【原】Java学习笔记010 - 数组

 package cn.temptation;

 public class Sample01 {
     public static void main(String[] args) {
         // 需求：一堆分数，要统计最高分、最低分、总分、平均分
 //        int score1 = 80;
 //        int score2 = 70;
 //        int score3 = 90;
 //        int score4 = 65;
 //        // ...
 //        // 以计算平均分为例
 //        double average = ((double)(score1 + score2 + score3 + score4)) / 4;
 //        System.out.println("平均分为：" + average);

         // 问题：相同意义的变量定义了一大堆，觉得这样一点都不简洁

         // 思考解决方案：运用抽象的思维，类比生活中使用的冰格，作为一个制作冰块的容器，其内部每一个格子中的冰块可以单独使用的，兼具了批量性 和 独立性
         //                那么考虑制作一个存放分数的容器，且在这个分数容器中的每一个分数也可以单独使用

         // 数组：Array，存储同一数据类型的多个元素的容器

         // 注意：【数组是引用数据类型（引用类型），基本数据类型是值类型】
         // 内存：根据处理的内容的不同，分为 堆栈（栈：stack）   和  堆（Heap）
         // 值类型：存储在栈中
         // 引用数据类型：声明存储在栈中，内容存储在堆中

         // 数组的格式：
         // 形式1：数据类型[]   数组名（硬性要求：大家使用这种形式）：声明了一个xxx数据类型的数组，名字叫yyy
         // 形式2：数据类型      数组名[]：声明了一个xxx数据类型，名字叫yyy的数组

         // 声明一个成绩数组
 //        int[] scoreArr;
 //        int scoreArr[];        // 语法OK，但是不建议这样写

         // 数组变量使用前必须进行初始化操作
         // 语法错误：The local variable scoreArr may not have been initialized
 //        System.out.println(scoreArr);

         // 数组初始化形式：
         // 1、动态初始化：由使用者设置数组的长度，再填充元素
         // 2、静态初始化：由使用者填充元素，由JDK计算数组的长度

         // 动态初始化的格式：new 数据类型[数组的长度];
         // A：new 关键字用来在内存的堆（Heap）中开辟一块空间
         // B：数组的长度由使用者设置
         // C：数组的下标（索引）用来表示数组中元素的位置，下标（索引）从0开始，到数组的长度-1结束

         // 对于已经声明过的数组变量，进行动态初始化并赋值
 //        scoreArr = new int[3];

         // 数组的初始化：可以把数组的声明 和 初始化 放在一行语句中执行
         int[] scoreArr = new int[3];

         // 下句输出  [I@15db9742 ，表示了scoreArr数组变量在内存中的类型  和  地址（以@符号作为分隔，前面是类型，后面是地址）
         System.out.println(scoreArr);        // [I@15db9742
     }
 }

 package cn.temptation;

 public class Sample02 {
     public static void main(String[] args) {
         // 数组的下标（索引）是从0开始的
         // 数组的长度就是描述数组中元素的个数
 //        int[] arr = new int[3];
 //        arr[0] = 90;        // 对数组中的第一个元素赋值为90

         // 创建int类型的数组，向其中存放其他数据类型的元素，会发生什么现象？
         // 向int类型的元素存放boolean类型的内容，语法出错
         // 产生语法错误：Type mismatch: cannot convert from boolean to int
 //        arr[1] = true;        // 对数组中的第二个元素赋值为true

         // 向int类型的元素存放long类型的内容，语法出错
         // 产生语法错误：Type mismatch: cannot convert from long to int
 //        arr[1] = 12345678901L;

         // 向int类型的元素存放byte类型的内容，语法OK
 //        arr[1] = (byte)126;

         // 向int类型的元素存放short类型的内容，语法OK
 //        arr[1] = (short)130;

         // 【数组在内存中的存储形式】
         // 赋值号左边的是数组的声明，类比名片
         // 赋值号右边的是数组的内容，类比具体的家的位置
         // 通过名片找到具体的家的位置
         // 通过栈上声明的变量找到堆中具体存放内容的位置来使用数组

 //        System.out.println(arr);            // [I@15db9742

         // 数组中元素的默认值
         // byte、short、int、long类型的数组的元素默认值为0
 //        int[] arr1 = new int[3];
 //        System.out.println(arr1[0]);        // 0
 //        System.out.println(arr1[1]);        // 0
 //        System.out.println(arr1[2]);        // 0

 //        byte[] arr2 = new byte[3];
 //        System.out.println(arr2[0]);        // 0
 //        System.out.println(arr2[1]);        // 0
 //        System.out.println(arr2[2]);        // 0
 //
 //        short[] arr3 = new short[3];
 //        System.out.println(arr3[0]);        // 0
 //        System.out.println(arr3[1]);        // 0
 //        System.out.println(arr3[2]);        // 0
 //
 //        long[] arr4 = new long[3];
 //        System.out.println(arr4[0]);        // 0
 //        System.out.println(arr4[1]);        // 0
 //        System.out.println(arr4[2]);        // 0

