数组、排序和查找

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。

思路:

定义 6 个变量 , 加起来 总体重, 求出平均体重.引出 -> 数组

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

1.2 数组快速入门

Array01
//数组的引出
public class Array01{
    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 weight = hen1 +  hen2 +  hen3 +  hen4 +  hen5 +  hen6;
        // double avgweight = weight / 6;
        // System.out.print("总体重" + weight + "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
        //解读
        //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};
        //遍历数组得到数组的所有元素的和, 使用 for
        //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) )
    }
}

2 数组的使用

2.1 使用方式1-动态初始化

2.1.1 数组的定义

数据类型 数组名[] = new 数据类型[大小]

  • int a[]=new int[5]; //创建了一个数组,名字a,存放5个int 说明:这是定义数组的一种方法。
    数组的引用(使用/访问/获取数组元素)

数组名[下标/索引/index]比如:你要使用a数组的第3个数 a[2]

数组的下标从0开始.

Array02
import java.util.Scanner;
public class Array02{
    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 1 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
        //这里可以达到某个条件再说分配多少空间给它
        
        //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/值输出的情况如下:==");
        for(int i = 0;i < scores.length; i++){
            System.out.println("第" + (i + 1) + "个元素的值" + scores[i]);
        }   
    }
}

2.2 使用方式 2-动态初始化

  • √ 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];

2.3 使用方式 3-静态初始化

数据类型[] 数组名 = {元素值, 元素值。。。}

养鸡场为例: double[] hens = {3,5,1,3.4,2,50};

3 数组使用注意事项和细节

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

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。

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

4)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

5)数组的下标是从0 开始的。

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

7)数组属引用类型,数组型数据是对象(object)

ArrayDetail
public class ArrayDetail {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 数组是多个相同类型数据的集合,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 数组应用案例

ArrayExercise01
public class ArrayExercise01{
    public static void main(String[] args) {
        /*
        创建一个 char 类型的 26 个元素的数组,分别 放置'A'-'Z'。
        使用 for 循环访问所有元素并打印出来。
        提示:char 类型数据运算 'A'+1 -> 'B' 
        思路分析
        1. 定义一个 数组 char[] chars = new char[26]
        2. 因为 'A' + 1 = 'B' 类推,所以老师使用 for 来赋值
        3. 使用 for 循环访问所有元素
        */
        char chars[] = new char[26];
        for(int i = 0;i < chars.length; i++){
            //chars 是 char[]
            //chars[i] 是 char
            chars[i] = (char)('A' + i);//'A' + i 是 int , 需要强制转换
        }
        //循环输出
        System.out.println("===chars 数组===");
        for(int i = 0; i < c1.length;i++){
            System.out.print(c1[i]);
        }
    }
}
ArrayExercise02
public class ArrayExercise02 {
    //编写一个 main 方法
    public static void main(String[] args) {
        //请求出一个数组 int[]的最大值 {4,-1,9, 10,23},并得到对应的下标
        //思路分析
        //1. 定义一个 int 数组 int[] arr = {4,-1,9, 10,23};
        //2. 假定 max = arr[0] 是最大值 , maxIndex=0;
        //3. 从下标 1 开始遍历 arr, 如果 max < 当前元素,说明 max 不是真正的
        // 最大值, 我们就 max=当前元素; maxIndex=当前元素下标
        //4. 当我们遍历这个数组 arr 后 , max 就是真正的最大值,maxIndex 最大值
        // 对应的下标
        int[] arr = {4,-1,9,10,23};
        int max = arr[0];//假定第一个元素就是最大值
        int maxIndex = 0; //
        for(int i = 1; i < arr.length; i++) {//从下标 1 开始遍历 arr
            if(max < arr[i]) {//如果 max < 当前元素
                max = arr[i]; //把 max 设置成 当前元素
                maxIndex = i;
            }
        }
        //当我们遍历这个数组 arr 后 , max 就是真正的最大值,maxIndex 最大值下标
        System.out.println("max=" + max + " maxIndex=" + maxIndex);
    }
}

5 数组赋值机制

1)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;

