Java 数组(二)基本操作
一、数组的基本操作
1、数组遍历【重点】
数组遍历:就是将数组中的每个元素分别获取出来,就是遍历。遍历也是数组操作中的基石。
方式一:使用索引下标方式
int[] array = { 15, 25, 30, 40, 50, 60, 75 };
System.out.println(array[0]); //
System.out.println(array[1]); //
System.out.println(array[2]); //
System.out.println(array[3]); //
System.out.println(array[4]); //
System.out.println(array[5]); //
这种方式需要依次根据索引进行频繁重复的操作,不推荐使用,只做了解。
方式二:使用 for 循环
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
System.out.println(array[i]);
}
对于一个数组,每次对每个元素的操作都是相同的,用循环是最好的方法。而且就算数组的长度发送了改变代码也不需要改动。
方式三:使用 foreach 循环
for (int i: array){
System.out.println(array[i]);
}
这种循环是增强形式的 for 循环,其中 i 即代表数组中的每一个元素。
2、数组获取最值元素
获取数组中最值的步骤:
- 定义变量,保存数组0索引上的元素;
- 遍历数组,获取数组中的每个元素;
- 将遍历到的元素和保存数组 0 索引上值的变量进行比较;
- 如果数组元素的值大于(小于)变量的值,变量记录新的值;
- 数组循环遍历结束,变量保存的就是数组中的最大值(最小值);
代码实现:
int[] arr = { 5, 15, 2000, 10000, 100, 4000 }; //定义最大值和最小值变量,保存数组中0索引的元素
int min = arr[0];
int max = arr[0];
//遍历数组,取出每个元素
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//遍历到的元素和变量max,min比较
//如果数组元素大于max
if (arr[i] > max) {
//max记录住大值
max = arr[i];
}
//如果数组元素小于min
if(arr[i] < min) {
//min记录住小值
min = arr[i];
}
}
System.out.println("数组最大值是: " + max);
System.out.println("数组最小值是: " + min);
3、数组越界异常
创建数组,赋值3个元素,数组的索引就是0,1,2,没有3索引,因此我们不能访问数组中不存在的索引。
程序运行后,将会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。
Demo:
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3};
System.out.println(arr[3]);
}
程序运行结果:
4、数组空指针异常
如果只是声明了一个数组,并没有给它在内存中分配内存地址,运行的时候会抛出 NullPointerException 空指针异常。
Demo:
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3};
arr = null;
System.out.println(arr[0]);
}
程序运行结果:
5、填充替换数组元素
数组完成声明后,可以通过 Arrays 类的静态方法 fill() 来对数组中的元素进行替换。该方法通过各种重载形式可完成对任意类型的数组元素的替换。下面是两种参数类型
方式一:
语法格式:
fill(int[] array,int value)
该方法可将指定的 int 值分配给 int 型数组的每个元素。
- array:要进行元素替换的数组;
- value:要存储数组中所有元素的值;
Demo:
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[5];
Arrays.fill(array,8);
for (int i:array) {
System.out.println(i);
} }
方式二:
语法格式:
fill(int[] array,int fromindex,int toindex,value)
该方法将指定的 int 值分配给int 类型数组指定范围中的每个元素。填充范围从索引 fromIndex(包含)到索引 toindex(不包含)。如果 fromindex == toindex,则填充范围为空。
- array:要进行填充的数组;
- fromindex:使用指定值填充的第一个元素的索引(包括);
- toindex:使用指定值填充的第二个元素的所有(不包括);
- value:要进行填充的值;
Demo:
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[]{5,15,25,35,45,55,65,75,85,95};
Arrays.fill(array,2,6,8);
for (int i : array) {
System.out.println(i);
}
}
Tips:如果指定的索引位置大于或等于要进行填充的数组的长度,则会报出 ArrayIndexOutofBoundsException (数组越界异常)。
6、对数组进行排序
可以通过 Arrays 类的静态 sort() 方法可以实现对数组的排序。该方法提供了多种重载形式,可对任意类型的数组进行升序排序。
语法格式:
Arrays.sort(Object) // Object 是进行排序的数组名称
7、复制数组
Arrays 类的 copyOf() 方法与 copyOfRange() 方法可以实现对数组的复制。copyOf() 方法的复制数组至指定长度,copyOfRange() 方法则将指定数组的指定长度复制到一个新数组中。
(1)copyOf 方法
该方法提供了多种重载形式,用于满足不同类型数组的复制。
语法格式:
copyOf(array,int newlength);
- array:要进行复制的数组;
- newlength:int型常量,指复制后的新数组的长度。如果新数组的长度大于数组 array 的长度,则根据不同类型的数组用各自的默认值填充(如int类型用0填充),如果复制后的数组长度小于数组 array 的长度,则会从数组 array 的第一个元素开始截取至满足新数组长度为止。
Demo:
