Java基础总结04-数组

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1 数组介绍

​ 数组就是存储数据长度固定的容器，存储多个数据的数据类型要一致。

2 数组的定义格式

2.1 第一种格式

​ 数据类型[] 数组名

​ 示例：

int[] arr;        
double[] arr;      
char[] arr;

2.2 第二种格式

​ 数据类型 数组名[]

​ 示例：

int arr[];
double arr[];
char arr[];

3 数组的动态初始化

3.1 什么是动态初始化

​ 数组动态初始化就是只给定数组的长度，由系统给出默认初始化值

3.2 动态初始化格式

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];

int[] arr = new int[3];

3.3 动态初始化格式详解

  • 等号左边：

    • int:数组的数据类型

    • []:代表这是一个数组

    • arr:代表数组的名称

  • 等号右边：

    • new:为数组开辟内存空间
    • int:数组的数据类型
    • []:代表这是一个数组
    • 5:代表数组的长度

代码 :

package com.itheima.array;

public class Demo2Array {
    /*
        数组的动态初始化:
                        在初始化的时候, 需要手动指定数组的长度, 系统会为数组容器分配初始值.

        动态初始化格式:
                        数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度];

        注意:
                        打印数组变量的时候, 会打印出数组的内存地址

        [I@10f87f48 :

                        @ : 分隔符
                        [ : 当前的空间是一个数组类型
                        I : 当前数组容器中所存储的数据类型
                        10f87f48 : 十六进制内存地址

                                0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度];
        // 通过new关键字创建了一个int类型的数组容器, 该容器可以存储5个int类型的整数, 该容器被arr数组变量所记录
        int[] arr = new int[5];
        // [I@10f87f48
        System.out.println(arr);

        byte[] bArr = new byte[3];
        // [B@b4c966a
        System.out.println(bArr);

    }
}

4 数组的静态初始化

4.1 什么是静态初始化

​ 在创建数组时，直接将元素确定

4.2 静态初始化格式

  • 完整版格式

    数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,...};

  • 简化版格式

    数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,...};

5 数组元素访问

5.1 什么是索引

​ 每一个存储到数组的元素，都会自动的拥有一个编号，从0开始。

​ 这个自动编号称为数组索引(index)，可以通过数组的索引访问到数组中的元素。

5.2访问数组元素格式

数组名[索引];

6 内存分配

6.1 内存概述

​ 内存是计算机中的重要原件，临时存储区域，作用是运行程序。

​ 我们编写的程序是存放在硬盘中的，在硬盘中的程序是不会运行的。

​ 必须放进内存中才能运行，运行完毕后会清空内存。

​ Java虚拟机要运行程序，必须要对内存进行空间的分配和管理。

6.2 java中的内存分配

  • 目前我们只需要记住两个内存，分别是：栈内存和堆内存
区域名称作用
寄存器给CPU使用，和我们开发无关。
本地方法栈JVM在使用操作系统功能的时候使用，和我们开发无关。
方法区存储可以运行的class文件。
堆内存存储对象或者数组，new来创建的，都存储在堆内存。
方法栈方法运行时使用的内存，比如main方法运行，进入方法栈中执行。

6.6 Java内存分配-一个数组内存图

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5tkxxUNA-1626867428184)(D:/java/笔记/1.Java基础语法/day04_IDEA和数组/讲义-md版本/img/1591007817165.png)]

6.7 两个数组内存图

在这里插入图片描述

6.8 多个数组指向相同内存图

在这里插入图片描述

7 数组操作的两个常见问题

7.1 索引越界异常

  • 出现原因

    public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[3];
        System.out.println(arr[3]);
    }
}

    数组长度为3，索引范围是0~2，但是我们却访问了一个3的索引。

    程序运行后，将会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。

  • 解决方案

    将错误的索引修改为正确的索引范围即可！

7.2 空指针异常

  • 出现原因

    public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[3];

        //把null赋值给数组
        arr = null;
        System.out.println(arr[0]);
    }
}

    arr = null 这行代码，意味着变量arr将不会在保存数组的内存地址，也就不允许再操作数组了，因此运行的时候会抛出 NullPointerException 空指针异常。在开发中，空指针异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。

