Java中數(shù)組的概念及用法

這篇文章主要講解了“Java中數(shù)組的概念及用法”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“Java中數(shù)組的概念及用法”吧！

一、數(shù)組的概述

1. 數(shù)組的理解：

數(shù)組(Array)，是多個相同類型數(shù)據(jù)一定順序排列的集合，并使用一個名字命名，并通過編號的 方式對這些數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理。

2. 數(shù)組相關(guān)的概念：

數(shù)組名 元素 角標(biāo)、下標(biāo)、索引 數(shù)組的長度：元素的個數(shù)

3. 數(shù)組的特點：

1. 數(shù)組是序排列的

2. 數(shù)組屬于引用數(shù)據(jù)類型的變量。數(shù)組的元素，既可以是基本數(shù)據(jù)類型，也可以是引用數(shù)據(jù)類型

3. 創(chuàng)建數(shù)組對象會在內(nèi)存中開辟一整塊連續(xù)的空間

4. 數(shù)組的長度一旦確定，就不能修改。

4. 數(shù)組的分類：

① 按照維數(shù)：一維數(shù)組、二維數(shù)組、。。。

② 按照數(shù)組元素的類型：基本數(shù)據(jù)類型元素的數(shù)組、引用數(shù)據(jù)類型元素的數(shù)組

5.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

1. 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系：集合（關(guān)系很弱）、一對一（數(shù)組里面的元素）、一對多（二叉樹）、多對多（社交網(wǎng)絡(luò)）

2. 數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)： 線性表：順序表（比如：數(shù)組）、鏈表、棧、隊列 樹形結(jié)構(gòu)：二叉樹 圖形結(jié)構(gòu)：

二、一維數(shù)組

1. 一維數(shù)組的聲明與初始化

正確的方式：

int num;//聲明
num = 10;//初始化
int id = 1001;//聲明 + 初始化		
int[] ids;//聲明
//1.1 靜態(tài)初始化:數(shù)組的初始化和數(shù)組元素的賦值操作同時進行
ids = new int[]{1001,1002,1003,1004};
//1.2動態(tài)初始化:數(shù)組的初始化和數(shù)組元素的賦值操作分開進行
String[] names = new String[5];
int[] arr4 = {1,2,3,4,5};//類型推斷

錯誤的方式：

//int[] arr1 = new int[];
//int[5] arr2 = new int[5];
//int[] arr3 = new int[3]{1,2,3};

2. 一維數(shù)組元素的引用：

通過角標(biāo)的方式調(diào)用。

//數(shù)組的角標(biāo)（或索引從0開始的，到數(shù)組的長度-1結(jié)束。
names[0] = "王銘";
names[1] = "王赫";
names[2] = "張學(xué)良";
names[3] = "孫居龍";
names[4] = "王宏志";//charAt(0)

3. 數(shù)組的屬性：

數(shù)組的屬性：length

System.out.println(names.length);//5
System.out.println(ids.length);

說明： 數(shù)組一旦初始化，其長度就是確定的。arr.length 數(shù)組長度一旦確定，就不可修改。

4.一維數(shù)組的遍歷

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

5.一維數(shù)組元素的默認(rèn)初始化值

• 數(shù)組元素是整型：0

• 數(shù)組元素是浮點型：0.0

• 數(shù)組元素是char型：0或'\u0000'，而非'0'

• 數(shù)組元素是boolean型：false

• 數(shù)組元素是引用數(shù)據(jù)類型：null

6.一維數(shù)組的內(nèi)存結(jié)構(gòu)

三、二維數(shù)組

1.如何理解二維數(shù)組？

數(shù)組屬于引用數(shù)據(jù)類型 數(shù)組的元素也可以是引用數(shù)據(jù)類型 一個一維數(shù)組A的元素如果還是一個一維數(shù)組類型的，則，此數(shù)組A稱為二維數(shù)組。