2)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. 自己画一遍!!)。

//代码 ArrayAssign.java

int[] arr1 = {1,2,3};

int[] arr2 = arr1;
image

6 数组拷贝

ArrayCopy
public class ArrayCopy{
    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,把每个元素拷贝到对应的元素位置
        for(int i = 0; i < arr1.length; i++){
            arr2[i] = arr1[i];
        }
        //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]);
        }
    }
}

7 数组反转

要求:把数组的元素内容反转。

arr {11,22,33,44,55,66} {66, 55,44,33,22,11}

方式 1:通过找规律反转 【思路分析】

ArrayReverse
public class ArrayReverse{
    public static void main(String[] args) {
        //定义数组
        int arr1[] = {11,22,33,44,55,66};
        //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
        }
    }
}
方式 2:使用逆序赋值方式
ArrayReverse02
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
        //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");
        }
    }
}

6.8 数组添加/扩容

要求:实现动态的给数组添加元素效果,实现对数组扩容。

ArrayAdd
import java.util.Scanner;
public class ArrayAdd{
	public static void main(String[] args) {
        /*
        要求:实现动态的给数组添加元素效果,实现对数组扩容。ArrayAdd.java
        1.原始数组使用静态分配 int[] arr = {1,2,3}
        2.增加的元素 4,直接放在数组的最后 arr = {1,2,3,4}
        3.用户可以通过如下方法来决定是否继续添加,添加成功,是否继续?y/n
        思路分析
        1. 定义初始数组 int[] arr = {1,2,3}//下标 0-2
        2. 定义一个新的数组 int[] arrNew = new int[arr.length+1];
        3. 遍历 arr 数组,依次将 arr 的元素拷贝到 arrNew 数组
        4. 将 4 赋给 arrNew[arrNew.length - 1] = 4;把 4 赋给 arrNew 最后一个元素
        5. 让 arr 指向 arrNew ; arr = arrNew; 那么 原来 arr 数组就被销毁
        6. 创建一个 Scanner 可以接受用户输入
        7. 因为用户什么时候退出,不确定,老师使用 do-while + break 来控制
		*/
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		int arr[] = {1,2,3};
		char answer = ' ';
		do {
			int[] arrNew = new int[arr.length + 1];
            //遍历 arr 数组,依次将 arr 的元素拷贝到 arrNew 数组
            for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
            	arrNew[i] = arr[i];
            }
            System.out.println("请输入你要添加的元素");
            int addNum = myScanner.nextInt();
            //把 addNum 赋给 arrNew 最后一个元素
            arrNew[arrNew.length - 1] = addNum;
            //让 arr 指向 arrNew, arr = arrNew;
            //输出 arr 看看效果
            System.out.println("====arr 扩容后元素情况====");
            for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
            	System.out.print(arr[i] + "\t");
            }
            //问用户是否继续
            System.out.println("是否继续添加 y/n");
            char key = myScanner.next().charAt(0);
            if( key == 'n') { //如果输入 n ,就结束
            	break;
            }
        }while(true);
        System.out.println("你退出了添加...");
		
	}
}

8.1 课后练习题

有一个数组 {1, 2, 3, 4, 5}, 可以将该数组进行缩减,提示用户是否继续缩减,每次缩减最后那个元素。当只剩下最后一个元素,提示,不能再缩减。

ArrayReduce
import java.util.Scanner;
public class ArrayReduce{
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int arr[] = {1,2,3};
        char answer = ' ';
        do{
            int arr1[] = new int[arr.length - 1];
            for(int i = 0;i < arr.length - 1; i++){
                arr1[i] = arr[i];
            }
            arr = arr1; 
            System.out.print("缩减成功,当前数组为");
            for(int i = 0;i < arr.length;i++){
                System.out.print(arr[i]);
            }
            System.out.print("是否继续缩减y/n");
            answer = scanner.next().charAt(0);
            if(answer == 'n'){
                break;
            }
            if(arr.length == 1){
                System.out.print("不能再缩减");
                break;
            }
        }while(true);
    }
}

9 排序的介绍

排序是将多个数据,依指定的顺序进行排列的过程。

排序的分类:

