基础篇3.0数组

　　数组是最为常见的一种数据结构，是相同类型的、用一个标识符封装到一起的基本类型数据序列或对象序列。可以用一个统一的数组名和下标来唯一确定数组中的元素。实质上数组是一个简单的先行序列，因此数组访问起来很快。

数组概念

　　（概念）数组是具有相同数据类型的一组数据的集合。当需要使用的变量很多，而且数据类型相同时，逐个声明非常麻烦，这时可以声明一个数组，然后对数组进行操作。Java语言中虽然基本数据类型不是对象，但是由于基本数据类型组成的数组则是对象，在程序设计中引入数组可以有效地管理和处理数据。

　　（数组）通过图示，通俗地讲一维数组的每个基本单元都是基本数据类型的数据；二维数组就是每个基本单元是一维数组的一维数组；以此类推，n维数组的每个基本单元都是n-1维数组的一维数组。

　　

　　三维数组的元素都是一个二维数组，再把每个二维数组看成一个整体，则此三维数组也是一个二维数组结构。

　　

　　一维数组

　　一维数组实质上时一组相同类型数据的集合，当需要在程序中处理一组数据或者传递一组数据时，可以应用这种类型的数组。

　　　　创建一维数组

　　（应用）数组作为对象允许使用new关键字进行内存分配。在使用数组之前，必须首先定义数组变量所属的类型，即声明数组。声明一维数组有两种类型，语法格式如下：

　　数组元素类型 数组名字[];　　数组元素类型[] 数组名字；

　　数组元素类型：决定了数组的数据类型，它可以是Java中任意的数据类型，包括基本数据类型和非基本数据类型。

　　数组名字：为一个合法的标识符。

　　符号“[]”:指明该变量时一个数组类型变量，单个“[]”表示要创建的数组是一维数组。

　　（使用）声明数组后，还不能访问它的任何元素，因为声明数组仅仅是给出了数组名字和元素的数据类型，要想真正使用数组还要为其分配内存空间，且分配内存空间时必须指明数组的长度。分配内存空间的语法格式如下：

　　数组名字=new 数组元素类型[数组元素个数];

　　数组名字：已经声明的数组变量的名称。

　　new：对数组分配空间的关键字。

　　数组元素的个数：指定数组中变量的个数。即数组的长度。

　　（举例）arr = new int[5];代码表示为已经创建好的数组arr分配长度为5的内存空间，即该数组可以有5个元素。应该注意的是，在内存空间中数组的下标是从0开始的。arr的内存存储状态如图：

　　

　　注意：使用new关键字为数组分配内存时，数组中各个元素的初始化值都为0.

　　创建数组和分配内存不一定要分开执行，可以在创建数组时直接为变量赋值。语法格式：

　　数组元素类型 数组名[]=new 数组元素类型[数组元素的个数];（举例）int month[]=new int[12];代码创建了一个一维数组，并指定了数组长度是12.这种创建数组的方法也是Java程序编写过程中普遍的做法。

　　注意：无论用何种法法声明数组，前面的中括号中都不可以填写内容，否则将会在编译时出现错误。

　　　　初始化一维数组

　　（概念）数组可以与基本数组一样进行初始化操作，数组的初始化可分别初始化数组中每个元素。数组的初始化有两种形式。

　　 int arr[]=new int[]{1,2,3,4,5};    int arr2[] = {1,2,3,4,5};

　　数组的初始化方式是：把数据类型包括在大括号之内，中间用逗号分开数组元素的值，系统自动为数组分配一定的空间。第一种初始化方式，创建5个元素的数组。第二种初始化方式，创建5个元素的数组。

　　注意：初始化数组时可以省略new运算符和数组的长度，编译器将根据初始值的数量来自动计算数组长度，并创建数组。

　　（应用）一维数组每个元素都有自己的值，使用for循环根据数组的下标，将数组的每个元素的值相加。

　　多维数组

　　（概念）二维和多于二维的数组被统称为多维数组，其中二维数组在程序中经常会使用，三维数组偶尔也会使用。

　　　　二维数组

　　（概念）如果一维数组中的各个元素仍然是一维数组，那么它就是一个二维数组。二维数组常用于表示表，表中的信息以行和列的形式组织，第一个下标代表元素所在的行，第二个下标代表元素所在的列。

　　1）二维数组的创建

　　声明二维数组的方法，语法格式：

　　数组元素类型 数组名字[][];

　　数组元素类型 [][]数组名字；

　　数组元素类型：决定了数组的数据类型，它可以是Java中任意的数据类型，包括基本数据类型和非基本数据类型。

　　数组名字：为一个合法的标识符。

　　符号“[]”：指明该变量时一个数组类型变量，两个“[]”表示要创建的数组是二维数组。

　　（举例）int myarr[][];与一维数组一样，如果二维数组在声明时没有分配内存空间，同样也要使用关键字new来分配内存，然后才可以访问每个元素。

　　二维数组可以看成是由多个一维数组所组成，在给二维数组分配内存时，可以为这些一维数组同时分配内存。第一个中括号的数字是一位数组的个数，第二个中括号中的数字是这些一维数组的长度。

　　（举例）为二维数组每一维分配相同内存。

　　a = new int[2][4];为二维数组分配内存，分配后二维数组a拥有两个长度是4的一维数组。分配内存如图：

　　

　　给二维数组分配内存时，还可以对其每一个一维数组单独分配内存，且分配的内存可以并不相同，在第一个中括号中定义一维数组的个数，然后利用一维数组分配内存的方法分配内存。

　　分别为每一位单独分配内存。a = new int[2][];a[0]= new int[2];a[1]=new int[3];

　　为二维数组分配内存，先给二维数组分配两个一维数组，然后对第一个一维数组分配内存2；第二个一维数组分配内存3.

