第6章数组、排序和查找
作者：互联网
1.为什么需要数组
一个养鸡场有 6 只鸡，它们的体重分别是 3kg,5kg,1kg,3.4kg,2kg,50kg 。请问这六只鸡的总体重是多少?平均体重是多少? 请你编一个程序。 Array01.java
思路：
定义 6 个变量 , 加起来 总体重， 求出平均体重.引出 -> 数组
//数组的引出
//
public class Array01 {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
/*
它们的体重分别是3kg,5kg,1kg,3.4kg,2kg,50kg 。
请问这六只鸡的总体重是多少?平均体重是多少?
思路分析
1. 定义六个变量 double , 求和 得到总体重
2. 平均体重 = 总体重 / 6
3. 分析传统实现的方式问题. 6->600->566
4. 引出新的技术 -> 使用数组来解决.
*/
// double hen1 = 3;
// double hen2 = 5;
// double hen3 = 1;
// double hen4 = 3.4;
// double hen5 = 2;
// double hen6 = 50;
// double totalWeight = hen1 + hen2 + hen3 + hen4 + hen5 + hen6;
// double avgWeight = totalWeight / 6;
// System.out.println("总体重=" + totalWeight
// + "平均体重=" + avgWeight);
//比如，我们可以用数组来解决上一个问题 => 体验
//
//定义一个数组
//
//1. double[] 表示 是double类型的数组， 数组名 hens
//2. {3, 5, 1, 3.4, 2, 50} 表示数组的值/元素,依次表示数组的
// 第几个元素
//
double[] hens = {3, 5, 1, 3.4, 2, 50, 7.8, 88.8,1.1,5.6,100};
//遍历数组得到数组的所有元素的和， 使用for
//老韩解读
//1. 我们可以通过 hens[下标] 来访问数组的元素
// 下标是从 0 开始编号的比如第一个元素就是 hens[0]
// 第2个元素就是 hens[1] , 依次类推
//2. 通过for就可以循环的访问 数组的元素/值
//3. 使用一个变量 totalWeight 将各个元素累积
System.out.println("===使用数组解决===");
//老师提示： 可以通过 数组名.length 得到数组的大小/长度
//System.out.println("数组的长度=" + hens.length);
double totalWeight = 0;
for( int i = 0; i < hens.length; i++) {
//System.out.println("第" + (i+1) + "个元素的值=" + hens[i]);
totalWeight += hens[i];
}
System.out.println("总体重=" + totalWeight
+ "平均体重=" + (totalWeight / hens.length) );
}
}
1.1 数组介绍
数组可以存放多个同一类型的数据。数组也是一种数据类型，是引用类型。
即：数(数据)组(一组)就是一组数据
2.数组的使用
先声明数组
语法:数据类型 数组名[]; 也可以 数据类型[] 数组名;
int a[]; 或者 int[] a;
创建数组
语法: 数组名=new 数据类型[大小];
a=new int[10];
静态初始化
import java.util.Scanner;
public class Array02 {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
//演示 数据类型 数组名[]=new 数据类型[大小]
//循环输入5个成绩，保存到double数组,并输出
//步骤
//1. 创建一个 double 数组，大小 5
//(1) 第一种动态分配方式
//double scores[] = new double[5];
//(2) 第2种动态分配方式， 先声明数组，再 new 分配空间
double scores[] ; //声明数组， 这时 scores 是 null
scores = new double[5]; // 分配内存空间，可以存放数据
//2. 循环输入
// scores.length 表示数组的大小/长度
//
Scanner myScanner = new Scanner(System.in);
for( int i = 0; i < scores.length; i++) {
System.out.println("请输入第"+ (i+1) +"个元素的值");
scores[i] = myScanner.nextDouble();
}
//输出，遍历数组
System.out.println("==数组的元素/值的情况如下:===");
for( int i = 0; i < scores.length; i++) {
System.out.println("第"+ (i+1) +"个元素的值=" + scores[i]);
}
}
}
3.数组使用注意事项和细节
-
数组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，包括基本类型和引用类型，但是不能混用。
-
数组创建后，如果没有赋值，有默认值
int 0，short 0, byte 0, long 0, float 0.0,double 0.0，char \u0000，boolean false，String null
-
使用数组的步骤 1. 声明数组并开辟空间 2 给数组各个元素赋值 3 使用数组
-
数组的下标是从 0 开始的。
-
数组下标必须在指定范围内使用，否则报：下标越界异常，比如 int [] arr=new int[5]; 则有效下标为 0-4
-
数组属引用类型，数组型数据是对象(object)
public class ArrayDetail {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
//1. 数组是多个相同类型数据的组合，实现对这些数据的统一管理
//int[] arr1 = {1, 2, 3, 60,"hello"};//String ->int
double[] arr2 = {1.1, 2.2, 3.3, 60.6, 100};//int ->double
//2. 数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本类型和引用类型，但是不能混用
String[] arr3 = {"北京","jack","milan"};
//3. 数组创建后，如果没有赋值，有默认值