9.1内部排序:

指将需要处理的所有数据都加载到内部存储器中进行排序。包括(交换式排序法、选择

式排序法和插入式排序法);

9.2外部排序法:

数据量过大,无法全部加载到内存中,需要借助外部存储进行排序。包括(合并排序法和直接合并排序法)。

10 冒泡排序法

冒泡排序(Bubble Sorting)的基本思想是:通过对待排序序列从后向前(从下标较大的元素开始),依次比较相邻元素的值,若发现逆序则交换,使值较大的元素逐渐从前移向后部,就象水底下的气泡一样逐渐向上冒。

11 冒泡排序法

冒泡排序法案例:使用冒泡排序法将其排成一个从小到大的有序数
image

BubbleSort
public class BubbleSort {
    //编写一个 main 方法
    public static void main(String[] args) {
        //化繁为简,先死后活
        /*
            数组 [24,69,80,57,13]
            第 1 轮排序: 目标把最大数放在最后
            第 1 次比较[24,69,80,57,13]
            第 2 次比较[24,69,80,57,13]
            第 3 次比较[24,69,57,80,13]
            第 4 次比较[24,69,57,13,80]
        */
        int[] arr = {24, 69, 80, 57, 13, -1, 30, 200, -110};
        int temp = 0; //用于辅助交换的变量
        //将多轮排序使用外层循环包括起来即可
        //先死后活 =》 4 就是 arr.length - 1
        for( int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {//外层循环是 4 次
            for( int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {//4 次比较-3 次-2次-1 次
                //如果前面的数>后面的数,就交换
                if(arr[j] > arr[j + 1]) {
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
            System.out.println("\n==第"+(i+1)+"轮==");
            for(int j = 0; j < arr.length; j++) {
                System.out.print(arr[j] + "\t");
            }
        }
        // for( int j = 0; j < 4; j++) {//4 次比较
        //  //如果前面的数>后面的数,就交换
        //  if(arr[j] > arr[j + 1]) {
        //      temp = arr[j];
        //      arr[j] = arr[j+1];
        //      arr[j+1] = temp;
        //  }
        // }
        // System.out.println("==第 1 轮==");
        // for(int j = 0; j < arr.length; j++) {
        //  System.out.print(arr[j] + "\t");
        // }
        // /*
        // 第 2 轮排序: 目标把第二大数放在倒数第二位置
        // 第 1 次比较[24,69,57,13,80]
        // 第 2 次比较[24,57,69,13,80]
        // 第 3 次比较[24,57,13,69,80]
        // */
        // for( int j = 0; j < 3; j++) {//3 次比较
        如果前面的数>后面的数,就交换
        //if(arr[j] > arr[j + 1]) {
        //temp = arr[j];
        //arr[j] = arr[j+1];
        //arr[j+1] = temp;
        //}
        //}
        // System.out.println("\n==第 2 轮==");
        // for(int j = 0; j < arr.length; j++) {
        // System.out.print(arr[j] + "\t");
        // }
        // 第 3 轮排序: 目标把第 3 大数放在倒数第 3 位置
        // 第 1 次比较[24,57,13,69,80]
        // 第 2 次比较[24,13,57,69,80]
        // for( int j = 0; j < 2; j++) {//2 次比较
        // //如果前面的数>后面的数,就交换
        // if(arr[j] > arr[j + 1]) {
        // temp = arr[j];
        // arr[j] = arr[j+1];
        // arr[j+1] = temp;
        // }
        // }
        // System.out.println("\n==第 3 轮==");
        // for(int j = 0; j < arr.length; j++) {
        // System.out.print(arr[j] + "\t");
        // }
        // /*
        // 第 4 轮排序: 目标把第 4 大数放在倒数第 4 位置
        // 第 1 次比较[13,24,57,69,80]
        // */
        // for( int j = 0; j < 1; j++) {//1 次比较
        // //如果前面的数>后面的数,就交换
        // if(arr[j] > arr[j + 1]) {
        // temp = arr[j];
        // arr[j] = arr[j+1];
        // arr[j+1] = temp;
        // }
        // }
        // System.out.println("\n==第 4 轮==");
        // for(int j = 0; j < arr.length; j++) {
        // System.out.print(arr[j] + "\t");
        // }
        }
}
 
