Java数组

数组的定义:
  数组是相同类型数据的有序集合。数组描述的是相同类型的若干个数据,按照一定的先后次序排列组合而成。其中,每一个数据称作一个元素,每个元素可以通过一个索引(下标)来访问它们。
数组的基本特点:
1. 长度是确定的。数组一旦被创建,它的大小就是不可以改变的。
2. 其元素必须是相同类型,不允许出现混合类型。元素的类型可以是java 支持的任意类型
3. 数组类型可以是任何数据类型,包括基本类型和引用类型。
4. 数组的元素在堆内存中被分配空间,并且是连续分配的
5. 使用new 关键字对数组进行 内存的分配。每个元素都会被jvm 赋予默认值。默认规则:整数:0 浮点数:0.0 字符:u0000 布尔:false 引用数据类型:null。
6. 数组的元素都是有序号的,序号从0开始,0序的。称作数组的下标、索引、角标
数组的声明:
1. 声明的时候并没有实例化任何对象,只有在实例化数组对象时,JVM才分配空间,这时才与长度有关。
2. 声明一个数组的时候并没有数组真正被创建。
3. 构造一个数组,必须指定长度。
数组格式:
元素类型[ ] 数组名 = new 元素类型 [元素个数或数组长度];   //  int [] arr = new int [3];
[]:代表这是数组类型。
数组名:一个合法的标识符,命名规范 和 局部变量 规范一致。
new:是java 的关键字。用来向JVM申请内存的。
元素类型[元素个数] :决定了向JVM申请的内存空间的大小。 
             大小:元素类型字节数 * 元素个数
元素的个数:只要是一个合法的java 表达式就可以。 返回一个int 类型的值即可
example

  
数组的常见问题:

数组的优缺点:
优点:
1:可以保存若干个数据。
2:随机访问的效率很高。根据下标访问元素效率高(元素连续分配空间)。
缺点:
1:数组的元素的类型必须一致。元素类型必须一致。
2:连续分配空间在堆中,如果数组的元素很多,对内存的要求更加的严格。
3:根据内容查找元素效率比较低,需要逐个比较个。
4:删除元素、插入元素效率比较低,需要移动大量的元素。
5:数组定长,不能自动扩容。
6:数组没有封装,数组对象只提供了一个数组长度的属性,但是没有提供方法用来操作元素。
java 提供了一整套的 针对不同需求的 对于容器的解决的方案。集合框架部分。不同的容器有不同的特点,满足不同的需求。数组的缺点都会被干掉。

数组的初始化:静态初始化、动态初始化、默认初始化
静态初始化:int[] arr = { 123 };// 静态初始化基本类型数组;
动态初始化:int[] arr = new int[2];//动态初始化数组,先分配空间;
      arr[0]=1;//给数组元素赋值;
      arr[1]=2;//给数组元素赋值;
默认初始化:int arr[] = new int[2]; // 默认值:0,0
      boolean[] b = new boolean[2]; // 默认值:false,false
      String[] s = new String[2]; // 默认值:null, null
数组的遍历:for循环   for-each循环


基于数组的拷贝操作:拷贝、删除、扩容
  System类里也包含了一个static void arraycopy(object src,int srcpos,object dest, int destpos,int length)方法,该方法可以将src数组里的元素值赋给dest数组的元素,其中srcpos指定从src数组的第几个元素开始赋值,length参数指定将src数组的多少个元素赋给dest数组的元素。


 ArrayCopy Code
1 package com.boom.arrays;
 2 
 3 /**
 4  * 关于数组的操作:拷贝,删除,扩容
 5  * 
 6  * @author Administrator
 7  *
 8  */
 9 public class ArrayCopyTest {
10 
11     public static void main(String[] args) {
12          arrayCopy();
13 
14 //        String[] str = { "Java", "C", "C++", "Python", "JScript" };
15 //        removeElement(str, 1);
16 //        
17 //        String[] str = { "Java", "C", "C++", "Python", "JScript" };
18 //        extendRange(str);
19         
20         
21     }
22 
23     // 数组的拷贝
24     public static void arrayCopy() {
25         String[] s1 = { "aa", "bb", "cc", "dd", "ee", };
26         String[] s2 = new String[7];
27         // 从s1 里下标为1的数组开始拷贝到s2,存放在s2里下标为2的位置开始,拷贝3个数组。
28         System.arraycopy(s1, 1, s2, 2, 3);
29         for (int i = 0; i < s2.length; i++) {
30             System.out.print(s2[i] + " ");
31         }
32     }
33 
34     // 删除数组中指定索引的位置,并返回原数组.实则还是拷贝数组,再覆盖原来的数组
35     public static String[] removeElement(String[] s, int index) {
36         System.arraycopy(s, index + 1, s, index, s.length - index - 1);
37         // 特殊处理最后一个数组
38         s[s.length - 1] = null;
39         for (int i = 0; i < s.length; i++) {
40             System.out.print(s[i] + " " + "
");
41         }
42         return s;
43     }
44     
45     // 数组的扩容
46     public static String[] extendRange(String[] s1){
47         // 传入的数组基础上空间+3
48         String[] s2  = new String[s1.length+3];
49         System.arraycopy(s1, 0, s2, 0, s1.length);
50         for(int i = 0; i<s2.length;i++){
51             System.out.println(s2[i]);
52         }
53         return s2;
54         
55     }
56 
57 }


java.util.Arrays类
JDK提供的java.util.Arrays类,包含了常用的数组操作,方便我们日常开发。Arrays类包含了:排序、查找、填充、打印内容等常见的操作。
打印数组  Arrays.toString(arr)


数组元素的排序  Arrays.toString(arr)


