Java 數組（詳細）

一、數組的概述

1. 數組的理解：

2. 數組相關的概念：

3. 數組的特點：

4. 數組的分類：

5.數據結構：

二、一維數組

1. 一維數組的聲明與初始化

2. 一維數組元素的引用：

3. 數組的屬性：

4.一維數組的遍歷

4.1 For-Each 循環

5.一維數組元素的默認初始化值

6.一維數組的內存結構

?7.一維數組的操作示例

三、二維數組

1.如何理解二維數組？

2.二維數組的聲明與初始化

3.如何調用二維數組元素:

4.二維數組的屬性：length

5.遍歷二維數組元素

6.二維數組元素的默認初始化值

四、數組的常見算法

1. 數組的創建與元素賦值：

2. 針對于數值型的數組：

3. 數組的賦值與復制

4.數組中指定元素的查找：搜索，檢索

4.1 線性查找：

4.2 二分法查找：

五.數組的排序算法

一、數組的概述

1. 數組的理解：

數組(Array)，是多個相同類型數據一定順序排列的集合，并使用一個名字命名，并通過編號的方式對這些數據進行統一管理。

2. 數組相關的概念：

數組名元素? 角標、下標、索引數組的長度：元素的個數

3. 數組的特點：

數組是序排列的
數組屬于引用數據類型的變量。數組的元素，既可以是基本數據類型，也可以是引用數據類型
創建數組對象會在內存中開辟一整塊連續的空間
數組的長度一旦確定，就不能修改。

4. 數組的分類：

① 按照維數：一維數組、二維數組、。。。

② 按照數組元素的類型：基本數據類型元素的數組、引用數據類型元素的數組

5.數據結構：

數據與數據之間的邏輯關系：集合（關系很弱）、一對一（數組里面的元素）、一對多（二叉樹）、多對多（社交網絡）
數據的存儲結構：線性表：順序表（比如：數組）、鏈表、棧、隊列樹形結構：二叉樹圖形結構：

二、一維數組

1. 一維數組的聲明與初始化

正確的方式：

        int num;//聲明num=10;//初始化int id=101;//聲明+初始化int[]ids;//聲明//1、靜態初始化：數組的初始化和數組元素的賦值操作同時進行ids=new int[]{101,102,103,104};//2、動態初始化：數組的初始化和元素的賦值操作分開進行String[]name=new String[5];int[]arr={1,2,3,4,5};

錯誤的方式：

//int[] arr1 = new int[];
//int[5] arr2 = new int[5];
//int[] arr3 = new int[3]{1,2,3};

2. 一維數組元素的引用：

通過角標的方式調用。（數組的角標（或索引從0開始的，到數組的長度-1結束）

names[0] = "王銘";
names[1] = "王赫";
names[2] = "張學良";
names[3] = "孫居龍";
names[4] = "王宏志";

3. 數組的屬性：

數組的屬性：length

System.out.printIn(name.length);
System.out.printIn(ids.length);

說明：數組一旦初始化，其長度就是確定的。arr.length 數組長度一旦確定，就不可修改。

4.一維數組的遍歷

for(int i = 0;i < names.length;i++){System.out.println(names[i]); 
}

4.1 For-Each 循環

JDK 1.5 引進了一種新的循環類型，被稱為 For-Each 循環或者加強型循環，它能在不使用下標的情況下遍歷數組。

語法格式如下：

for(type element: array)
{System.out.println(element);
}

?實例：

        int[] arr=new int[]{1,2,3};for (int e:arr) {System.out.println(e);}

5.一維數組元素的默認初始化值

數組元素是整型：0
數組元素是浮點型：0.0
數組元素是char型：0或'\u0000'，而非'0'
數組元素是boolean型：false
數組元素是引用數據類型：nul

6.一維數組的內存結構

上圖給出java程序執行時的內存分配。圖中有棧，堆，方法區，各區域分別存儲的數據有：

棧：保存局部變量；
堆：保存new出的對象
方法區
- 常量池：字符常量，如字符串；
- 靜態域：靜態變量

?7.一維數組的操作示例

?該實例完整地展示了如何創建、初始化和操縱數組：

 public static void main(String[] args) {double[] myList = {1.9, 2.9, 3.4, 3.5};// 打印所有數組元素for (int i = 0; i < myList.length; i++) {System.out.println(myList[i] + " ");}// 計算所有元素的總和double total = 0;for (int i = 0; i < myList.length; i++) {total += myList[i];}System.out.println("Total is " + total);// 查找最大元素double max = myList[0];for (int i = 1; i < myList.length; i++) {if (myList[i] > max) max = myList[i];}System.out.println("Max is " + max);}