  • 解决方案

    给数组一个真正的堆内存空间引用即可！

8 数组遍历

  • 数组遍历：就是将数组中的每个元素分别获取出来，就是遍历。遍历也是数组操作中的基石。

    public class ArrayTest01 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
		System.out.println(arr[0]);
		System.out.println(arr[1]);
		System.out.println(arr[2]);
		System.out.println(arr[3]);
		System.out.println(arr[4]);
	}
}

    以上代码是可以将数组中每个元素全部遍历出来，但是如果数组元素非常多，这种写法肯定不行，因此我们需要改造成循环的写法。数组的索引是 0 到 lenght-1 ，可以作为循环的条件出现。

    public class ArrayTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        //定义数组
        int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};

        //使用通用的遍历格式
        for(int x=0; x<arr.length; x++) {
            System.out.println(arr[x]);
        }
    }
}

数组获取最大值

  • 最大值获取：从数组的所有元素中找出最大值。

  • 实现思路：

    • 定义变量，保存数组0索引上的元素
    • 遍历数组，获取出数组中的每个元素
    • 将遍历到的元素和保存数组0索引上值的变量进行比较
    • 如果数组元素的值大于了变量的值，变量记录住新的值
    • 数组循环遍历结束，变量保存的就是数组中的最大值

  • 代码实现：

    package com.itheima.test;

import java.util.Scanner;

public class Test2Array {
    /*
        需求: 从数组中查找最大值

                int[] arr = {12,45,98,73,60};

        实现步骤:
                1. 假设数组中的第一个元素为最大值
                2. 遍历数组, 获取每一个元素, 准备进行比较
                3. 如果比较的过程中, 出现了比max更大的, 让max记录更大的值
                4. 循环结束后, 打印最大值.
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {12,45,98,73,60};
        // 1. 假设数组中的第一个元素为最大值
        int max = arr[0];
        // 2. 遍历数组, 获取每一个元素, 准备进行比较
        for(int i = 1; i < arr.length; i++){
            // 3. 如果比较的过程中, 出现了比max更大的, 让max记录更大的值
            if(arr[i] > max){
                max = arr[i];
            }
        }
        //  4. 循环结束后, 打印最大值.
        System.out.println("max:" + max);
    }
}

数组元素求和

  • 需求：键盘录入5个整数，存储到数组中，并对数组求和

  • 思路：
    1.创建键盘录入对象，准备键盘录入
    2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果
    3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值
    4.将键盘录入的数值存储到数组中
    5.遍历数组，取出每一个元素，并求和
    6.输出总和

  • 代码实现：

    package com.itheima.test;

import java.util.Scanner;

public class Test3Array {
    /*
        需求：键盘录入5个整数，存储到数组中，并对数组求和

        思路：
            1.创建键盘录入对象，准备键盘录入
            2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果
            3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值
            4.将键盘录入的数值存储到数组中
            5.遍历数组，取出每一个元素，并求和
            6.输出总和
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 1.创建键盘录入对象，准备键盘录入
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果
        int sum = 0;
        // 3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值
        int[] arr = new int[5];
        // 4.将键盘录入的数值存储到数组中
        for(int i = 0; i < arr.length; i++){
            System.out.println("请输入第" + (i+1) + "个整数:");
            //arr[i] = 10;
            arr[i] = sc.nextInt();
        }

        // 5.遍历数组，取出每一个元素，并求和
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            sum += arr[i];
        }

        // 6.输出总和
        System.out.println("sum:" + sum);

    }
}

数组基本查找

  • 需求：
    已知一个数组 arr = {19, 28, 37, 46, 50}; 键盘录入一个数据，查找该数据在数组中的索引，并在控
    制台输出找到的索引值。

  • 思路：
    1.定义一个数组，用静态初始化完成数组元素的初始化
    2.键盘录入要查找的数据，用一个变量接收
    3.定义一个索引变量，初始值为-1
    4.遍历数组，获取到数组中的每一个元素
    5.拿键盘录入的数据和数组中的每一个元素进行比较，如果值相同，就把该值对应的索引赋值给索引变量，并结束循环
    6.输出索引变量

