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Java数组

Java数组

作者: 海人为记 | 来源:发表于2018-06-16 17:12 被阅读5次

    数组是一种数据结构,是相同类型的变量按照顺序组成的数据的集合,称这些相同类型的变量为数组的元素。其实数组就是一个容器。
    数组可以存储基本数据类型也可以存储引用数据类型

    声明数组

    Java中定义数组的语法有两种:

    dataType[] arrayRefVar;   // 首选的方法
    或
    dataType arrayRefVar[];  // 效果相同,但不是首选方法
    

    注意:建议使用 dataType[] arrayRefVar 的声明风格声明数组变量。 dataType arrayRefVar[] 风格是来自 C/C++ 语言 ,在Java中采用是为了让 C/C++ 程序员能够快速理解java语言。

    示例:

    double[] myList;         // 首选的方法
    或
    double myList[];         //  效果相同,但不是首选方法
    

    创建数组

    与C、C++不同,Java在定义数组时并不为数组元素分配内存,因此[]中无需指定数组元素的个数,即数组长度。而且对于如上定义的一个数组是不能访问它的任何元素的,我们必须要为它分配内存空间,这时要用到运算符new,其语法如下

    arrayRefVar = new dataType[arraySize];
    

    上面的语法语句做了两件事:

    • 使用 dataType[arraySize] 创建了一个数组
    • 把新创建的数组引用赋值给变量 arrayRefVar

    数组的初始化

    数组的初始化就是为数组开辟连续的内存空间,并为每个数组元素赋值,初始化分为静态初始化和动态初始化:

    //静态初始化
    //静态初始化的同时就为数组元素分配空间并赋值
    int a = new int[]{1,2,3,4};
    或者
    int a = {1,2,3,4};
    
    //动态初始化
    //动态初始化是先为数组设置长度,数组中元素的值你可以以后在设置
    int a = new int[4];
    a[0] = 1;
    a[1] = 2;
    a[2] = 3;
    a[3] = 4;
    

    注意:数组的长度在创建的时候就固定了,中途无法被改变;数组是靠角标定位元素,角标值从0开始;数组属于引用数据类型;数组中元素必须是同一种数据类型。

    数组引用

    数组可以通过它的下标来进行引用:
    array[index];
    与C、C++不同,Java堆数组元素要进行越界检查以保证安全性。
    每个数组都有一个length属性来指明它的长度,例如array.length指明数组array的长度
    实例
    该实例完整地展现了如何创建、初始化和操纵数组:

    public class TestArray {
       public static void main(String[] args) {
          double[] myList = {1.9, 2.9, 3.4, 3.5};
          // 打印所有数组元素
          for (int i = 0; i < myList.length; i++) {
             System.out.println(myList[i] + " ");
          }
          // 计算所有元素的总和
          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);
       }
    }
    

    以上实例编译运行结果如下:

    1.9
    2.9
    3.4
    3.5
    Total is 11.7
    Max is 3.5
    

    数组的遍历

    public class TestArray {
       public static void main(String[] args) {
          double[] myList = {1.9, 2.9, 3.4, 3.5};
     
          // 打印所有数组元素
          for (double element: myList) {
             System.out.print(element + “ ”);
          }
       }
    }
    

    以上实例编译运行结果如下:

    1.9  2.9  3.4  3.5
    

    数组作为函数的参数

    数组可以作为参数传递给方法。
    例如,下面的例子就是一个打印 int 数组中元素的方法:

    public static void printArray(int[] array) {
      for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        System.out.print(array[i] + " ");
      }
    }
    

    下面例子调用 printArray 方法打印出 3,1,2,6,4和2:

    printArray(new int[]{3,1,2,6,4,2});
    

    数组作为函数的返回值

    public static int[] reverse(int[] list) {
      int[] result = new int[list.length];
     
      for (int i = 0, j = result.length - 1; i < list.length; i++, j--) {
        result[j] = list[i];
      }
      return result;
    }
    

    以上实例中 result 数组作为函数的返回值。

    多维数组

    多维数组可以看成是数组的数组,比如二维数组就是一个特殊的一堆数组,其每一个元素都是一个一维数组,例如:

    String str[][] = new String[3][4];
    

    多维数组的动态初始化(以二维数组为例)

    1. 直接为每一维分配空间,格式如下:
    type arrayName = new type[arraylength1][arraylength2];
    

    type 可以为基本数据类型和复合数据类型,arraylength1 和 arraylength2 必须为正整数,arraylength1为行数,arraylength2为列数。
    例如:

    int a[][] = new int[2][3];
    

    解析:
    二维数组a可以看成是一个两行三列的数组。

    1. 从最高维开始,分别为每一维分配空间,例如:
    String s[][] = new String[2][];
    s[0] = new String[2];
    s[1] = new String[3];
    s[0][0] = new String("Good");
    s[0][1] = new String("Luck");
    s[1][0] = new String("to");
    s[1][1] = new String("you");
    s[1][2] = new String("!");
    

    解析:
    s[0]=new String[2] 和 s[1]=new String[3] 是最高维分配引用空间,也就是为最高维限制其能保存数据的最长的长度,然后再为其每个数组元素单独分配空间 s0=new String("Good")等操作。

    多维数组的引用(以二维数组为例)

    对二维数组中的每个元素,引用方式为arrayName[index1][index2],例如:

    num[1][0];
    

    多维数组中,只有最里面的那个数组是用来实际存储值的,其它维数组的存储类型是数组,其实相当于存储的是数组的地址

    数组中常见的问题

    • ArrayIndexOutOfBoundsException
      数组角标越界异常,访问了不存在的角标
    • NullPointerException
      空指针异常,栈中的数组变量没有指向堆内存中的数组实体

    Arrays 类

    java.util.Arrays 类能方便地操作数组,它提供的所有方法都是静态的。具有以下功能:

    • 给数组赋值:通过 fill 方法
    • 对数组排序:通过 sort 方法,按升序
    • 比较数组:通过equals 方法比较数组中元素值是否相等
    • 查找数组元素:通过 binarySearch 方法能对排序好的数组进行二分查找法操作

    具体说明请查看下表:

    序号 方法和说明
    1 public static int binarySearch(Object[] a, Object key)
    用二分查找算法在给定数组中搜索给定值的对象(byte, int, double等)。数组在调用前必须排序好的。如果查找值包含在数组中,则返回搜索键的索引;否则返回(-(插入点) - 1)。
    2 public static boolean equals(long[] a, long[] a2)
    如果两个指定的 long 型数组彼此相等,则返回true。如果两个数组包含相同数量的元素,并且两个数组中的所有相应元素对都是相等的,则认为这两个数组是相等的。换句话说,如果两个数组以相同顺序包含相同的元素,则两个数组是相等的。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型(Byte, short, int等)。
    3 public static void fill(int[] a, int val)
    将指定的 int 值分配给指定 int 型数组指定范围中的每个元素。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型(Byte, short, int等i)。
    4 public static void sort(Object[] a)
    对指定对象数组根据其元素的自然顺序进行升序排列。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型(Byte, short, int等)。

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