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tech2024-11-15  4

数组的概述

数组(Array),是多个相同类型数据按一定顺序排列的集合,并使用一个名字命名,并通过编号的方式对这些数据进行统一管理。

数组本身是引用数据类型,而数组中的元素可以是任何数据类型,包括 基本数据类型和引用数据类型。

创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间,而数组名中引用的是这块连续空间的首地址。

数组的长度一旦确定,就不能修改。

我们可以直接通过下标(或索引)的方式调用指定位置的元素,速度很快。

数组的分类:

按照维度:一维数组、二维数组、三维数组、…

按照元素的数据类型分:基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组(即对象数组)

一维数组的使用

声明int[] a; int a[]

初始化方式:静态初始化、动态初始化。

静态初始化:在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值。

动态初始化:数组声明且为数组元素分配空间与赋值的操作分开进行

一维数组的默认初始化值

数组元素类型元素默认初始值byte0short0int0long0Lfloat0.0Fdouble0.0char0 或写为:’\u0000’(表现为空)booleanfalse引用类型null 内存解析

public class ArrayTest { public static void main(String[] args) { //1. 一维数组的声明和初始化 int num;//声明 num = 10;//初始化 int id = 1001;//声明 + 初始化 int[] ids;//声明 //1.1 静态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作同时进行 ids = new int[]{1001,1002,1003,1004}; //1.2动态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作分开进行 String[] names = new String[5]; //错误的写法: // int[] arr1 = new int[]; // int[5] arr2 = new int[5]; // int[] arr3 = new int[3]{1,2,3}; //也是正确的写法: int[] arr4 = {1,2,3,4,5};//类型推断 //总结:数组一旦初始化完成,其长度就确定了。 //2.如何调用数组的指定位置的元素:通过角标的方式调用。 //数组的角标(或索引)从0开始的,到数组的长度-1结束。 names[0] = "王铭"; names[1] = "王赫"; names[2] = "张学良"; names[3] = "孙居龙"; names[4] = "王宏志";//charAt(0) // names[5] = "周扬"; //3.如何获取数组的长度。 //属性:length System.out.println(names.length);//5 System.out.println(ids.length); //4.如何遍历数组 /*System.out.println(names[0]); System.out.println(names[1]); System.out.println(names[2]); System.out.println(names[3]); System.out.println(names[4]);*/ for(int i = 0;i < names.length;i++){ System.out.println(names[i]); } } }

多维数组的使用

对于二维数组的理解,我们可以看成是一维数组 array1又作为另一个一维数组array2的元素而存 在。其实,从数组底层的运行机制来看,其实没有多维数组,而是一维数组的元素又是一维数组。

二维数组[][]:数组中的数组

格式1(动态初始化):int[][] arr = new int[3][2];格式2(动态初始化):int[][] arr = new int[3][] (每个一维数组都是默认初始化值null)格式3(静态初始化):int[][] arr = new int[][]{{3,8,2},{2,7},{9,0,1,6}};

注意特殊写法情况:int[] x,y[]; x是一维数组,y是二维数组。

内存解析

public class ArrayTest2 { public static void main(String[] args) { //1.二维数组的声明和初始化 int[] arr = new int[]{1,2,3};//一维数组 //静态初始化 int[][] arr1 = new int[][]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}}; //动态初始化1 String[][] arr2 = new String[3][2]; //动态初始化2 String[][] arr3 = new String[3][]; //错误的情况 // 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}}; //也是正确的写法: int[] arr4[] = new int[][]{{1,2,3},{4,5,9,10},{6,7,8}}; int[] arr5[] = {{1,2,3},{4,5},{6,7,8}}; //2.如何调用数组的指定位置的元素 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]); //3.获取数组的长度 System.out.println(arr4.length);//3 System.out.println(arr4[0].length);//3 System.out.println(arr4[1].length);//4 //4.如何遍历二维数组 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(); } } }

数组中涉及到的常见算法

数据结构:数据结构是一个通俗的知识,它区别于具体的语言。通常数据结构是使用c语言实现的,还有java、python、scala、go语言的。数据结构研究的是数据在底层该怎么存。java有array、list、map。python 有 list、tuple、map等等。数据结构是讲数据在计算机中怎么存储的技术,我们可以通过不同的语言实现这个技术。

数据结构:

数据与数据之间的逻辑关系:集合、一对一、一对多、多对多

数据的存储结构: 线性表:顺序表(比如:数组)、链表、栈、队列I 树形结构:二叉树 图形结构:

算法:排序算法、搜索算法

数据结构+算法=程序。数据结构配合算法可以实现很好的效率

1. 数组元素的赋值(杨辉三角、回形数等) 2. 求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均数、总和等 3. 数组的复制、反转、查找(线性查找、二分法查找) 4. 数组元素的排序算法

Arrays工具类的使用

java.util.Arrays类即为操作数组的工具类,包含了用来操作数组(比 如排序和搜索)的各种方法。

1boolean equals(int[] a,int[] b)判断两个数组是否相等。2String toString(int[] a)输出数组信息。3void fill(int[] a,int val)将指定值填充到数组之中。4void sort(int[] a)对数组进行排序。5int binarySearch(int[] a,int key)对排序后的数组进行二分法检索指定的值。

数组使用中的常见异常

数组脚标越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException) int[] arr = new int[2]; System.out.println(arr[2]); System.out.println(arr[-1]); // 访问到了数组中的不存在的脚标时发生。 空指针异常(NullPointerException) int[] arr = null; System.out.println(arr[0]); // arr引用没有指向实体,却在操作实体中的元素时。
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