二分法查找  Arrays.binarySearch(arr, key)


数组填充


多维数组
  多维数组可以看成以数组为元素的数组。可以有二维、三维、甚至更多维数组,但是实际开发中用的非常少。最多到二维数组(学习容器后,我们一般使用容器,二维数组用的都很少)。
数组的排序:

1 package com.boom0904;
 2 
 3 import java.util.Arrays;
 4 
 5 import javax.sound.sampled.Mixer;
 6 
 7 import com.boom.util.RandomNumber;
 8 
 9 /**
10  * 数组的排序
11  * 
12  * @author Administrator
13  *
14  */
15 public class SortTest {
16 
17     public static void main(String[] args) {
18         bubbleSort();
19         //selectSort();
20     }
21 
22     private static void selectSort() {
23         int arr[] = RandomNumber.createRandomArray(10, 0, 20);
24         System.out.println(Arrays.toString(arr));
25         selectSort(arr);
26         System.out.println(Arrays.toString(arr));
27     }
28 
29     private static void bubbleSort() {
30         int arr[] = RandomNumber.createRandomArray(10, 0, 20);
31         System.out.println(Arrays.toString(arr));
32         bubbleSort(arr);
33         System.out.println(Arrays.toString(arr));
34 
35     }
36 
37     /**
38      * 冒泡排序
39      * 
40      * @param arr
41      * @return
42      */
43     public static void bubbleSort(int[] arr) {
44         for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) { // 外层循环控制趟数
45             // boolean flag = false;
46             for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) { // 内层循环控制一趟
47                 // 如果前面的的数大于后面的数,定义最大值为前面的数。再进行位置置换,ASC
48                 if (arr[j] > arr[j + 1]) { // arr[j] < arr[j + 1] 反则DESC
49                     // flag = true;
50                     int temp = arr[j];
51                     arr[j] = arr[j + 1];
52                     arr[j + 1] = temp;
53                 }
54             }
55             // if (!flag) {
56             // System.out.println("i==" + i);
57             // break;
58             // }
59         }
60     }
61 
62     /**
63      * 选择排序
64      * 
65      * @param arr
66      */
67     public static void selectSort(int[] arr) {
68         // 外层循环控制 选择的趟数
69         // i 既可以控制次数,还代表了当前待排序区的第一个元素的索引
70         for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
71             // 用于保存当前最小值的下标
72             int minIndex = i;
73             // 对待排序区查找最小值的索引
74             for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
75                 if (arr[j] < arr[minIndex]) {
76                     minIndex = j;
77                 }
78             }
79             // 将最小值和 下标是i 的元素交换
80             if (i != minIndex) {// 待排序的第一个元素不是最小的情况
81                 int temp = arr[i];
82                 arr[i] = arr[minIndex];
83                 arr[minIndex] = temp;
84             }
85         }
86     }
87 
88 }


1 package com.boom0904;
 2 /**
 3  * 数组的查找
 4  */
 5 import java.util.Arrays;
 6 
 7 import com.boom.util.RandomNumber;
 8 
 9 public class ArithmeticTest {
10 
11     public static void main(String[] args) {
12         // test1();
13         test2();
14     }
15 
16     private static void test2() {
17         int[] arr = RandomNumber.createRandomArray(50, 0, 100);
18         Arrays.sort(arr);
19         int index = binarySearch(arr, 99);
20         System.out.println("index=" + index);
21         if (index != -1) {
22             System.out.println(arr[index]);
23         }
24     }
25 
26     private static void test1() {
27         int[] arr = RandomNumber.createRandomArray(10, 0, 20);
28         System.out.println(Arrays.toString(arr));
29         System.out.println(indexOf(arr, 9));
30 
31     }
32 
33     /**
34      * 自定义方法,实现查找指定的数组中是否存在指定的值 时间复杂度:T(n) = O(n)
35      * 
36      * @param arr
37      *            被查找的 数组
38      * @param key
39      *            被查找的值
40      * @return 如果 key 在arr 中存在,返回key 的第一个索引,否则返回 -1
41      */
42     public static int indexOf(int[] arr, int key) {
43         // 处理特殊情况:如果数组为空或者数组的长度为0,返回-1
44         if (arr == null)
45             return -1;
46         int len = arr.length;
47         if (len == 0)
48             return -1;
49 
50         for (int i = 0; i < len; i++) {
51             if (arr[i] == key)
52                 return i;
53         }
54         return -1;
55     }
56 
57     /**
58      * 二分搜索法
59      * 
60      * @param arr
61      *            待搜索的数组
62      * @param key
63      *            搜索的值
64      * @return 如果 key 在arr 中存在,返回key 的第一个索引,否则返回 -1
65      */
66     public static int binarySearch(int[] arr, int key) {
67         // 处理特殊情况:如果数组为空或者数组的长度为0,返回-1
68         if (arr == null)
69             return -1;
70         int len = arr.length;
71         if (len == 0)
72             return -1;
73         int low = 0;
74         int high = len - 1;
75         // 不在区间内
76         if (key < arr[low] || key > arr[high])
77             return -1;
78 
79         int mid = low + high >> 1;
80         int counter = 0;
81         while (high >= low) {
82             counter++;
83             if (arr[mid] == key) {
84                 System.out.println("找到了。。。查找次数=" + counter);
85                 return mid;
86             } else if (arr[mid] < key) {// 在右边
87                 low = mid + 1;
88             } else { // 在左边
89                 high = mid - 1;
90             }
91             mid = low + high >> 1;
92         }
93         System.out.println("没找到。。查找次数=" + counter);
94         return -1;
95     }
96 
97 }
原文地址:https://www.cnblogs.com/zhoug2020/p/13389420.html