Java基础第六天
数组
数组概述
需求:现在需要统计某公司员工的工资情况,例如计算平均工资、找到最高工资等。假设该公司有80名员工,用前面所学的知识,程序首先需要声明80个变量来分别记住每位员工的工资,然后在进行操作,这样做会显得很麻烦。为了解决这种问题,Java就提供了数组供我们使用。
那么数组到底是什么呢?有什么特点呢?通过上面的分析:我们可以得到如下两句话:
数组是存储多个变量(元素)的东西(容器)
这多个变量的数据类型要一致
数组概念
数组是存储同一种数据类型多个元素的集合。也可以看成是一个容器。
数组既可以存储基本数据类型,也可以存储引用数据类型。
数组的定义格式
格式1:数据类型[] 数组名; A:int[] a; 定义一个int类型的数组a变量
格式2:数据类型 数组名[];B:int a[]; 定义一个int类型的a数组变量
注意:这两种定义做完了,数组中是没有元素值的。 如何对数组的元素进行初始化呢?
(:针对数组定义两种格式,推荐使用第一种格式。因为第一种的可读性更强。
第二种可以早期的时候确实有很多人这样用。不过,现在这样用的人越来越少了。
2:作为Java的粉丝C#(Java的模仿者)就不再支持第二种语法格式了。越来越多的语言可能会抛弃第二种格式。)
数组的初始化
数组的初始化方式
动态初始化:初始化时只指定数组长度,由系统为数组分配初始值。
静态初始化:初始化时指定每个数组元素的初始值,由系统决定数组长度。
数组的初始化
动态初始化:初始化时只指定数组长度,由系统为数组分配初始值。
格式:数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];
数组长度其实就是数组中元素的个数。
举例:
int[] arr = new int[3];
解释:定义了一个int类型的数组,这个数组中可以存放3个int类型的值。
案例:
/*
数组:存储同一种数据类型的多个元素的容器。
定义格式:
A:数据类型[] 数组名;
B:数据类型 数组名[];
举例:
A:int[] a; 定义一个int类型的数组a变量
B:int a[]; 定义一个int类型的a数组变量
注意:效果可以认为是一样的,都是定义一个int数组,但是念法上有些小区别。推荐使用第一种。
如何对数组进行初始化呢?
A:何谓初始化呢? 就是为数组开辟内存空间,并为每个数组元素赋予值
B:有几种方式呢?
a:动态初始化 只指定长度,由系统给出初始化值
b:静态初始化 给出初始化值,由系统决定长度
动态初始化的格式:
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];
举例:
int[] arr = new int[3];
如何获取数组中的元素呢?
通过:
数组名[索引]
索引其实就是每个元素的编号,从0开始,最大索引是数组的长度-1。
*/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 | class Test { public static void main(String[] args) { int [] a = new int [ 3 ]; //数组初始化 a[]=0 System.out.println( "a[0]=" +a[ 0 ]); System.out.println( "a[1]=" +a[ 1 ]); System.out.println( "a[2]=" +a[ 2 ]); double [] b = new double [ 3 ]; //b[]=0.0 System.out.println( "b[0]=" +b[ 0 ]); System.out.println( "b[1]=" +b[ 1 ]); System.out.println( "b[2]=" +b[ 2 ]); float [] c = new float [ 3 ]; //c[]=0.0 System.out.println( "c[0]=" +c[ 0 ]); System.out.println( "c[1]=" +c[ 1 ]); System.out.println( "c[2]=" +c[ 2 ]); short [] d = new short [ 3 ]; //d[]=0 System.out.println( "d[0]=" +d[ 0 ]); System.out.println( "d[1]=" +d[ 1 ]); System.out.println( "d[2]=" +d[ 2 ]); long [] e = new long [ 3 ]; //e[]=0 System.out.println( "e[0]=" +e[ 0 ]); System.out.println( "e[1]=" +e[ 1 ]); System.out.println( "e[2]=" +e[ 2 ]); char [] f = new char [ 3 ]; //f[]= System.out.println( "f[0]=" +f[ 0 ]); System.out.println( "f[1]=" +f[ 1 ]); System.out.println( "f[2]=" +f[ 2 ]); boolean [] g = new boolean [ 3 ]; //g[]=false System.out.println( "g[0]=" +g[ 0 ]); System.out.println( "g[1]=" +g[ 1 ]); System.out.println( "g[2]=" +g[ 2 ]); String[] h = new String[ 3 ]; //h[]=null System.out.println( "h[0]=" +h[ 0 ]); System.out.println( "h[1]=" +h[ 1 ]); System.out.println( "h[2]=" +h[ 2 ]); System.out.println(a); //内存地址 } } |
