四、Java中的数组

1. 数组的概念

数组可以理解为是一个巨大的“盒子”，里面可以按顺序存放多个类型相同的数据，比如可以定义 int 型的数组 scores 存储 4 名学生的成绩。

2. 一维数组的声明和使用

2.1 一维数组的声明和初始化

• 声明

int[] a;

或

int a[];

推荐使用第一种方式

• 初始化
  数组的特点：定长的，初始化后不可更改长度，要求在初始化时必须指定长度（最大存储量）
  示例1：声明了一个可以最多存储5个数字的数组，此时没有指定具体数字，int类型默认值为0，数组中相当于存储了5个“0”。

int[] a = new int[5];

示例2：声明了一个可以最多存储5个数字的数组，此时指定了具体的数字分别是1,2,5,12和7

int[] b = {1,2,5,12,7};
int[] c = new int[]{1,2,5,12,7};

2.2 一维数组的访问

需要通过下标去访问数组中的某个元素
下标：从0开始，下标最大值是（数组的长度-1） [0, 最大长度-1]
示例3：查看数组中的第2个元素

System.out.println(a[1]);

示例4：修改数组中的第4个元素的值为35

a[3] = 35;

如果使用了一个超过下标范围的数字作为数组下标使用，代码会发生问题。
比如长度是5的数组a，最大下标是4，访问a[5]就会发生下述异常

image

java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常

2.3 遍历数组

访问数组中的所有元素
数组属性 a.length 表示数组的长度

int[] a = {23,12,11,15,28,42,31,55,8,17,12};
for(int i = 0; i < a.length; i++) {
    System.out.println(a[i]);
}

示例5：给定数组 {23,12,11,15,28,42,31,55,8,17,12}，请计算平均值

int[] a = {23,12,11,15,28,42,31,55,8,17,12};
int sum = 0;
for(int i = 0; i < a.length; i++) {
    sum += a[i];
}
int avg = sum / a.length;
System.out.println(avg);

示例6：找到数组中的最小值

int[] a = {23,12,11,15,28,42,31,55,8,17,12};
int min = a[0];
for(int i = 1; i < a.length; i++) {
    if(a[i] < min) {
        min = a[i];
    }
}
System.out.println(min);

3. 多维数组的声明和使用(了解)

多维数组可以理解为：
二维数组是一种类似“表结构”
三维数组是一种类似“空间结构”
更高维的数组在现实世界中很少意义
实际上，多维数组是：数组类型的数组
以二维数组为例理解多维数组的概念

3.1 二维数组的声明和初始化

3.1.1 二维数组的声明

int[][] a;

或

int a[][];

或

int[] a[];

推荐使用第一种方式声明二维数组

3.1.2 二维数组的初始化

指定第一维的长度和第二维的长度

int[][] a = new int[3][4];

指定第一维的长度而不指定第二维的长度

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

不允许在未指定第一维时，直接指定第二维
不允许两个维度的长度都不指定
下面这个是一个错误的示例

int[][] a = new int[][4]; //错误示例！！
int[][] a = new int[][]; //错误示例！！

可以直接数字的初始化，初始化了一个3x4的数组
第一维的长度为3，第二维的长度为4

int[][] a = {{1,2,3,4},{5,6,7,8},{1,4,2,8}};

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

初始化一个“锯齿数组”

int[][] a = {{1,2,3},{5,6,7,8,9},{1,4,2,8}};
int[][] d = new int[][]{{1,2,3},{5,6,7,8,9},{1,4,2,8}};

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

3.2 二维数组的遍历

二维数组a中
a.length得到第一维长度、
a[i].length对应的二维长度

int a[][] = {{1,2,3},{5,6,7,8,9},{1,4,2,8}};

for(int i = 0; i < a.length; i++) {//遍历第一维
    for(int j = 0; j < a[i].length; j++) {
        System.out.print(a[i][j]);
        System.out.print("\t");
    }
    System.out.println();
}

4. 数组的排序（重要）

一维数组的内部排序

内部排序指的是不借助其他数组完成数组内部排序

4.1 冒泡排序法（重点）

冒泡排序是一种稳定排序，两个相同数字的相对位置不会发生改变
所谓稳定"{12(a),11,15,6,2,9,12(b),7}"
稳定排序的结果一定是"{2,6,7,9,11,12(a),12(b),15}"
不稳定排序结果不一定是这样
数组中，相邻两个数进行比较，较大数放在后面，不断地进行这个过程。最大的数就会被放到结尾（升序）
冒泡排序法一个数的示例图

image

类似地继续地从头冒第二个数，第三个数...直到将所有的数字都放在合适的位置上

代码：

int temp = 0; 
for(int i = 1; i < a.length; i++) {
    for(int j = 0; j < a.length-i; j++) {   
        if(a[j] > a[j+1]) {
            temp = a[j];
            a[j] = a[j+1];
            a[j+1] = temp;
        }
    }
}