         // double、float类型的数组的元素默认值为0.0
 //        double[] arr5 = new double[3];
 //        System.out.println(arr5[0]);        // 0.0
 //        System.out.println(arr5[1]);        // 0.0
 //        System.out.println(arr5[2]);        // 0.0
 //
 //        float[] arr6 = new float[3];
 //        System.out.println(arr6[0]);        // 0.0
 //        System.out.println(arr6[1]);        // 0.0
 //        System.out.println(arr6[2]);        // 0.0

         // char类型的数组的元素默认值为'\u0000'
 //        char[] arr7 = new char[3];
 //        System.out.println(arr7[0]);        // '\u0000'
 //        System.out.println(arr7[1]);        // '\u0000'
 //        System.out.println(arr7[2]);        // '\u0000'

         // boolean类型的数组的元素默认值为false
         boolean[] arr8 = new boolean[3];
         System.out.println(arr8[0]);        // false
         System.out.println(arr8[1]);        // false
         System.out.println(arr8[2]);        // false
     }
 }

 package cn.temptation;

 public class Sample03 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] scoreArr = new int[3];

         System.out.println(scoreArr);        // [I@15db9742
         System.out.println(scoreArr[0]);    //
         System.out.println(scoreArr[1]);    //
         System.out.println(scoreArr[2]);    //

         System.out.println("-------------------------------------");

         // 对数组中的部分元素进行赋值
         scoreArr[0] = 80;
         scoreArr[2] = 55;

         // 1、数组的元素的值发生变化后，数组的地址没有变化
         // 2、数组的元素的值发生变化后，数组中没有发生变化的元素的值还是之前的值
         System.out.println(scoreArr);        // [I@15db9742
         System.out.println(scoreArr[0]);    //
         System.out.println(scoreArr[1]);    //
         System.out.println(scoreArr[2]);    //
     }
 }

 package cn.temptation;

 public class Sample04 {
     public static void main(String[] args) {
         // 需求：把数组中的元素的值都显示出来
         int[] scoreArr = new int[3];

         // 下面的写法可以实现需求，但是使用起来很不方便
 //        System.out.println(scoreArr[0]);
 //        System.out.println(scoreArr[1]);
 //        System.out.println(scoreArr[2]);

         // 看到有重复的操作，就想到了循环
 //        for (int i = 0; i < 3; i++) {
 //            System.out.println(scoreArr[i]);
 //        }

         // 上面的写法不具备通用性，因为这里的数字3是硬编码，其实它应该表示为数组的长度（数组中元素的个数）

         // 通过使用    数组名.length 可以获取到数组的长度
 //        System.out.println("数组的长度为：" + scoreArr.length);

         // 下面的写法就具备通用性（注意：eclipse中提供的for语句块结构：iterate over array，即在数组上进行迭代）
 //        for (int i = 0; i < scoreArr.length; i++) {
 //            System.out.println(scoreArr[i]);
 //        }

         // 还有更加简单的写法，使用增强型for循环-----> foreach
         // 增强型for循环的格式：for(数据类型   遍历变量名(迭代变量名)   :   被遍历变量名(被迭代变量名)) { ... }
 //        for (int i : scoreArr) {
 //            System.out.println(i);
 //        }

         // 注意：遍历变量名(迭代变量名)可以由使用者自己定义名称
 //        for (int item : scoreArr) {
 //            System.out.println(item);
 //        }

         // 产生错误：Type mismatch: cannot convert from element type int to byte
 //        for (byte i : scoreArr) {
 //            System.out.println(i);
 //        }

         // 产生错误：Type mismatch: cannot convert from element type int to short
 //        for (short i : scoreArr) {
 //            System.out.println(i);
 //        }

         // 语法OK
 //        for (long i : scoreArr) {
 //            System.out.println(i);
 //        }

         // 总结：被遍历的变量名的数据类型，认为其内部的元素也是该数据类型的，那么用范围比它大的数据类型接收时是可以的
         //        用范围比它小的数据类型接收时就会抱语法错误

         // 需求：使用循环和数组长度等技术点，制作一个方法printArray，用来打印数组中的元素，要求显示为[元素1的值, 元素2的值, ... 元素n的值]
         printArray(scoreArr);
     }

     /**
      * 打印数组方法
      * @param arr：int类型的数组
      */
     public static void printArray(int[] arr) {
         // 最左边先打印出一个"["
         System.out.print("[");

