java基础:数组详解以及应用,评委打分案例实现,数组和随机数综合,附练习案列

1.数组

1.1 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。

1.2 数组的定义格式

1.2.1 第一种格式

数据类型[] 数组名

示例：

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

1.2.2 第二种格式

数据类型 数组名[]

示例：

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

1.3 数组的动态初始化

1.3.1 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

1.3.2 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];

1.3.3 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);
​
    }
}
​

 

1.4 数组元素访问

1.4.1 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。

1.4.2访问数组元素格式

数组名[索引];

1.4.3示例代码

package com.itheima.array;
​
public class Demo3ArrayIndex {
    /*
        数组动态初始化:
                初始化的时候, 手动指定数组长度, 系统会为数组容器分配初始值.
​
        数组的元素访问格式:
                数组名[索引]
​
                索引: 数组中数据的编号方式, 编号从0开始
                作用: 访问数组容器中的空间位置
​
        注意:
                数组在创建完毕后, 即使没有赋值, 也可以取出, 但取出的元素都是默认初始化值.
​
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[3];         // 0 1 2
        System.out.println(arr);        // 数组的内存地址  [I@10f87f48
​
        // 数组名[索引]  访问数组容器中的空间位置
        System.out.println(arr[0]);     // 0  系统自动分配的默认初始化值
        System.out.println(arr[1]);
        System.out.println(arr[2]);
​
        System.out.println("--------------");
​
        // 数组名[索引]
        arr[0] = 11;
        arr[1] = 22;
        arr[2] = 33;
​
        System.out.println(arr[0]);
        System.out.println(arr[1]);
        System.out.println(arr[2]);
    }
}

1.5 内存分配

1.5.1 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。

1.5.2 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。

1.6 Java内存分配-一个数组内存图

1.7 两个数组内存图

1.8 多个数组指向相同内存图

1.9 数组的静态初始化

1.9.1 什么是静态初始化

在创建数组时，直接将元素确定

1.9.2 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,...};

1.9.3示例代码

package com.itheima.array2;
​
public class Demo1Array {
    /*
        数组静态初始化 : 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
​
        完整格式:
                    数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{数据1,数据2,数据3...};
        简化格式:
                    数据类型[] 数组名 = {数据1,数据2,数据3...};
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{数据1,数据2,数据3...};
        int[] arr = new int[]{11,22,33};
        System.out.println(arr[0]);
        System.out.println(arr[1]);
        System.out.println(arr[2]);
​
        // 数据类型[] 数组名 = {数据1,数据2,数据3...};
        int[] arr2 = {44,55,66};
        System.out.println(arr2);
        System.out.println(arr2[0]);
        System.out.println(arr2[1]);
        System.out.println(arr2[2]);
​
    }
}

1.10 数组操作的两个常见问题

1.10.1 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！

1.10.2 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，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

  给数组一个真正的堆内存空间引用即可！

1.11 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]);
          }
      }
  }

1.12 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);
      }
  }
  ​

1.13 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);
  ​
      }
  }
  ​

1.14 数组基本查找【应用】

• 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);
      }
  }
  ​

1.15 评委打分【应用】

• 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);
      }
  }

 

day04课后练习题

代码题

1． 训练案例1

1． 训练考核知识点

数组以及遍历数组综合

2． 训练描述

假如小明今年第1季度的三个月中的营业额分别是{5,10,15},第二季度他计划要把第1季度中每个月的营业额都提升为2倍,请你帮小明同学计算出他第二季度的每个月营业额;

要求:

1.第二季度营业额需要使用一个新数组保存

2.在控制台中打印新数组的所有元素

3． 操作步骤描述

1.定义题目要求的已知数组

2.定义题目要求的新数组

3.根据条件为新数组中每个元素赋值

4.遍历新数组打印到控制台中

代码实现:

 

package com.heima.meiri.day4;
​
public class mrb1 {
    public static void main(String[] args) {
        int []arr1={5,10,15};
        int[]arr2=new int[arr1.length];
        for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
            arr2[i]=arr1[i]*2;
        }
        for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
            System.out.println("翻倍后为:"+arr2[i]);
        }
​
    }
​
}

运行效果:

2． 训练案例2

1． 训练考核知识点

键盘录入，数组，循环，if

2． 训练描述

假设小明同学本周5天的日盈利分别如下:
​
int[] arr = {1,3,-1,5,-2}
​
为了防止同行偷窥行业机密,小明决定将上面的实际营业额重新记录一份,这次记录的时候,把上面数组中的内容倒着记录,并将所有的负数按0记录。请你帮小明把上面的结果按小明的规则重新保存到一个新数组中,并打印出来;
​
打印格式：
​
原数组内容：
​
新数组内容：

3． 操作步骤描述

1.创建键盘录入对象

2.定义长度为5的int类型的数组arr

3.利用for循环通过键盘录入给数组元素赋值

4.定义长度为5的int类型的新数组newArr，新数组的长度和原数组长度一致。

5.倒着遍历原数组

(1)定义int类型的变量num，并将数组当前元素的值赋值给num

(2)使用if判断num的值

a.如果num>=0,直接将num赋值给新数组的当前元素，index++

b.否则直接将0复制给新数组的当前元素，index++

6.打印原数组和新数组的内容（利用for循环）

代码实现:
    