2.二維數(shù)組的聲明與初始化

正確的方式：

int[] arr = new int[]{1,2,3};//一維數(shù)組
//靜態(tài)初始化
int[][] arr1 = new int[][]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};
//動態(tài)初始化1
String[][] arr2 = new String[3][2];
//動態(tài)初始化2
String[][] arr3 = new String[3][];
//也是正確的寫法：
int[] arr4[] = new int[][]{{1,2,3},{4,5,9,10},{6,7,8}};
int[] arr5[] = {{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};//類型推斷

錯誤的方式：

//String[][] arr4 = new String[][4];
//String[4][3] arr5 = new String[][];
//int[][] arr6 = new int[4][3]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};

3.如何調(diào)用二維數(shù)組元素:

System.out.println(arr1[0][1]);//2
System.out.println(arr2[1][1]);//null
		
arr3[1] = new String[4];
System.out.println(arr3[1][0]);
System.out.println(arr3[0]);//

4.二維數(shù)組的屬性：

System.out.println(arr4.length);//3
System.out.println(arr4[0].length);//3
System.out.println(arr4[1].length);//4

5.遍歷二維數(shù)組元素

for(int i = 0;i < arr4.length;i++){
			
	for(int j = 0;j < arr4[i].length;j++){
		System.out.print(arr4[i][j] + "  ");
	}
	System.out.println();
}

6.二維數(shù)組元素的默認(rèn)初始化值

 * 	規(guī)定：二維數(shù)組分為外層數(shù)組的元素，內(nèi)層數(shù)組的元素
 * 		int[][] arr = new int[4][3];
 * 		外層元素：arr[0],arr[1]等
 * 		內(nèi)層元素：arr[0][0],arr[1][2]等
 * 
 *   ⑤ 數(shù)組元素的默認(rèn)初始化值 
 *   針對于初始化方式一：比如：int[][] arr = new int[4][3];
 *      外層元素的初始化值為：地址值
 *      內(nèi)層元素的初始化值為：與一維數(shù)組初始化情況相同
 *      
 *   針對于初始化方式二：比如：int[][] arr = new int[4][];
 *   	外層元素的初始化值為：null
 *      內(nèi)層元素的初始化值為：不能調(diào)用，否則報錯。

7.二維數(shù)組的內(nèi)存結(jié)構(gòu)

四、數(shù)組的常見算法

1. 數(shù)組的創(chuàng)建與元素賦值：

楊輝三角（二維數(shù)組）、回形數(shù)（二維數(shù)組）、6個數(shù)，1-30之間隨機生成且不重復(fù)。

楊輝三角

// 1.新建二位數(shù)組，動態(tài)初始化
int[][] yangHui = new int[10][];
// 2.為二維數(shù)組賦值
for (int i = 0; i < yangHui.length; i++) {
    yangHui[i] = new int[i + 1];
    // 2.1為首末元素賦值
    yangHui[i][0] = yangHui[i][i] = 1;
    // 2.2為其余元素賦值
    for (int j = 1; j < yangHui[i].length - 1; j++) {//
        yangHui[i][j] = yangHui[i - 1][j - 1] + yangHui[i - 1][j];
    }

}
// 3.打印輸出二維數(shù)組
for (int i = 0; i < yangHui.length; i++) {
    for (int j = 1; j < yangHui[i].length; j++) {// 第0個位置沒有元素
        System.out.print(yangHui[i][j] + " ");
    }
    System.out.println();
}

2. 針對于數(shù)值型的數(shù)組：

最大值、最小值、總和、平均數(shù)等

// 1.找到數(shù)組中的最大值
int maxArr = arr[0];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    if (maxArr < arr[i]) {
        maxArr = arr[i];
    }
}
System.out.println("數(shù)組中的最大值為：" + maxArr);

// 2.找到數(shù)組中的最小值

int minArr = arr[0];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    if (minArr > arr[i]) {
        minArr = arr[i];
    }
}
System.out.println("數(shù)組中的最小值為：" + minArr);

// 3.找到數(shù)組中的平均數(shù)
int num = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    num += arr[i];
}
System.out.println("數(shù)組的平均數(shù)為：" + (num / arr.length));