  • 代码实现：

    public static void main(String[] args) {
        // 1.定义一个数组，用静态初始化完成数组元素的初始化
        int[] arr = {19, 28, 37, 46, 50};
        // 2.键盘录入要查找的数据，用一个变量接收
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入您要查找的元素:");
        int num = sc.nextInt();
        // 3.定义一个索引变量，初始值为-1
        // 假设要查找的数据, 在数组中就是不存在的
        int index = -1;
        // 4.遍历数组，获取到数组中的每一个元素
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            // 5.拿键盘录入的数据和数组中的每一个元素进行比较，如果值相同，就把该值对应的索引赋值给索引变量，并结束循环
            if(num == arr[i]){
                // 如果值相同，就把该值对应的索引赋值给索引变量，并结束循环
                index = i;
                break;
            }
        }
        //  6.输出索引变量
        System.out.println(index);
    }
}

评委打分

  • 需求：在编程竞赛中，有6个评委为参赛的选手打分，分数为0-100的整数分。
    选手的最后得分为：去掉一个最高分和一个最低分后 的4个评委平均值 (不考虑小数部分)。

  • 思路：
    1.定义一个数组，用动态初始化完成数组元素的初始化，长度为6
    2.键盘录入评委分数
    3.由于是6个评委打分，所以，接收评委分数的操作，用循环
    4.求出数组最大值
    5.求出数组最小值
    6.求出数组总和
    7.按照计算规则进行计算得到平均分
    8.输出平均分

  • 代码实现：

        public static void main(String[] args) {
        // 1.定义一个数组，用动态初始化完成数组元素的初始化，长度为6
        int[] arr = new int[6];
        // 2.键盘录入评委分数
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //  3.由于是6个评委打分，所以，接收评委分数的操作，用循环
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println("请输入第" + (i+1) + "个评委的打分:");
            int score = sc.nextInt();
            if(score >= 0 && score <= 100){
                // 合法的分值
                arr[i] = score;
            }else{
                // 非法的分值
                System.out.println("您的打分输入有误, 请检查是否是0-100之间的");
                i--;
            }
        }

        // 4.求出数组最大值
        int max = arr[0];
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if(max < arr[i]){
                max = arr[i];
            }
        }

        // 5.求出数组最小值
        int min = arr[0];
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if(min > arr[i]){
                min = arr[i];
            }
        }

        // 6.求出数组总和
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            sum += arr[i];
        }

        // 7.按照计算规则进行计算得到平均分
        int avg = (sum - max - min ) / 4;

        // 8.输出平均分
        System.out.println(avg);
    }
}

9 二维数组概述

​ 概述 : 二维数组也是一种容器，不同于一维数组，该容器存储的都是一维数组容器

9.1 二维数组动态初始化

动态初始化格式：

数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][n];
m表示这个二维数组，可以存放多少个一维数组
n表示每一个一维数组，可以存放多少个元素

package com.itheima.demo;

public class Demo1Array {
    /*
        动态初始化格式：

            数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][n];
            m表示这个二维数组，可以存放多少个一维数组
            n表示每一个一维数组，可以存放多少个元素
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][n];
        int[][] arr = new int[3][3];
        /*
            [[I@10f87f48

            @ : 分隔符
            10f87f48 : 十六进制内存地址
            I : 数组中存储的数据类型
            [[ : 几个中括号就代表的是几维数组
         */
        System.out.println(arr);

        /*
            二维数组存储一维数组的时候, 存储的是一维数组的内存地址
         */
        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[1][1]);
        System.out.println(arr[2][2]);

        // 向二维数组中存储元素
        arr[0][0] = 11;
        arr[0][1] = 22;
        arr[0][2] = 33;

        arr[1][0] = 11;
        arr[1][1] = 22;
        arr[1][2] = 33;

        arr[2][0] = 11;
        arr[2][1] = 22;
        arr[2][2] = 33;

        // 从二维数组中取出元素并打印
        System.out.println(arr[0][0]);
        System.out.println(arr[0][1]);
        System.out.println(arr[0][2]);
        System.out.println(arr[1][0]);
        System.out.println(arr[1][1]);
        System.out.println(arr[1][2]);
        System.out.println(arr[2][0]);
        System.out.println(arr[2][1]);
        System.out.println(arr[2][2]);
    }
}

9.2 二维数组访问元素的细节问题

问题 : 二维数组中存储的是一维数组, 那能不能存入 [提前创建好的一维数组] 呢 ?