//自己的方法
public class BubbleSort{
	public static void main(String[] args) {
		int a[] = {24,69,80,57,13};
		int temp = 0;
		for(int i = 0; i < a.length -1; i++){
			for(int j = i + 1;j < a.length ;j++){
				if(a[i] > a[j]){
					temp = a[j];
					a[j] = a[i];
					a[i] = temp;
				}
			}
		}
		for(int i = 0; i < a.length; i++){
		  	System.out.println(a[i]);
		 }
	}
}

12 查找

12.1 介绍:

在 java 中,我们常用的查找有两种:

1)顺序查找 SeqSearch.java

2)二分查找【二分法,放在算法讲解】

SeqSearch
import java.util.Scanner;
public class SeqSearch {
        //编写一个 main 方法
        public static void main(String[] args) {
        /*
        有一个数列:白眉鹰王、金毛狮王、紫衫龙王、青翼蝠王猜数游戏:
        从键盘中任意输入一个名称,判断数列中是否包含此名称【顺序查找】
        要求: 如果找到了,就提示找到,并给出下标值
        思路分析
        1. 定义一个字符串数组
        2. 接收用户输入, 遍历数组,逐一比较,如果有,则提示信息,并退出
        */
        //定义一个字符串数组
        String[] names = {"白眉鹰王", "金毛狮王", "紫衫龙王", "青翼蝠王"};
        Scanner myScanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入名字");
        String findName = myScanner.next();
        //遍历数组,逐一比较,如果有,则提示信息,并退出
        //这里老师给大家一个编程思想/技巧, 一个经典的方法
        int index = -1;
        for(int i = 0; i < names.length; i++) {
            //比较 字符串比较 equals, 如果要找到名字就是当前元素
            if(findName.equals(names[i])) {
                System.out.println("恭喜你找到 " + findName);
                System.out.println("下标为= " + i);
                //把 i 保存到 index
                index = i;
                break;//退出
            }
        }
        if(index == -1) { //没有找到
        	System.out.println("sorry ,没有找到 " + findName);
        }
    }
}

14 二维数组的使用

14.1 快速入门案例:

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

TwoDimensionalArray01
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:
        //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);
        //(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)
            //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
        }
    }
}

14.2 使用方式 1: 动态初始化

1)语法: 类型[] []数组名=new 类型[大小] [大小]

2)比如: int a[] []=new int[2] [3]

3)二维数组在内存的存在形式(!!画图)

TwoDimensionalArray02
public class TwoDimensionalArray02 {
    //编写一个 main 方法
    public static void main(String[] args) {
        //int arr[][] = new int[2][3];
        int arr[][]; //声明二维数组
        arr = new int[2][3];//再开空间
        arr[1][1] = 8;
        //遍历 arr 数组
        for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for(int j = 0; j < arr[i].length; j++) {//对每个一维数组遍历
                System.out.print(arr[i][j] +" ");
            }
        	System.out.println();//换行
        }
    }
}

image

14.3 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)

14.4 使用方式 3: 动态初始化-列数不确定(重要!!)

TwoDimensionalArray03
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 一个有三个一维数组, 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
        }
    }
}

14.5 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

14.6 案例:

int arr={{4,6},{1,4,5,7},{-2}}; 遍历该二维数组,并得到和

TwoDimensionalArray05
public class TwoDimensionalArray05 {
    //编写一个 main 方法
    public static void main(String[] args) {
        /*
        int arr[][]={{4,6},{1,4,5,7},{-2}}; 遍历该二维数组,并得到和
        思路
        1. 遍历二维数组,并将各个值累计到 int sum
        */
        int arr[][]= {{4,6},{1,4,5,7},{-2}};
        int sum = 0;
        for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
            //遍历每个一维数组
            for(int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
            sum += arr[i][j];
            }
        }
        System.out.println("sum=" + sum);
    }
}

15 二维数组的应用案例(重要)