// 4.求總和
int num1 = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    num1 += arr[i];
}
System.out.println("數(shù)組的總和為：" + num1);

3. 數(shù)組的賦值與復(fù)制

// 1.數(shù)組的賦值
String[] str1 = new String[5];
str1 = str;
str1[2] = "AA";
for (int i = 0; i < str1.length; i++) {
    System.out.print(str[i] + " ");
}
System.out.println();

3.1 賦值

如何理解：如何理解：將array1保存的數(shù)組的地址值賦給了array2，使得array1和array2共同指向堆空間中的同一個數(shù)組實體。

3.2 復(fù)制：

// 1.1數(shù)組的復(fù)制
for (int i = 0; i < str1.length; i++) {
    str1[i] = str[i];
    System.out.print(str1[i] + " ");
}

如何理解：我們通過new的方式，給array2在堆空間中新開辟了數(shù)組的空間。將array1數(shù)組中的元素值一個一個的賦值到array2數(shù)組中。

4.數(shù)組元素的反轉(zhuǎn):

//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;
}

5.數(shù)組中指定元素的查找：搜索，檢索

5.1 線性查找：

實現(xiàn)思路：通過遍歷的方式，一個一個的數(shù)據(jù)進行比較、查找。 適用性：具有普遍適應(yīng)性

5.2 二分法查找：

實現(xiàn)思路：每次比較中間值，折半的方式檢索。 適用性：（前提：數(shù)組必須有序）

6 .數(shù)組的排序算法

十大排序算法

• 選擇排序：

• 直接選擇排序、堆排序

• 交換排序：

• 冒泡排序、快速排序

• 插入排序：

• 直接插入排序、折半插入排序、希爾排序

• 歸并排序

• 桶排序

• 基數(shù)排序

理解： 1）衡量排序算法的優(yōu)劣：

時間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度、穩(wěn)定性

2）排序的分類：內(nèi)部排序 與 外部排序（需要借助磁盤）

3）不同排序算法的時間復(fù)雜度

冒泡排序的實現(xiàn)：

		int[] arr = new int[] { 21, 43, 64, 76, 878, 432, 21 };
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; 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] + " ");
        }

五、Arrays工具類的使用

1.理解：

① 定義在java.util包下。 ② Arrays:提供了很多操作數(shù)組的方法。

2.使用：

int arr1[] = new int[] { 21, 43, 542, 432, 4, 2, 5, 1 };
int arr2[] = new int[] { 32, 43, 4, 1, 4, 76, 54, 68, 4 };

// 1.Arrays.equals(arr1, arr2):判斷數(shù)組是否相等
System.out.println(Arrays.equals(arr1, arr2));
// 2.Arrays.toString(arr1):輸出數(shù)組信息
System.out.println(Arrays.toString(arr1));

// 3.Arrays.fill(arr1, 2):將指定值填充到數(shù)組中
Arrays.fill(arr1, 2);
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
// 4.Arrays.sort(arr2):對數(shù)組進行排序
Arrays.sort(arr2);
System.out.println(Arrays.toString(arr2));
// 5.Arrays.binarySearch(arr2, 1):堆排序好的數(shù)組用二分法檢索指定值
int index = Arrays.binarySearch(arr2, 1);
System.out.println(index);

六、數(shù)組的常見異常

1.數(shù)組角標(biāo)越界異常：

ArrayIndexOutOfBoundsException

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.空指針異常：

NullPointerException

//情況一：
int[] arr1 = new int[]{1,2,3};
arr1 = null;
System.out.println(arr1[0]);

//情況二：
int[][] arr2 = new int[4][];
System.out.println(arr2[0][0]);

//情況：
String[] arr3 = new String[]{"AA","BB","CC"};
arr3[0] = null;
System.out.println(arr3[0].toString());

提示：一旦程序出現(xiàn)異常，未處理時，就終止執(zhí)行。

感謝各位的閱讀，以上就是“Java中數(shù)組的概念及用法”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對Java中數(shù)組的概念及用法這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章，歡迎關(guān)注！