Java 程序在运行时,需要在内存中的分配空间。为了提高运算效率,就对空间进行了不同区域的划分,因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。
栈 存储局部变量
堆 存储new出来的东西
方法区 (面向对象部分讲)
本地方法区 (和系统相关)
寄存器 (给CPU使用)
1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其
操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区(heap) — 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回
收 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。
3、全局区(静态区)(static)—,全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的
全局变量和静态变量在一块区域, 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另
一块区域。 - 程序结束后由系统释放。
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放
5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。
堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:
使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就
走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自
由度小。
使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由
度大。
图解2:
定义两个数组,分别输出数组名及元素。然后分别给数组中的元素赋值,分别再次输出数组名及元素
/*
定义两个数组,分别输出两个数组各自的数组名及元素值。
然后给每个数组的元素重新赋值,再次分别输出两个数组各自的数组名及元素值。
*/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 | class ArrayDemo3 { public static void main(String[] args) { //定义第一个数组 int [] arr1 = new int [ 2 ]; //定义第二个数组 int [] arr2 = new int [ 3 ]; //输出数组名和元素值 System.out.println(arr1); System.out.println(arr1[ 0 ]); System.out.println(arr1[ 1 ]); System.out.println( "---------" ); System.out.println(arr2); System.out.println(arr2[ 0 ]); System.out.println(arr2[ 1 ]); System.out.println(arr2[ 2 ]); //给元素重新赋值 arr1[ 1 ] = 20 ; arr2[ 1 ] = 30 ; arr2[ 0 ] = 40 ; //输出数组名和元素 System.out.println(arr1); System.out.println(arr1[ 0 ]); System.out.println(arr1[ 1 ]); System.out.println( "---------" ); System.out.println(arr2); System.out.println(arr2[ 0 ]); System.out.println(arr2[ 1 ]); System.out.println(arr2[ 2 ]); } } |
图解3:
定义两个数组,先定义一个数组,赋值,输出。然后定义第二个数组的时候把第一个数组的地址赋值给第二个数组。然后给第二个数组赋值,再次输出两个数组的名及元素。
/*
定义第一个数组,定义完毕后,给数组元素赋值。赋值完毕后,在输出数组名称和元素。
定义第二个数组,定义完毕后,给数组元素赋值。赋值完毕后,在输出数组名称和元素。
定义第三个数组,把第一个数组的地址值赋值给它。(注意类型一致),通过第三个数组的名称去把元素重复赋值。
最后,再次输出第一个数组数组名称和元素。
*/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 | class ArrayTest1 { public static void main(String[] args) { int [] a = new int [ 3 ]; System.out.println(a[ 0 ]); System.out.println(a[ 1 ]); System.out.println(a[ 2 ]); System.out.println(a); int [] b = new int [ 3 ]; System.out.println(b[ 0 ]); System.out.println(b[ 1 ]); System.out.println(b[ 2 ]); System.out.println(b); int [] arr = a; arr[ 0 ] = 100 ; arr[ 1 ] = 200 ; System.out.println(a[ 0 ]); System.out.println(a[ 1 ]); System.out.println(a[ 2 ]); System.out.println(arr); } } |