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[]{12,15,17};
int[] newarray = Arrays.copyOf(array,5); for (int i:newarray) {
System.out.println(i);
}
}
(2)copyOfRange 方法
格式语法:
copyOfRange(array,int fromIndex,int toIndex)
- array:要进行辅助的数组对象;
- fromIndex:指定开始复制数组的索引位置,fromindex 必须在 0 至整个数组的长度之间。新数组包括索引是 fromIndex 的元素。
- toIndex:要复制范围的最后索引,可大于数组 array 的长度。新数组不包括索引是 toIndex 的元素。
Demo:
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[]{12,15,17};
int[] newarray = Arrays.copyOfRange(array,1,5); for (int i:newarray) {
System.out.println(i);
}
}
8、数组查询
Arrays 类的 binarySearch() 方法,可使用二分搜索法来搜索指定数组,以获得指定对象。该方法返回要搜索的元素的索引值。
(1)binarySearch(Object[],Object key)
语法格式:
binarySearch(Object[] array,Object key)
- array:要搜索的数组;
- key:要搜索的值;
- 如果 key 包含在数组中,则返回索引值的索引,否则返回 -1 或“-”(插入点)。插入点是搜索键将要插入数组的那一点,即第一个大于此键的元素索引。
Demo:
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[]{4,25,12,15,17};
int index = Arrays.binarySearch(array,8);
System.out.println(index);
}
Tips:在进行调用之前对数组进行排序(通过 sort() 方法,如果没有对数组排序,结果是不确定的)
(2)binarySearch(Object[],int fromIndex,int toIndex,Object key)
该方法在指定的范围内检索某一元素。
语法格式:
binarySearch(Object[] array,int fromIndex,int toIndex,Object key)
- array:要进行检索的数组
- fromIndex:指定范围的开始处索引(包含)
- toIndex:指定范围的结束处索引(不包含)
- key:要搜索的元素。
Tips:如果范围中的所有元素都小于指定的键,则为 toIndex。
二、数组排序算法
1、冒泡排序
冒泡排序是最常用的数组排序算法之一,它排序数组元素的过程总是将小数往前放、大数往后放,类似于水中气泡往上升的动作,所以称作冒泡排序。
基本思想:对比相邻的元素值。
参考:冒泡排序
代码实现:
int array[] = {12,58,3,46,18,43};
for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++) {
if (array[j] > array[j + 1]) {
int temp = array[j];
array[j] = array[j + 1];
array[j + 1] = temp;
}
}
System.out.println("第" + i + "次排序结果:" + Arrays.toString(array));
}
2、反转排序
数组的反转:数组中的元素颠倒顺序,例如原始数组为1,2,3,4,5,反转后的数组为5,4,3,2,1
实现思想:数组最远端的元素互换位置
- 实现反转,就需要将数组最远端元素位置交换
- 定义两个变量,保存数组的最小索引和最大索引
- 两个索引上的元素交换位置
- 最小索引++,最大索引--,再次交换位置
- 最小索引超过了最大索引,数组反转操作结束
流程图:
代码实现:
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
/*
循环中定义变量min=0最小索引
max=arr.length‐1最大索引
min++,max‐‐
*/
for (int min = 0, max = arr.length ‐ 1; min <= max; min++, max‐‐) {
//利用第三方变量完成数组中的元素交换
int temp = arr[min];
arr[min] = arr[max];
arr[max] = temp;
}
// 反转后,遍历数组
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
16 System.out.println(arr[i]);
17 }
}
三、数组作为方法参数和返回值
1、数组作为方法参数
数组作为方法参数传递,传递的参数是 数组内存的地址。
Demo:
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9 };
//调用方法,传递数组
printArray(arr);
}
/*
创建方法,方法接收数组类型的参数
进行数组的遍历
*/
public static void printArray(int[] arr) {
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
Tips:方法的参数为基本类型时,传递的是 数据值. 方法的参数为引用类型时,传递的是 地址值.。
2、数组作为方法返回值
数组作为方法的返回值,返回的是 数组的内存地址
Demo:
public static void main(String[] args) {
//调用方法,接收数组的返回值
//接收到的是数组的内存地址
int[] arr = getArray();
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
/*
创建方法,返回值是数组类型
return返回数组的地址
*/
public static int[] getArray() {
int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9 };
//返回数组的地址,返回到调用者
return arr;
}
总结:任何数据类型都能作为方法的参数类型,或者返回值类型
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