　　

　　2）二维数组初始化

　　（概念）二维数组的初始化与一维数组初始化类似，同样可以使用大括号完成二维数组的初始化。语法格式：

　　type arrayname[][]={value1,value2……valuen};

　　type:数组数据类型。arrayname：数组名称，一个合法的标识符。value：数组中各元素的值

　　int myarr[][]={{12,0},{45,10}};

　　初始化二维数组后，要明确数组的下标都是从0开始。如上面的代码中myarr[1][1]的值为10。int型二维数组是以int a[][]来定义的，所以可以直接给a[x][y]赋值。如给a[1]的第二个元素赋值：a[1][1]=20；

　　注意：对于整型二维数组，创建成功之后系统会赋给数组中每个元素初始化值0.

　　三维数组

　　三维数组的声明与一、二维数组类似，一位使用一个中括号、二维使用两个中括号，以此类推，三维则使用3个中括号；初始化三维数组时，由3层大括号进行初始化；使用时也更麻烦一些，需要使用3层for循环。

　　注意：三维数组的元素是二维数组，二维数组的元素是一维数组，每个元素使用arr[x][y][z]的格式表示。

　　数组的基本操作

　　java.util包的arrays类包含用来操作数组（如排序和搜索）的各种用法。

　　1）遍历数组

　　遍历数组就是获取数组中的每个元素。通常遍历数组都是使用for循环来实现。

　　遍历一维数组

　　public class getDay{

　　　　public static void main(string[] args){

　　　　int day[] = new int[]{31,28,31,30,31,30,31,30,31,30,31};

　　　　for(int i = 0 ;i<12;i++){

　　　　system.out.print((i+1)+"月有"+day[i]+'天'+'\t');

　　　　if((i+1)%3==0){

　　　　system。out.println("\n");

　　　　}

　　　　}

　　　　}

　　}

　　在遍历数组时，使用foreach语句更简单，该语句并不是一个新的用语法，而是for循环的简化格式。

　　2）填充替换数组元素

　　数组中的元素定义完成后，可通过arrays类的静态方法fill（）来对数组中的元素进行替换。该方法通过各种重载形式可完成任意类型的数组元素的替换。fill()方法有两种参数类型。

　　fill(int[]a,int value)方法

　　该方法可将指定的int值分配给int型数组的每个元素。

　　a:要进行元素替换的数组。value：要存储数组中所有元素的值。返回值：填充后的数组。

　　fill(int[]a,int fromIndex,int toIndex,int value)方法

　　该方法将指定的int值分配给int型数组指定范围中的每个元素。填充的范围从索引fromIndex（包括）一直到索引toIndex(不包括）。如果fromindex==toindex，则填充范围为空。

　　a:要进行填充的数组。fromindex：要使用指定值填充的第一个元素索引（包括）。

　　toindex：要使用指定值填充的最后一个元素的索引（不包括）。value：要存储数组所有元素的值。返回值：替换后元素的数组。

　　注意：如果指定的索引位置大于或等于要进行填充的数组的长度，则会报出arrayindexoutofboundsexception（数组樾界异常，关于异常的知识将在后面的章节讲解）异常。

　　3）对数组进行排序

　　通过arrays类的静态sort（）方法可实现对数组排序，sort（）方法提供了许多种重载形式，可对任意类型数组进行升序排列。语法格式：Arrays.sort(object)。

　　object：指进行排序的数组名称。返回值：排序后的数组。

　　注意：Java语言中的string类型数组的排序算法是根据字典编排顺序排序的，因此数字排在字母前面，大写字母排在小写字母前面。

　　4）复制数组

　　Arrays类的copyOf()方法与copyofRange（）方法可实现对数组的复制。copyof（）方法是复制数组至指定长度，copyofrange（）方法则将指定数组的指定长度复制到一个新数组中。

　　copyof（）方法

　　该方法提供了很多种重载样式，来满足不同类型是数组的复制。语法格式：

　　copyof（arr，int newlength）

　　arr：要进行复制的数组。newlength：int型常量，指复制后的新数组的长度。如果新数组的长度大于数组arr的长度，则用0填充（根据复制数组的类型来决定填充的值，整型数组用0填充，char型数组则会使用NULL来填充）；如果复制后的数组长度小于数组arr的长度，则会从数组arr的第一个元素开始截取至满足新数组长度为止。

　　返回值：复制后的数组。

　　copyofrange（）方法

　　copyofrange（arr，int fromindex，int toindex）

　　arr：要进行赋值的数组对象。fromindex：指定开始复制数组的索引位置。fromindex必须在0至整个数组的长度之间。新数组包括索引是fromindex的元素。toindex：要赋值范围的最后索引位置。可以大于数组arr的长度。新数组不包括索引是toindex的元素。返回值：复制指定位置后的数组。

　　本章小结：主要介绍数组的创建及使用方法。数组的下标是从0开始，最后一个元素的下标总是“数组名.length-1”。本章重点是遍历数组以及使用arrays类中的各种方法对数组进行操作，如填充替换数组、复制数组等。此外arrays类还提供了其他操作数组的方法。