静态初始化:初始化时指定每个数组元素的初始值,由系统决定数组长度。
格式:
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,…};
举例:
int[] arr = new int[]{1,2,3};
解释:定义了一个int类型的数组,这个数组中可以存放3个int类型的值,并且值分别是1,2,3。
其实这种写法还有一个简化的写法
int[] arr = {1,2,3};
/*
数组的静态初始化:
格式:数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,…};
简化格式:
数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,…};
举例:
int[] arr = new int[]{1,2,3};
简化后:
int[] arr = {1,2,3};
注意事项:
不要同时动态和静态进行。
如下格式:
int[] arr = new int[3]{1,2,3}; //错误
*/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | class ArrayDemo5 { public static void main(String[] args) { //定义的数组 int [] arr = new int []{ 1 , 2 , 3 }; System.out.println(arr); System.out.println(arr[ 0 ]); System.out.println(arr[ 1 ]); System.out.println(arr[ 2 ]); } } |
ArrayIndexOutOfBoundsException
访问到了数组中的不存在的索引时发生。
空指针异常
NullPointerException
数组引用没有指向实体,却在操作实体中的元素时。
/*
数组操作的两个常见小问题:
ArrayIndexOutOfBoundsException:数组索引越界异常
原因:你访问了不存在的索引。
NullPointerException:空指针异常
原因:数组已经不在指向堆内存了。而你还用数组名去访问元素。
作用:请自己把所有的场景Exception结尾的问题总结一下。以后遇到就记录下来。
现象,原因,解决方案。
*/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | class ArrayDemo6 { public static void main(String[] args) { //定义数组 int [] arr = { 1 , 2 , 3 }; //System.out.println (arr[3]); //引用类型的常量:空常量 null arr = null ; System.out.println(arr[ 0 ]); } } |
(1)数组遍历(依次输出数组中的每一个元素)
/*
数组遍历:就是依次输出数组中的每一个元素。
注意:数组提供了一个属性length,用于获取数组的长度。
格式:数组名.length
*/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 | class ArrayTest { public static void main(String[] args) { int [] array = new int []{ 23 , 4 , 13 , 24 , 5 , 3 , 35 , 364 , 31 , 542 , 6 , 42 }; int length = array.length; System.out.println(length); for ( int i = 0 ;i < length;i++){ System.out.println(array[i]); } int [] arr = { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 }; printArray(arr); System.out.println( "--------------------" ); int [] arr2 = { 9 , 8 , 7 , 6 , 5 , 4 , 3 , 2 , 1 , 0 }; printArray(arr2); System.out.println( "--------------------" ); } /** 遍历数组的方法 两个明确: 返回值类型:void 参数列表:int[] arr */ public static void printArray( int [] arr) { for ( int i = 0 ;i < arr.length;i++){ System.out.print(arr[i]+ "," ); if (i == arr.length - 1 ){ System.out.println(arr[i]); } } } } |
(2)数组获取最值(获取数组中的最大值最小值)
/*
数组获取最值(获取数组中的最大值最小值)
分析:
A:定义一个数组,并对数组的元素进行静态初始化。
B:从数组中任意的找一个元素作为参照物(一般取第一个),默认它就是最大值。
C:然后遍历其他的元素,依次获取和参照物进行比较,如果大就留下来,如果小,就离开。
D:最后参照物里面保存的就是最大值。
*/
数组元素逆序 (就是把元素对调)
/*
数组元素逆序 (就是把元素对调)
分析:
A:定义一个数组,并进行静态初始化。
B:思路
把0索引和arr.length-1的数据交换
把1索引和arr.length-2的数据交换
...