//int 0，short 0, byte 0, long 0,
//float 0.0,double 0.0，char \u0000，
//boolean false，String null
//
short[] arr4 = new short[3];
System.out.println("=====数组arr4=====");
for(int i = 0; i < arr4.length; i++) {
System.out.println(arr4[i]);
}
//6. 数组下标必须在指定范围内使用，否则报：下标越界异常，比如
//int [] arr=new int[5]; 则有效下标为 0-4
//即数组的下标/索引 最小 0 最大 数组长度-1(4)
int [] arr = new int[5];
//System.out.println(arr[5]);//数组越界
}
}
4.数组赋值机制(重点)
- 基本数据类型赋值，这个值就是具体的数据，而且相互不影响。
int n1 = 2; int n2 = n1;
- 数组在默认情况下是引用传递，赋的值是地址。
看一个案例，并分析数组赋值的内存图(重点, 难点. )。
//代码 ArrayAssign.java
int[] arr1 = {1,2,3};
int[] arr2 = arr1;
重难点（图解）
5.数组拷贝
public class ArrayCopy {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
//将 int[] arr1 = {10,20,30}; 拷贝到 arr2数组,
//要求数据空间是独立的.
int[] arr1 = {10,20,30};
//创建一个新的数组arr2,开辟新的数据空间
//大小 arr1.length;
int[] arr2 = new int[arr1.length];
//遍历 arr1 ，把每个元素拷贝到arr2对应的元素位置
for(int i = 0; i < arr1.length; i++) {
arr2[i] = arr1[i];
}
//老师修改 arr2， 不会对arr1有影响.
arr2[0] = 100;
//输出arr1
System.out.println("====arr1的元素====");
for(int i = 0; i < arr1.length; i++) {
System.out.println(arr1[i]);//10,20,30
}
//
System.out.println("====arr2的元素====");
for(int i = 0; i < arr2.length; i++) {
System.out.println(arr2[i]);//
}
}
}
6.数组反转
public class ArrayReverse {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
//定义数组
int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55, 66};
//老韩思路
//规律
//1. 把 arr[0] 和 arr[5] 进行交换 {66,22,33,44,55,11}
//2. 把 arr[1] 和 arr[4] 进行交换 {66,55,33,44,22,11}
//3. 把 arr[2] 和 arr[3] 进行交换 {66,55,44,33,22,11}
//4. 一共要交换 3 次 = arr.length / 2
//5. 每次交换时，对应的下标 是 arr[i] 和 arr[arr.length - 1 -i]
//代码
//优化
int temp = 0;
int len = arr.length; //计算数组的长度
for( int i = 0; i < len / 2; i++) {
temp = arr[len - 1 - i];//保存
arr[len - 1 - i] = arr[i];
arr[i] = temp;
}
System.out.println("===翻转后数组===");
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + "\t");//66,55,44,33,22,11
}
}
}
使用逆序赋值方式
public class ArrayReverse02 {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
//定义数组
int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55, 66};
//使用逆序赋值方式
//老韩思路
//1. 先创建一个新的数组 arr2 ,大小 arr.length
//2. 逆序遍历 arr ,将 每个元素拷贝到 arr2的元素中(顺序拷贝)
//3. 建议增加一个循环变量 j -> 0 -> 5
int[] arr2 = new int[arr.length];
//逆序遍历 arr
for(int i = arr.length - 1, j = 0; i >= 0; i--, j++) {
arr2[j] = arr[i];
}
//4. 当for循环结束，arr2就是一个逆序的数组 {66, 55, 44,33, 22, 11}
//5. 让 arr 指向 arr2数据空间, 此时 arr原来的数据空间就没有变量引用
// 会被当做垃圾，销毁
arr = arr2;
System.out.println("====arr的元素情况=====");
//6. 输出 arr 看看
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + "\t");
}
}
}
7.排序、查找
参考，分类是数据结构
8.多维数组-二维数组
多维数组我们只介绍二维数组。
二维数组的应用场景
比如我们开发一个五子棋游戏，棋盘就是需要二维数组来表示。如图：
9.二维数组的使用
public class TwoDimensionalArray01 {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
/*
请用二维数组输出如下图形
0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 2 0 3 0 0
0 0 0 0 0 0
*/
//什么是二维数组：
//老韩解读
//1. 从定义形式上看 int[][]
//2. 可以这样理解，原来的一维数组的每个元素是一维数组, 就构成二维数组
int[][] arr = { {0, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 1, 0, 0, 0},
{0,2, 0, 3, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0} };