         // 遍历数组
         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
             if (i == arr.length - 1) {        // 数组中的最后一个元素，加上"]"
                 System.out.print(arr[i] + "]");
             } else {                        // 数组中的其他元素，加上","
                 System.out.print(arr[i] + ",");
             }
         }

         // 换行
         System.out.println();
     }
 }

 package cn.temptation;

 public class Sample05 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] arr = new int[3];
         arr[0] = 10;
         arr[1] = 21;
         arr[2] = 30;

         // 需求：制作一个方法getMaxItem，获取数组中的最大元素值
         int maxItem = getMaxItem(arr);
         System.out.println("数组中最大的元素为：" + maxItem);

         // 需求：制作一个方法getMinItem，获取数组中的最小元素值
         int minItem = getMinItem(arr);
         System.out.println("数组中最小的元素为：" + minItem);

         // 需求：制作一个方法getTotal，获取数组中的元素的总和
         int total = getTotal(arr);
         System.out.println("数组中元素的总和为：" + total);

         // 需求：制作一个方法getAverage，获取数组中的元素的平均值
         double average = getAverage(arr);
         System.out.println("数组中元素的平均值为：" + average);
     }

     /**
      * 获取数组中的最大元素值
      * @param arr：数组
      * @return：最大的元素值
      *
      * 思路：使用穷举思路
      * 1、先设置一个作为比较的标杆，从数组中拿出一个元素认为它是最大的
      * 2、把数组中的其他元素与之进行比较
      * 3、如果有其他的元素比作为标杆的元素大，则替换之
      * 4、比较完成后，就可以得到数组中的最大元素
      */
     public static int getMaxItem(int[] arr) {
         int tempMax = arr[0];

         // 遍历数组
         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
             if (arr[i] > tempMax) {
                 tempMax = arr[i];
             }
         }

         return tempMax;
     }

     /**
      * 获取数组中的最小元素值
      * @param arr：数组
      * @return：最小的元素值
      */
     public static int getMinItem(int[] arr) {
         int tempMin = arr[0];

         // 遍历数组
         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
             if (arr[i] < tempMin) {
                 tempMin = arr[i];
             }
         }

         return tempMin;
     }

     /**
      * 获取数组中的元素值的总和
      * @param arr：数组
      * @return：数组中元素的总和
      */
     public static int getTotal(int[] arr) {
         int total = 0;

         // 遍历数组
         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
             total += arr[i];
         }

         return total;
     }

     /**
      * 获取数组中的元素值的平均值
      * @param arr：数组
      * @return：数组中元素的平均值
      */
     public static double getAverage(int[] arr) {
         double total = 0.0;

         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
             total += arr[i];
         }

         return total / arr.length;
     }
 }

 package cn.temptation;

 public class Sample06 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] arr1 = new int[3];
         arr1[0] = 80;
         arr1[2] = 55;

         int[] arr2 = new int[3];
         arr2[0] = 80;
         arr2[2] = 55;

         System.out.println("数组1的地址：" + arr1);        // [I@15db9742
         printArray(arr1);

         System.out.println("数组2的地址：" + arr2);        // [I@6d06d69c
         printArray(arr2);

         System.out.println("----- 修改元素值 -----");

         arr2[0] = 38;
         arr2[1] = 100;

         System.out.println("数组1的地址：" + arr1);        // [I@15db9742
         printArray(arr1);

         System.out.println("数组2的地址：" + arr2);        // [I@6d06d69c
         printArray(arr2);

         // 不同的数组，元素的值相同，修改后，对其他数组中的元素的值无影响
         // 因为不同的数组中的元素存放在内存的堆中不同的空间里

         // 从运行的结果得知：
         // 【只要使用了new关键字，就在内存的堆中开辟了新的空间】
     }

     /**
      * 打印数组方法
      * @param arr：int类型的数组
      */
     public static void printArray(int[] arr) {
         // 最左边先打印出一个"["
         System.out.print("[");

         // 遍历数组
         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
             if (i == arr.length - 1) {        // 数组中的最后一个元素，加上"]"
                 System.out.print(arr[i] + "]");
             } else {                        // 数组中的其他元素，加上","
                 System.out.print(arr[i] + ",");
             }
         }

         // 换行
         System.out.println();
     }
 }

 package cn.temptation;

 public class Sample07 {
     public static void main(String[] args) {
         int[] arr1 = new int[3];
         arr1[0] = 80;
         arr1[2] = 55;

         // 注意：下句语句体现了引用数据类型的特点
         int[] arr2 = arr1;

         System.out.println("数组1的地址：" + arr1);        // [I@15db9742
         printArray(arr1);

         System.out.println("数组2的地址：" + arr2);        // [I@15db9742
         printArray(arr2);

         System.out.println("----- 修改元素值 -----");

         arr2[0] = 38;
         arr2[1] = 100;