答 : 可以的

代码实现

package com.itheima.demo;

public class Demo2Array {
    /*
        问题: 二维数组中存储的是一维数组, 那能不能存入 [提前创建好的一维数组] 呢 ?
        答 : 可以的
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr1 = {11,22,33};
        int[] arr2 = {44,55,66};
        int[] arr3 = {77,88,99,100};

        int[][] arr = new int[3][3];

        arr[2][3] = 100;

        arr[0] = arr1;
        arr[1] = arr2;
        arr[2] = arr3;

        System.out.println(arr[1][2]);
        System.out.println(arr[2][3]);
    }
}

9.3 二维数组静态初始化

**完整格式 :** 数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[][]{ {元素1, 元素2...} , {元素1, 元素2...} 

**简化格式 :**  数据类型[][] 变量名 = { {元素1, 元素2...} , {元素1, 元素2...} ...};

**代码实现 : **

package com.itheima.demo;

public class Demo3Array {
    /*
        完整格式：数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[][]{ {元素1, 元素2...} , {元素1, 元素2...} ...};

        简化格式: 数据类型[][] 变量名 = { {元素1, 元素2...} , {元素1, 元素2...} ...};
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr1 = {11,22,33};
        int[] arr2 = {44,55,66};

        int[][] arr = {{11,22,33}, {44,55,66}};
        System.out.println(arr[0][2]);

        int[][] array = {arr1,arr2};
        System.out.println(array[0][2]);
    }
}

9.4 二维数组遍历

需求 :

​ 已知一个二维数组 arr = {{11, 22, 33}, {33, 44, 55}};

​ 遍历该数组，取出所有元素并打印

步骤 :

1. 遍历二维数组，取出里面每一个一维数组
2. 在遍历的过程中，对每一个一维数组继续完成遍历，获取内部存储的每一个元素

代码实现 :

package com.itheima.test;

public class Test1 {
    /*
        需求:

            已知一个二维数组 arr = {{11, 22, 33}, {33, 44, 55}};
            遍历该数组，取出所有元素并打印

        步骤:
            1. 遍历二维数组，取出里面每一个一维数组
            2. 在遍历的过程中，对每一个一维数组继续完成遍历，获取内部存储的每一个元素
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[][] arr = {{11, 22, 33}, {33, 44, 55}};

        // 1. 遍历二维数组，取出里面每一个一维数组
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            //System.out.println(arr[i]);
            // 2. 在遍历的过程中，对每一个一维数组继续完成遍历，获取内部存储的每一个元素
            //int[] temp = arr[i];
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                System.out.println(arr[i][j]);
            }
        }
    }
}

9.5 二维数组求和

需求 :

某公司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

步骤 :

  1. 定义求和变量，准备记录最终累加结果
  2. 使用二维数组来存储数据，每个季度是一个一维数组，再将4个一维数组装起来
  3. 遍历二维数组，获取所有元素，累加求和
  4. 输出最终结果

代码实现 :

package com.itheima.test;

public class Test2 {
    /*
        需求:
            某公司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

        步骤:
            1. 定义求和变量，准备记录最终累加结果
            2. 使用二维数组来存储数据，每个季度是一个一维数组，再将4个一维数组装起来
            3. 遍历二维数组，获取所有元素，累加求和
            4. 输出最终结果
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 定义求和变量，准备记录最终累加结果
        int sum = 0;
        // 2. 使用二维数组来存储数据，每个季度是一个一维数组，再将4个一维数组装起来
        int[][] arr = { {22,66,44} , {77,33,88} , {25,45,65} , {11,66,99}};
        // 3. 遍历二维数组，获取所有元素，累加求和
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for(int j = 0; j < arr[i].length; j++){
                sum += arr[i][j];
            }
        }
        // 4. 输出最终结果
        System.out.println(sum);
    }
}
posted @ 2022-04-02 09:46  coderwcb  阅读(13)  评论(0)    收藏  举报