只要做到arr.length/2的时候即可。
*/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 | class ArrayTest2 { public static void main(String[] args) { int [] arr = { 12 , 34 , 1 , 43 , 64 , 35 , 65 }; int max = getMax(arr); System.out.println( "max=" +max); int min = getMin(arr); System.out.println( "min=" +min); reverse(arr); printArray(arr); } /** 找出数组中的最大值 */ public static int getMax( int [] arr) { int max = arr[ 0 ]; for ( int i = 0 ;i < arr.length;i++){ if (max < arr[i]){ max = arr[i]; } } return max; } /** 找出数组中的最小值 */ public static int getMin( int [] arr) { int min = arr[ 0 ]; for ( int i = 0 ;i < arr.length;i++){ if (min > arr[i]){ min = arr[i]; } } return min; } /** 数组元素对调 */ public static void reverse( int [] arr) { for ( int i = 0 ;i < arr.length/ 2 ;i++){ int temp = arr[i]; arr[i] = arr[arr.length- 1 -i]; arr[arr.length- 1 -i] = temp; } } /** 数组遍历 */ public static void printArray( int [] arr) { for ( int i = 0 ;i < arr.length;i++){ System.out.println(arr[i]); } } } |
数组查表法(根据键盘录入索引,查找对应星期)
/*
数组查表法(根据键盘录入索引,查找对应星期)
意思是:String[] strArray = {"星期一","星期二",...};
*/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | import java.util.Scanner; class ChaZhaoXingQi { public static void main(String[] args) { //定义一个字符串数组 String[] strArray = { "星期一" , "星期二" , "星期三" , "星期四" , "星期五" , "星期六" , "星期日" }; //创建键盘录入对象 Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println( "请输入数据(0~6):" ); int index = sc.nextInt(); System.out.println( "你要查找的日期是:" +strArray[index]); } } |
数组元素查找(查找指定元素第一次在数组中出现的索引)
/*
需求:数组元素查找(查找指定元素第一次在数组中出现的索引)
分析:
A:定义一个数组,并静态初始化。
B:写一个功能实现
遍历数组,依次获取数组中的每一个元素,和已知的数据进行比较
如果相等,就返回当前的索引值。
*/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 | class SuoYin { public static void main(String[] args) { int [] arr = { 234 , 124 , 689 , 345 , 257 , 908 }; int index = getIndex(arr, 345 ); System.out.println( "345在数组中第一次出现的索引是" +index); int index1 = getIndex(arr, 234 ); System.out.println( "234在数组中第一次出现的索引是" +index1); int index2 = getIndex(arr, 689 ); System.out.println( "3689在数组中第一次出现的索引是" +index2); int index3 = getIndex(arr, 363 ); System.out.println( "363在数组中第一次出现的索引是" +index3); } public static int getIndex( int [] arr, int value) { for ( int x = 0 ;x < arr.length;x++){ if (arr[x] == value){ return x; } } return - 1 ; } } |
我们IT十八掌大数据班每个班有很多个学生,所以,可以用数组来存储,而我们又同时有很多个大数据班。这个也应该用一个数组来存储。如何来表示这样的数据呢?Java就提供了二维数组供我们使用。
由此可见:其实二维数组其实就是一个元素为一维数组的数组。
格式1
数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][n];
m表示这个二维数组有多少个一维数组
n表示每一个一维数组的元素个数
举例:
int[][] arr = new int[3][2];
定义了一个二维数组arr
这个二维数组有3个一维数组,名称是arr[0],arr[1],arr[2]
每个一维数组有2个元素,可以通过arr[m][n]来获取
表示获取第m+1个一维数组的第n+1个元素
/*
二维数组:就是元素为一维数组的一个数组。
格式1:
数据类型[][] 数组名 = new 数据类型[m][n];
m:表示这个二维数组有多少个一维数组。
n:表示每一个一维数组的元素有多少个。
注意:
A:以下格式也可以表示二维数组
a:数据类型 数组名[][] = new 数据类型[m][n];
b:数据类型[] 数组名[] = new 数据类型[m][n];
B:注意下面定义的区别
int x;
int y;
int x,y;
int[] x;
int[] y[];
int[] x,y[];
*/
1 | <a style= "font-family: sans-serif;" href= "http://s3.51cto.com/wyfs02/M02/8C/04/wKiom1hemgaznmgsAAB4nC15UQ4603.png" target= "_blank" ><img width= "650" title= "QQ截图20161224235251.png" onmouseover= "" onmouseout= "" onmousedown= "" onmouseup= "" onmousemove= "" onkeydown= "" onkeyup= "" onkeypress= "" onclick= "" ondblclick= "" onselect= "" onsubmit= "" onreset= "" onfocus= "" onblur= "" onabort= "" onerror= "" onchange= "" onload= "if(this.width>650) this.width=650;" alt= "wKiom1hemgaznmgsAAB4nC15UQ4603.png" src= "http://s3.51cto.com/wyfs02/M02/8C/04/wKiom1hemgaznmgsAAB4nC15UQ4603.png" onresize= "" onunload= "" ></a><br> |