杨辉三角
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

YangHui
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. 
        }
    }
}

16 二维数组使用细节和注意事项

  1. 1)一维数组的声明方式有:
    int[] x 或者 int x[]

  2. 二维数组的声明方式有:
    int y 或者 int[] y[] 或者 int y[] []

  3. 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

本章作业:

image

Homework04
public class Homework04{
    public static void main(String[] args) {
        /*
            思路 本质数组扩容 + 定位
            1. 先确定 添加数应该插入到哪个索引
            2. 然后扩容
         */
        
        //先定义原数组
        int arr[] = {10, 12, 45, 90};
        int insertNum = 23;
        int index = -1; // index就是要插入的位置
​
        //遍历 arr数组,如果发现 insertNum<=arr[i],说明 i 就是要插入的位置
        //使用index 保留 index = i;
        //如果遍历完后,没有发现 insertNum<=arr[i],说明 index = arr.length
        //即:添加到arr的最后
        for(int i = 0; i < arr.length; i++){
            if(insertNum <= arr[i]){
                index = i;
                break;
            }
        }
​
        //判断index 的值
        if(index == -1){ //说明没有找到位置
            index = arr.length;
        }
        //扩容
        //先创建一个新的数组,大小 arr.length + 1
        int arrNew[] = new int[arr.length + 1];
        //下面老师准备将arr的元素拷贝到 arrNew,并且要跳过 index位置
        /*
        分析:
        int[]arr={10, 12,45,90};
        arrNew = {    }
        */
        //i 控制arrNew的下标 ,j用来控制arr数组的下标
        for(int i = 0, j = 0; i < arrNew.length; i++){
            if( i != index ){//说明可以把arr的元素拷贝到arrNew
                arrNew[i] = arr[j];
                j++;
            }else{ //i这个位置就是要插入的数
                arrNew[i] = insertNum;
            }
        }
        //让arr 指向 arrNew, 原来的数组, 就成为垃圾被销毁
        arr = arrNew;
        System.out.println("====插入后,arr数组的元素情况====");
        for(int i = 0; i < arr.length; i++){
                System.out.print(arr[i] + "\t");
        }
    }
}
Homework05:  随机生成10个整数(1_100的范围)保存到数组
    		并倒序打印以及求平均值、求最大值和最大值的下标
    		并查找里面是否有 8
Homework05
public class Homework05{
    public static void main(String[] args) {
        /*
        随机生成10个整数(1_100的范围)保存到数组
        并倒序打印以及求平均值、求最大值和最大值的下标
        并查找里面是否有 8
        */
        int arr[] = new int[10];
        //(int)(Math.random() * 100) + 1生产 随机数 1-100
        
        for(int i = 0; i < arr.length; i++){
            arr[i] = (int)(Math.random() * 100) + 1;
        }
​
        System.out.println("====arr的元素情况====");
        for(int i = 0;i < arr.length; i++){
            System.out.print(arr[i] + "\t");
        }
​
        System.out.println();
        System.out.println("====arr的元素情况====");
        for(int i = arr.length -1;i > 0; i--){
            System.out.print(arr[i] + "\t");
        }
​
        //平均值、求最大值和最大值的下标
        //
        double sum = arr[0];
        int max = arr[0];
        int maxIndex = 0;
        for(int i = 1; i < arr.length; i++){
            if(max < arr[i]){//说明max不是最大值,就变化
                max = arr[i];
                maxIndex = i;
            }
            sum += arr[i];
        }
        System.out.println("max=" + max + "平均值等于" + (sum / 10) + "最大值的下标" + maxIndex);
        
        //查找数组中是否有 8-> 使用顺序查找
        int findNum = 8;
        int index = -1;//如果找到,就把下标记录到 index 
        for(int i = 0; i < arr.length; i++){
            if(findNum == arr[i]){
                System.out.println("找到数字" + findNum + "下标=" + i);
                index = 1;
                break;
            }
        }
        if(index == -1){
            System.out.println("未找到" + findNum);
        }
    }
}
posted @ 2025-02-19 23:46  Icy_yayaya  阅读(15)  评论(0)    收藏  举报