​

 

package com.heima.meiri.day4;
​
import java.util.Scanner;
​
public class mrb02 {
    public static void main(String[] args) {
        int[]arr1=new int[5];
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入五个值:");
        for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            arr1[i]=sc.nextInt();
        }
​
        //定义两个数组
​
        int[]arr2=new int[arr1.length];
        for (int i = arr1.length - 1; i >= 0; i--) {
            int num=arr1[i];
            if (num>=0){
                arr2[arr1.length-1-i]=num;
            }else{
                arr2[arr1.length-1-i]=0;
            }
        }
        System.out.println("原数据");
        for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            System.out.println(arr1[i]);
        }
        System.out.println("新数据");
        for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
            System.out.println(arr2[i]);
        }
​
    }
}
​

运行效果:

day04课后扩展作业题

单选题

1.数组a的第三个元素表示为（D ）   

A.a(3)         

B.a[3]    

C.a(2)         

D.a[2]

2.下面正确的初始化语句是（ C）

A. char str[]="hello"; 

B. char str[100]="hello"; 

C. char str[]={'h','e','l','l','o'};      

D. char str[]={'hello'}; 

3.数组在Java中储存在（ C） 中 

A.栈     

B.队列      

C.堆     

D.链表 

4.关于数组默认值，错误的是（B ） 

A.double -- 0.0      

B.boolean--true   

C.float--0.0          

D.int-- 0 

5.以下（ D）代码，能够对数组正确初始化（或者是默认初始化）。 

A.int[] a; 

B.a = {1, 2, 3, 4, 5}; 

C.int[] a = new int[5]{1, 2, 3, 4, 5}; 

D.int[] a = new int[5]; 

6.当访问无效的数组下标时，会发生（B  ）

A.中止程序 

B.抛出异常  

C.系统崩溃 

D.直接跳过 

7.代码如下,运行结果是7,则横线处应该填写的内容是( D )

public static void main(String[] args){
​
    int[] arr = { 3,7,6,9,2,5,8 };
    System.out.println(____________);
​
}

A. arr[6]

B.arr[2]

C.arr[1]

D.arr[0]

8:下列代码能够正常遍历数组的是( B )

A.

public class Demo{
​
    public static void main(String[] args){
​
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7};
​
        for (int i = 0; i <= arr.length; i++) {
​
            System.out.println(arr[i]);
​
        }
​
    }
​
}

B.

public class Demo{
​
    public static void main(String[] args){
​
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7};
​
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
​
                System.out.println(arr[i]);
​
            }
    
    }
​
}

C.

public class Demo{
​
    public static void main(String[] args){
​
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7};
​
        int i = 0;
​
        while(i < arr.length){
​
            System.out.println(arr[i]);
​
        }
​
    }
​
}

D.

public class Demo{
​
    public static void main(String[] args){
​
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7};
​
        for (int i = 0; ; i++) {
​
            System.out.println(arr[i]);
​
        }
​
    }
​
}

9.下面代码用于获取数组的最大值,画横线区域处应填写代码正确的是 ( C )

public static void main(String[] args){
​
    int[] arr = { 2,7,-1,6,3 };
​
    _____(1)______
​
    for(int i=1;i<arr.length;i++){
​
        if(___(2)____){
​
             ___(3)____
​
        }
​
    }
​
    System.out.println("最大值是:" + max);
​
}

A.

(1)int max = 0;

(2)arr[i]<max;

(3)arr[i] = max;

B.

(1)int max = 0;

(2)arr[i] > max;

(3)max = arr[i];

C.

(1)int max = arr[0];

(2)arr[i] > max;

(3)max = arr[i];

D.

(1)int max = arr[0];

(2)arr[i] > max;

(3)arr[i]= max ;

代码题

1． 训练案例1

1.1． 训练考核知识点

数组和随机数综合

1.2． 需求介绍

已知双色球由1个蓝色球和6个红色球组成,蓝色球的范围是1--16,红色球的范围是1--33;请使用程序随机生成一组双色球并保存到数组中;然后打印出数组中的这一组数据;

1.3． 思路提示

1:由题目可知需要使用一个长度为7的数组才能保存这一注双色球的数据;并且数据都是需要随机生成的,所以使用数组的动态初始化更合适;

2:蓝色球只有一个,所以可以单独生成并存放到数组的0索引位置;但是需要注意控制随机数的范围;

3:剩下的6个红色球可以使用循环生成并保存到数组中,但是需要注意控制随机数的范围;

4:数组中保存好数据以后,可以对数组遍历,打印数据即可;

 

package com.heima.meiri.day4;
​
import java.util.Random;
​
public class kz1 {
    public static void main(String[] args) {
        Random r=new Random();
        int lan=r.nextInt(16)+1;
        int[]arr=new int[7];
        arr[0]=lan;
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            int hong=r.nextInt(33)+1;
            arr[i]=hong;
        }
        System.out.println("本次开奖号码为:");
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}
​运行效果:

1.4:执行效果

(注意:随机生成的,所以每次结果都不一样呦...)

本次随机生成的双色球是[第一个是蓝色球,剩余的是红色球]:11 20 10 6 27 2 17