三、二維數組

1.如何理解二維數組？

數組屬于引用數據類型數組的元素也可以是引用數據類型一個一維數組A的元素如果還是一個一維數組類型的，則，此數組A稱為二維數組。

2.二維數組的聲明與初始化

正確的方式：

        int[]arr=new int[]{1,2,3};//一維數組的靜態初始化//二維數組的靜態初始化int[][] arr1=new int[][]{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};//動態初始化1String[][]arr2=new String[2][3];//動態初始化2String[][]arr3=new String[3][];//其他:不標準但是有效int[]arr4[]=new int[][]{{1,2},{3,4},{5,6}};System.out.println(arr4[1][1]);//輸出：4int []arr5[]={{1,2},{3,4},{5,6}};System.out.println(arr5[0][0]);//輸出：1

3.如何調用二維數組元素:

System.out.println(arr1[0][1]);//2
System.out.println(arr2[1][1]);//nullarr3[1] = new String[4];
System.out.println(arr3[1][0]);
System.out.println(arr3[0]);

4.二維數組的屬性：length

        int[][] arr1=new int[][]{{1,2,3},{4,5,6}};System.out.println(arr1.length);//2System.out.println(arr1[0].length);//3

5.遍歷二維數組元素

for(int i = 0;i < arr4.length;i++){for(int j = 0;j < arr4[i].length;j++){System.out.print(arr4[i][j] + "  ");}System.out.println();
}

6.二維數組元素的默認初始化值

二維數組分為外層數組的元素，內層數組的元素
int[][] arr = new int[4][3];
外層元素：arr[0],arr[1]等
內層元素：arr[0][0],arr[1][2]等
??數組元素的默認初始化值
針對于初始化方式一：比如：int[][] arr = new int[4][3];
外層元素的初始化值為：地址值
內層元素的初始化值為：與一維數組初始化情況相同
針對于初始化方式二：比如：int[][] arr = new int[4][];
外層元素的初始化值為：null
?內層元素的初始化值為：不能調用，否則報錯。

四、數組的常見算法

1. 數組的創建與元素賦值：

        //楊輝三角// 1.新建二維數組，動態初始化int [][]yanghui=new int[10][];// 2. 為二維數組賦值for (int i = 0; i < yanghui.length; i++) {yanghui[i]=new int[i+1];            // 為其余元素賦值for (int j = 1; j < yanghui[i].length; j++) {//yanghui[i][j] = j;}}// 3.打印輸出二維數組for (int[] ints : yanghui) {for (int j = 1; j < ints.length; j++) {// 第0個位置沒有元素System.out.print(ints[j] + " ");}System.out.println();}

運行結果：?

1?
1 2?
1 2 3?
1 2 3 4?
1 2 3 4 5?
1 2 3 4 5 6?
1 2 3 4 5 6 7?
1 2 3 4 5 6 7 8?
1 2 3 4 5 6 7 8 9?

2. 針對于數值型的數組：

最大值、最小值、總和、平均數等

// 1.找到數組中的最大值
int maxArr = arr[0];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {if (maxArr < arr[i]) {maxArr = arr[i];}
}
System.out.println("數組中的最大值為：" + maxArr);// 2.找到數組中的最小值int minArr = arr[0];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {if (minArr > arr[i]) {minArr = arr[i];}
}
System.out.println("數組中的最小值為：" + minArr);// 3.找到數組中的平均數
int num = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {num += arr[i];
}
System.out.println("數組的平均數為：" + (num / arr.length));// 4.求總和
int num1 = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {num1 += arr[i];
}
System.out.println("數組的總和為：" + num1);

3. 數組的賦值與復制

// 1.數組的賦值
String[] str1 = new String[5];
str1 = str;
str1[2] = "AA";
for (int i = 0; i < str1.length; i++) {System.out.print(str[i] + " ");
}
System.out.println();

如何理解：將array1保存的數組的地址值賦給了array2，使得array1和array2共同指向堆空間中的同一個數組實體。

// 1.1數組的復制
for (int i = 0; i < str1.length; i++) {str1[i] = str[i];System.out.print(str1[i] + " ");
}

4.數組中指定元素的查找：搜索，檢索

4.1 線性查找：

實現思路：通過遍歷的方式，一個一個的數據進行比較、查找。適用性：具有普遍適應性

4.2 二分法查找：

實現思路：每次比較中間值，折半的方式檢索。適用性：（前提：數組必須有序）

五.數組的排序算法

十大排序算法

選擇排序：
- 直接選擇排序、堆排序
交換排序：
- 冒泡排序、快速排序
插入排序：
- 直接插入排序、折半插入排序、希爾排序
歸并排序
桶排序
基數排序

衡量排序算法的優劣：

? 時間復雜度、空間復雜度、穩定性