二维数组定义格式
格式2
数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][];
m表示这个二维数组有多少个一维数组
这一次没有直接给出一维数组的元素个数,可以动态的给出。
举例:
int[][] arr = new int[3][];
arr[0] = new int[2];
arr[1] = new int[3]
arr[2] = new int[1];
/*
格式2:
数据类型[][] 数组名 = new 数据类型[m][];
m:表示这个二维数组有多少个一维数组。
列数没有给出,可以动态的给。这一次是一个变化的列数。
*/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 | class Array2Demo { public static void main(String[] args) { int [][] arr = new int [ 3 ][ 2 ]; System.out.println(arr); System.out.println(arr[ 0 ]); System.out.println(arr[ 1 ]); System.out.println(arr[ 2 ]); System.out.println(arr[ 0 ][ 0 ]); System.out.println(arr[ 0 ][ 1 ]); arr[ 0 ] = new int [ 2 ]; arr[ 1 ] = new int [ 3 ]; arr[ 2 ] = new int [ 1 ]; System.out.println(arr[ 0 ]); System.out.println(arr[ 1 ]); System.out.println(arr[ 2 ]); System.out.println(arr[ 0 ][ 0 ]); System.out.println(arr[ 0 ][ 1 ]); arr[ 1 ][ 0 ] = 100 ; arr[ 1 ][ 2 ] = 200 ; } } |
格式3
数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[][]{{元素…},{元素…},{元素…}};
简化版格式:
数据类型[][] 变量名 = {{元素…},{元素…},{元素…}};
举例:
int[][] arr = {{1,2,3},{4,6},{6}};
/*
格式3:
基本格式:
数据类型[][] 数组名 = new 数据类型[][]{{元素1,元素2...},{元素1,元素2...},{元素1,元素2...}};
简化版格式:
数据类型[][] 数组名 = {{元素1,元素2...},{元素1,元素2...},{元素1,元素2...}};
举例:
int[][] arr = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
int[][] arr = {{1,2,3},{4,5},{6}};
*/
/*
需求:二维数组遍历
外循环控制的是二维数组的长度,其实就是一维数组的个数。
内循环控制的是一维数组的长度。
*/
公司年销售额求和
某公司按照季度和月份统计的数据如下:单位(万元)
第一季度:22,66,44
第二季度:77,33,88
第三季度:25,45,65
第四季度:11,66,99
/*
公司年销售额求和
某公司按照季度和月份统计的数据如下:单位(万元)
第一季度:22,66,44
第二季度:77,33,88
第三季度:25,45,65
第四季度:11,66,99
分析:
A:把题目的数据用二维数组来表示
int[][] arr = {{22,66,44},{77,33,88},{25,45,65},{11,66,99}};
B:如何求和呢?
求和其实就是获取到每一个元素,然后累加即可。
C:定义一个求和变量sum,初始化值是0。
D:通过遍历就可以得到每一个二维数组的元素。
E:把元素累加即可。
F:最后输出sum,就是结果。
*/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | class Array2QiuHe { public static void main(String[] args) { int [][] arr = {{ 22 , 66 , 44 },{ 77 , 33 , 88 },{ 25 , 45 , 65 },{ 11 , 66 , 99 }}; int sum = 0 ; for ( int i = 0 ;i < arr.length;i++){ for ( int j = 0 ;j < arr[i].length;j++){ sum += arr[i][j]; } } System.out.println( "公司年销售额为" +sum+ "万元" ); } } |
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
....
【提示】
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.
yanghui[i][j] = yanghui[i-1][j-1] + yanghui[i-1][j];
/*
* 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
....
【提示】
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.
yanghui[i][j] = yanghui[i-1][j-1] + yanghui[i-1][j];
*/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 | class YangHui { public static void main(String[] args) { int [][] yanghui = new int [ 10 ][]; for ( int i = 0 ;i < yanghui.length ; i++){ yanghui[i] = new int [i+ 1 ]; } for ( int i = 0 ;i < yanghui.length ; i++){ for ( int j = 0 ;j < yanghui[i].length; j++){ yanghui[i][ 0 ] = yanghui[i][i] = 1 ; if (i > 1 && j > 0 && j < i){ yanghui[i][j] = yanghui[i- 1 ][j- 1 ] + yanghui[i- 1 ][j]; } } } for ( int i = 0 ;i < yanghui.length; i++){ for ( int j = 0 ;j< yanghui[i].length; j++){ System.out.print(yanghui[i][j] + "\t" ); } System.out.println(); } } } |
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