//关于二维数组的关键概念
//(1)
System.out.println("二维数组的元素个数=" + arr.length);//4
//(2) 二维数组的每个元素是一维数组, 所以如果需要得到每个一维数组的值
// 还需要再次遍历
//(3) 如果我们要访问第 (i+1)个一维数组的第j+1个值 arr[i][j];
// 举例 访问 3, =》 他是第3个一维数组的第4个值 arr[2][3]
System.out.println("第3个一维数组的第4个值=" + arr[2][3]); //3
//输出二维图形
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {//遍历二维数组的每个元素
//遍历二维数组的每个元素(数组)
//老韩解读
//1. arr[i] 表示 二维数组的第i+1个元素 比如arr[0]：二维数组的第一个元素
//2. arr[i].length 得到 对应的 每个一维数组的长度
for(int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
System.out.print(arr[i][j] + " "); //输出了一维数组
}
System.out.println();//换行
}
}
}
9.1 使用方式 1: 动态初始化
-
语法: 类型[][] 数组名=new 类型[大小][大小]
-
比如: int a[][]=new int[2][3]
-
二维数组在内存的存在形式(!!画图)
9.2 使用方式 2: 动态初始化
先声明：类型 数组名[][];
再定义(开辟空间) 数组名 = new 类型[大小][大小]
赋值(有默认值，比如 int 类型的就是 0)
9.3 使用方式 3: 动态初始化-列数不确定
public class TwoDimensionalArray03 {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
/*
看一个需求：动态创建下面二维数组，并输出
i = 0: 1
i = 1: 2 2
i = 2: 3 3 3
一共有三个一维数组, 每个一维数组的元素是不一样的
*/
//创建 二维数组，一个有3个一维数组，但是每个一维数组还没有开数据空间
int[][] arr = new int[3][];
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {//遍历arr每个一维数组
//给每个一维数组开空间 new
//如果没有给一维数组 new ,那么 arr[i]就是null
arr[i] = new int[i + 1];
//遍历一维数组，并给一维数组的每个元素赋值
for(int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
arr[i][j] = i + 1;//赋值
}
}
System.out.println("=====arr元素=====");
//遍历arr输出
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
//输出arr的每个一维数组
for(int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
System.out.print(arr[i][j] + " ");
}
System.out.println();//换行
}
}
}
9.4 使用方式 4: 静态初始化
定义 类型 数组名[][] = {{值 1,值 2..},{值 1,值 2..},{值 1,值 2..}}
使用即可 [ 固定方式访问 ]
比如:
int[][] arr = {{1,1,1}, {8,8,9}, {100}};
解读
-
定义了一个二维数组 arr
-
arr 有三个元素(每个元素都是一维数组)
-
第一个一维数组有 3 个元素 , 第二个一维数组有 3 个元素,第三个一维数组有 1 个元素
10.杨辉三角
规律
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的值. arr[i][j]
arr[i][j] = arr[i-1][j] + arr[i-1][j-1]; //必须找到这个规律
public class YangHui {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
/*
使用二维数组打印一个 10 行杨辉三角
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
规律
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的值. arr[i][j]
arr[i][j] = arr[i-1][j] + arr[i-1][j-1]; //必须找到这个规律
*/
int[][] yangHui = new int[12][];
for(int i = 0; i < yangHui.length; i++) {//遍历yangHui的每个元素
//给每个一维数组(行) 开空间
yangHui[i] = new int[i+1];
//给每个一维数组(行) 赋值
for(int j = 0; j < yangHui[i].length; j++){
//每一行的第一个元素和最后一个元素都是1
if(j == 0 || j == yangHui[i].length - 1) {
yangHui[i][j] = 1;
} else {//中间的元素
yangHui[i][j] = yangHui[i-1][j] + yangHui[i-1][j-1];
}
}
}
//输出杨辉三角
for(int i = 0; i < yangHui.length; i++) {
for(int j = 0; j < yangHui[i].length; j++) {//遍历输出该行
System.out.print(yangHui[i][j] + "\t");
}
System.out.println();//换行.
}
}
}
11.二维数组使用细节和注意事项
- 一维数组的声明方式有:
int[] x 或者 int x[]
- 二维数组的声明方式有:
int[][] y 或者 int[] y[] 或者 int y[][] [][]
- 二维数组实际上是由多个一维数组组成的，它的各个一维数组的长度可以相同，也可以不相同。比如： map[][] 是 一个二维数组 int map [][] = {{1,2},{3,4,5}}
由 map[0] 是一个含有两个元素的一维数组 ，map[1] 是一个含有三个元素的一维数组构成，我们也称为列数不等 的二维数组.
标签：arr,int,元素,System,length,查找,数组,排序 来源： https://www.cnblogs.com/y-tao/p/16684998.html