,3},{3,4,5},{6}}; //静态初始化

        names = new String[6][5];//动态初始化的方式一
        names = new String[6][0]; //动态初始化的方式二
        names[0] = new String[5];
        names[1] = new String[3];
        names[2] = new String[7];
        names[3] = new String[9];
        names[4] = new String[2];
        names[5] = new String[4];

        //错误的初始化方式
        //names = new String[][];
        //names = new String[][5];

        //2.如何来引用具体的某一个元素
        int[][] i = new int[3][2]; //int[] i[] = new int[3][2];
        i[1][0] = 90;
        i[2][1] = 89;

        //3.数组的长度
        //二维数组的长度;length属性
        System.out.println(i.length); //3
        //二维数组中元素的长度
        System.out.println(i[0].length); //
        System.out.println(names.length); //
        System.out.println(names[4].length); //
        System.out.println(); 

        //4.如何遍历二维数组
        for(int m = 0; m < scores2.length;m++){ //控制行数
            for(int n = 0;n < scores2[m].length;n++){
                System.out.print(scores2[m][n] + "  ");
            }
            System.out.println();
        }

    }

}

异常：下标越界、空指针 

public class TestException {
    public static void main(String[] args){
        //1.数组下标越界异常：java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
        int[] i = new int[10];
        //i[0] = 90;
        //i[10] = 99;
//        for (int m = 0;m <= i.length;m++){
//            System.out.println(i[m]);
//        }

        //2.空指针的异常：NullPointerException
        //第一种：
//        boolean[] b = new boolean[3];
//        b = null;
//        System.out.println(b[0]);

        //第二种：
//        String[] str = new String[4];
//        str[3] = new String("AA"); //str[3] = "AA";
//        System.out.println(str[3].toString());
        //第三种：
        int[][] j = new int[3][];
        j[2][0] = 12;
    }
}

public class TestGetSum {
    public static void main(String[] args){
        int[][] m = new int[][]{{3,8,2},{2,7},{9,0,1,6}};
        int sum = 0;
        for (int i = 0;i < m.length;i++){
            for(int j = 0;j < m[i].length;j++){
                System.out.print(m[i][j] + "\t");
                sum += m[i][j];
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("总和为:" + sum);
    }

}

杨辉三角

public class TestYangHui {
    public static void main(String[] args){
        int[][] yangHui = new int[10][];
        //1.初始化二维数组
        for(int i = 0;i < yangHui.length;i++){
            yangHui[i] = new int[i + 1];
        }
        //2.显示的为二维数组的每个元素赋值
        for(int i = 0;i < yangHui.length;i++){
            for(int j = 0;j < yangHui[i].length;j++){
                yangHui[i][0] = yangHui[i][i] = 1;

                if (i > 1 && j > 0 && j < i){
                    yangHui[i][j] = yangHui[i - 1][j] + yangHui[i - 1][j - 1];

                }
            }

        }

        //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] + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }

}

4、API，数组工具类

API：应用程序编程接口，俗称“帮助文档”

java.util.Arrays：数组工具类
    此类包含用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法。

（1）int binarySearch(int[] a, int key)
        a - 要搜索的数组
        key - 要搜索的值
        结果：如果它(key)包含在数组(a)中，则返回搜索键的索引；否则返回 (-(插入点) - 1)。
            插入点：被定义为将键(key)插入数组(a)的那一点
    二分查找的前提：数组必须是有序的
（2）void sort(int[] a) ：对指定的 int 型数组按数字升序进行排序。
（3）int[] copyOf(int[] original, int newLength)    如：Arrays.copyOf(arr, arr.length * 2)； 扩容为原来的2倍。 
    复制指定的数组，截取或用 0 填充（如有必要），以使副本具有指定的长度。 Arrays..copyOf(arr, total);返回数组实际存储的元素;
    original - 要复制的数组，源数组
    newLength - 要返回的副本的长度
    结果：原数组的副本，截取或用 0 填充以获得指定的长度
（4）int[] copyOfRange(int[] original, int from, int to)
    original - 将要从其复制一个范围的数组，源数组
    from - 要复制的范围的初始索引（包括）
    to - 要复制的范围的最后索引（不包括）。（此索引可以位于数组范围之外）。
    结果：original数组的[from,to)
（5） void fill(int[] a, int val) 将指定的 int 值分配给指定 int 型数组的每个元素。
    a - 要填充的数组
    val - 要存储在数组所有元素中的值
（6）String toString(int[] a)
返回指定数组内容的字符串表示形式。字符串表示形式由数组的元素列表组成，括在方括号（"[]"）中。
相邻元素用字符 ", "（逗号加空格）分隔。
        a - 返回其字符串表示形式的数组
        结果：a 的字符串表示形式，是一个字符串
....
class TestApi{
    public static void main(String[] args){

        //java.util.Scanner
        //1.找下标
        int[] arr = {8,2,0,4,5,1,6,9,3};
        int find = 5;
        int index = java.util.Arrays.binarySearch(arr,find);
        //因为这个工具的binarySearch方法会返回一个结果，所以我要用一个变量接收这个结果
        System.out.println("index=" + index);

        //2.排序，从小到大
        java.util.Arrays.sort(arr);
        for(int i = 0;i < arr.length; i++){
            System.out.print(arr[i] + "\t");
        }

        //3.复制一个和原来长度一模一样的数组,两倍长就是arr.length * 2
        //int[] xin = java.util.Arrays.copyOf(arr, arr.length);
        //复制数组前3个；
        //int[] xin = java.util.Arrays.copyOf(arr, 3);
        //要复制arr数组，但是我想要从arr[2]复制到arr[5],
        //int[] xin = java.util.Arrays.copyOfRange(arr,3,5+1);
        //要复制arr数组，但是我想要从arr[2]开始到最后，并且新数组的长度是10
        //假设原数组够长，新数组的长度要10，从[2]~[11]，但是11不包含，所以写12
        //int[] xin = java.util.Arrays.copyOfRange(arr, 2, 12);

        //4.填充
        int[] arr1 = new int[10];//用3填充数组arr
        //java.util.Arrays.fill(arr1, 3);

        java.util.Arrays.fill(arr1, (int)(Math.random()*100));

        for(int num : arr1){
            System.out.print(num + "\t");
        }

        String str = java.util.Arrays.toString(arr);
        System.out.println(str);

    }

}

数组的增加

创建添加信息对象；然后将对象作为参数传给数组