java基础 数组

什么是数组,一组数据,一堆数据:

所谓数组，是在程序设计中，为了处理方便，把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来的一种数据形式。这些按一定顺序排列的同类型数据的集合称为数组。而数组中的每一个数据称之为数组元素，数组中的元素以索引来表示其存放的位置，索引从0开始，步长是1，有点像Excel表格的行号，逐行递增。 好比宾馆的房间.

数组的定义：相同类型、若干变量、有序
元素：
索引：从0 开始，步长为1。
变量的定义格式：
数据类型 变量名 = 初始化值
数组的定义格式：
数据类型[] 数组名； 
int[] ages;
数组必须初始化，

基本数据类型:byte,short,int,long,float,double,char,boolean
引用数据类型:类,接口,数组.
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变量的定义:
   数据类型  变量名;  如: int  age;
数组的定义:
   方式1: 数组元素的类型[]  数组名;   int[] ages;推荐的. 可以吧int[]看成是一种数据类型,int类型的数组类型.
   方式2:数组元素的类型  数组名[];    int ages[];
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数组必须先初始化,才能使用,因为初始化表示在内存中分配空间.

数组的初始化

Java中数组必先初始化后才能使用，所谓初始化就是给数组元素分配内存，并为每个元素赋初始值。
初始化数组的两种方式：
静态初始化；
动态初始化；
无论，以哪种方式初始化数组，一旦初始化完成，数组的长度就固定了，不能改变，除非重新初始化。也就是说数组是定长的。
   数组是定长的: 数组一旦初始化成功,数组中的元素个数就已经固定了,不能更改,如果需要更改,只能重新做初始化.

数组的静态初始化操作:

特点:由我们自己来为每一个数组元素设置初始化值,而数组的长度由系统(JVM)决定.

语法:

数组元素类型[]  数组名 = new 数组元素类型[]{元素1,元素2,元素3,.......};
   举例:
   int[] nums = new  int[]{1,3,5,7,9};
   简单写法,必须声明之后,立刻初始化,不能先声明后初始化:
    int[] nums = {1,3,5,7,9};

 

 数组的动态初始化操作:

 由我们来设置数组的元素个数(数组长度),而每一个数组元素的初始值有系统决定.

 语法:

数组元素类型[]  数组名 = new  数组元素类型[ length ];
    比如:
    int[] ages = new  int[100];
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  int[] nums = new  int[5]{1,3,5,7,9};//写法是错误的,不能同时使用静态初始化和动态初始化.

什么时候使用静态初始化,什么时候使用动态初始化.

当我们事先知道,需要存储哪一些数据的时候,选用静态初始化.
当我们事先不知道,需要存储哪些数据的时候,只能使用动态初始化.

 

数组的基本操作

1.数组的基本操作

       获取元素:  元素类型 变量 =  数组名[index];
       设置元素:  数组名[index] = 值;
       遍历数组元素: 建议使用for循环,事先知道循环的次数.
       数组长度:  int len = 数组名.length;  length是属性,不是方法.
       索引范围:  从0开始,逐一递增.   [0,数组名.length-1]

2:操作数组常见异常:

 NullPointerException:空指针异常(空引用).
            当数组还未初始化,就直接操作数组.
        String[] bs = null;
        System.out.println(bs.length)
       ArrayIndexOutOfBoundsException:数组的索引越界异常.

3:获取数组最大最小元素(getMax,getMin).

4:打印数组元素:

直接打印数组的时候,打印出来是hashCode值,如[I@7439aca7.
       我们不喜欢,我们想打印数组的时候,把该数组的元素打印出来.
        String[] arr = {"A","B","C","D","E"};
定义方法打印:
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。

打印格式:[A, B, C, D, E]

 5:逆序排列数组元素 

原数组:[A, B, C, D, E]
        逆序操作
        新数组:[E, D, C, B, A]

6:元素出现索引(第一次/最后一次),线性搜索.

int[] arr = {10,20,30,10,50,-30,10};
         获取元素10在arr数组中第一次出现的索引(indexOf):   0
         获取元素10在arr数组中最后一次出现的索引(lastIndexOf):6

 

main方法的数组参数

main方法是static修饰的,说明直接使用Hello类调用即可.
在底层是JVM通过Hello.main(new String[]{});
main方法的String数组参数,其实是暴露给程序运行者的,用于给程序传递一个数据信息.