         System.out.println("数组1的地址：" + arr1);        // [I@15db9742
         printArray(arr1);

         System.out.println("数组2的地址：" + arr2);        // [I@15db9742
         printArray(arr2);

         // 从运行的结果得知：
         // 1、只要使用了new关键字，就在内存的堆中开辟了新的空间
         // 2、引用数据类型在做值传递时，传递的是引用
     }

     /**
      * 打印数组方法
      * @param arr：int类型的数组
      */
     public static void printArray(int[] arr) {
         // 最左边先打印出一个"["
         System.out.print("[");

         // 遍历数组
         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
             if (i == arr.length - 1) {        // 数组中的最后一个元素，加上"]"
                 System.out.print(arr[i] + "]");
             } else {                        // 数组中的其他元素，加上","
                 System.out.print(arr[i] + ",");
             }
         }

         // 换行
         System.out.println();
     }
 }

 package cn.temptation;

 public class Sample08 {
     public static void main(String[] args) {
         // 值类型的特点

 //        int i = 2;
 //        int j = 2;
 //
 //        System.out.println("i的值为：" + i);
 //        System.out.println("j的值为：" + j);
 //
 //        System.out.println("----- 修改元素值 -----");
 //
 //        j = 3;
 //
 //        System.out.println("i的值为：" + i);
 //        System.out.println("j的值为：" + j);

         int i = 2;
         int j = i;

         System.out.println("i的值为：" + i);
         System.out.println("j的值为：" + j);

         System.out.println("----- 修改元素值 -----");

         j = 3;

         System.out.println("i的值为：" + i);
         System.out.println("j的值为：" + j);

         // 值类型的特点
         // 存储在栈上，没有栈和堆之间的指向引用，变化只影响自身
     }
 }

 package cn.temptation;

 public class Sample09 {
     public static void main(String[] args) {
         // 数组初始化
         // 静态初始化：由使用者填充数组的元素，由JDK自动判定数组的长度

         // 静态初始化的格式：
         // 1、简写形式：{ 元素1, 元素2, ... 元素n}
         // 2、完整形式：new 数据类型[] { 元素1, 元素2, ... 元素n}

         // 简写形式
         int[] arr1 = { 10, 20, 30 };
         System.out.println("数组的长度为：" + arr1.length);

         // 完整形式
         int[] arr2 = new int[] { 10, 20, 30 };
         System.out.println("数组的长度为：" + arr2.length);

         // 遍历数组中的元素
         // 方式1：一般for循环
         for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
             System.out.println(arr1[i]);
         }

         // 方式2：增强型for循环
         for (int item : arr2) {
             System.out.println(item);
         }

         // 注意：
         // 1、静态初始化的简写形式看起来没有new，但是实际上还是做了new的操作，还是在内存的堆上开辟了空间
         // 2、数组的初始化有两种形式，使用时只能选择一种形式使用，不能混搭

         // 混搭动态初始化和静态初始化会产生语法错误
         // 产生语法错误：Cannot define dimension expressions when an array initializer is provided
 //        int[] arr3 = new int[3] { 10, 20, 30 };
     }
 }

 package cn.temptation;

 public class Sample10 {
     public static void main(String[] args) {
         // 1、下面语句是否在内存的堆中开辟了空间？        答：new出了空间，地址为15db9742
         // 2、下面这个数组长度是多少？                    答：数组长度为0
         // 3、如何为这个数组填充元素并给元素赋值？
         int[] arr = {};

         System.out.println(arr);            // [I@15db9742
         System.out.println("数组的长度为：" + arr.length);        // 0

         // 遍历数组
         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
             System.out.println(arr[i]);
         }

         for (int item : arr) {
             System.out.println(item);
         }

         // 下句执行时会产生异常：java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 0，数组索引越界异常
         // 因为当前arr数组中一个元素都没有，而下句语句要给第一个元素进行赋值，自然出现数组索引越界异常
 //        arr[0] = 10;
         // 下句执行时会产生异常：java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 10，数组索引越界异常
 //        arr[10] = 99;
         // 由上面的语句得知java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException后的数字指的是越界元素对应的索引

         // 考虑1、考虑设置数组arr的length属性
         // 语法错误：The final field array.length cannot be assigned
         // 数组的length属性可以被读取，但是不可以被修改
 //        arr.length = 3;

         // 考虑2、张冠李戴
         // 通过创建一个新的数组，在堆中开辟一块新的空间，然后把指向之前开辟出的空间的引用（arr的栈堆之间的引用）改为指向新开辟的空间的引用
         int[] arrExtend = { 10, 20, 30 };
         arr = arrExtend;

         // 遍历数组
         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
             System.out.println(arr[i]);
         }

         for (int item : arr) {
             System.out.println(item);
         }
     }
 }