 

多维数组

前面说了,数组是多个数据的集合.
int[] arr = new int[] {1,3,5,7,9};
如果现在有多个数组,我想把多个数组保存在一个集合中,此时我又应该如何完成.
int[] arr1 = {1,2,3};
int[] arr2 = {4,5};
int[] arr3 = {6};
把上述的每个数组都作为一个元素,那么此时元素的类型为:int[].

数组的语法:

数组元素类型[] 数组名;
int[][]  arr = new int[][]   {
    arr1 ,arr2,arr3
};
int[][]  arr = new int[][]   {
    {1,2,3} ,
    {4,5},
    {6}
};

多维数组：数组中的数组，与C语言的区别
语法：
数组元素类型[][] 数组名；
对多维数组的理解
int[3][5]:二维数组三个元素，一维数组5个元素
遍历二维数组里的元素
理解二维数组的值传递机制

一维数组:数组中的每一个元素都是一个值(基本类型和引用类型的值).
二维数组:数组中的每一个元素又是一个一位数组.
三维数组:数组中的每一个元素又是一个二维数组.
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严格上说,在Java中不存在多维数组的概念,和C语言做区分,一般称之为数组中的数组.

二维数组的初始化操作:

静态初始化:

int[][]  arr = new int[][]   {
    {1,2,3} ,
    {4,5},
    {6}
};

动态初始化:

int[][]  arr = new int[3][5] ;创建一个长度为3的二维数组,每一个元素(一维数组)的长度为5.
int[][]  arr = new int[0][5] 

针对于N维数组,需要N个循环嵌套.

 

 java5对数组的新语法支持

Java5对数组的新语法支持:
   1):增强for循环-foreach
   2):方法的可变参数

增强for循环-foreach:

需求:定义一个数组,使用循环迭代出数组中的每一个元素.

使用for循环的操作如下:

 

其实,我们在使用循环迭代数组的时候,往往是不关心迭代变量(数组的索引),有没有更好的方式,迭代数组元素的时候,就只操作数组元素,不去操作数组的索引. 从Java5开始(JDK1.5)开始,Java提供了一种新的语法:增强for循环(foreach). 语法:

for(数组元素类型 变量  :   数组名)
{
       循环体
}

通过反编译工具查看字节码,发现foreach其实在底层依然是使用for循环+索引来操作数组的.
我们把增强for循环,称之为编译器的新特性---->语法糖.
语法糖的最大甜头就是:让开发者写更少,更简单的代码,完成相同的功能.
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for循环功能比foreach更彪悍.
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如果迭代数组元素,而不关心数组的索引的时候,首选使用foreach.
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foreach还未结束--->集合框架.

 方法的可变参数:

需求:编写一个方法,统计使用数组传递过来的总和.

但是心里不爽:
    1):为了求多个数之和,我还得先创建一个数组来存储数据.
    2):如果多个数是变化的,比如求3个数之和,变成求5个数之和.......,还得去修改我的数组,但是数组是定长的.
说人话:我期望调用求和的方法是这样调用的.

要解决该问题,必须使用Java5的另一个新特性,方法的可变参数,说的是参数的个数可变.

 

方法的可变参数,其实也是一个语法糖,编译器级别的新特性,让开发者写代码更简单.

方法的可变参数其底层是就是一个数组类型.

可变参数必须作为方法的最后一个参数,避免参数的歧义性.
  推论:方法最大只有一个可变参数.

数组元素的拷贝

数组拷贝:
从指定源数组中复制一个数组，复制从指定的位置开始，到目标数组的指定位置结束。
从 src 引用的源数组到 dest 引用的目标数组，数组组件的一个子序列被复制下来。
被复制的组件的编号等于 length 参数。
源数组中位置在 srcPos 到 srcPos+length-1 之间的组件被分别复制到目标数组中的 destPos 到 destPos+length-1 位置。
public static void arraycopy(int[] src, int srcPos, int[] dest,int destPos, int length) {
}

 Java自带数组工具类Arrays

数组的算法操作,使用太频繁了,SUN公司就直接在JDK中提供了一个数组的工具类(Arrays).
java.util.Arrays类:
int binarySearch(type[] arr,type key)    使用二分法查找数组里某元素并返回其索引，若找不到返回负数.
void sort(type[] arr)    使用调优后的快速法对指定数组排序。
String toString(type[] arr)    返回指定数组内容的字符串表示形式。
public static type[] copyOf(type[] original, int newLength)    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。

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使用注意:必须java.util.Arrays.方法(参数);