java 基礎五 -- 數組

来源:http://www.cnblogs.com/xuweiweiailixing/archive/2017/09/05/7469778.html
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1 數組的定義 2 數組的記憶體分配及特點 3 數組操作常見問題 4 數組常見操作 5 數組中的數組（二維數組） ...


1 數組的定義

  • 概念：同一種類型數據的集合，其實數組就是一個容器。
  • 數組的好處：可以自動的給數組中的元素從0開始編號，方便操作這些元素。
  • 格式1：
    • 元素類型[] 數組名 = new 元素類型[元素個數或數組長度]；
  • 格式2：
    • 元素類型[] 數組名 = new 元素類型[]{元素1,元素2,……};　　　　

 

  • 示例：　　
package java005;

/**
 * 2017/9/3
 * 說明：數組
 */
public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int [] arr = new int[5];
    }
}
  • 示例：
package java005;

/**
 * 2017/9/3
 * 說明：數組
 */
public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int [] arr = new int[]{};
    }
}
  • 示例：
package java005;

/**
 * 2017/9/3
 * 說明：數組
 */
public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int [] arr = new int[]{1,2,3};
    }
}
  • 示例：
package java005;

/**
 * 2017/9/3
 * 說明：數組
 */
public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int [] arr = new int[5];
        System.out.println(arr[0]);
        arr[1] = 59;
        for(int x = 0;x<arr.length;x++){
            System.out.println(arr[x]);
        }
    }
}

 

2 數組的記憶體分配及特點

  • 記憶體的劃分：
    • 寄存器
    • 本地方法區
    • 方法區
    • 堆記憶體
    • 棧記憶體　　

 

  • 棧記憶體：存儲的都是局部變數，而且變數所屬的作用域一旦結束，該變數就自動釋放。

 

  • 堆記憶體：存儲的數組和對象（其實數組就是對象）。
    • 每一個對象都有一個首地址值。
    • 堆記憶體中的每一個變數都有預設初始化值，根據類型的不同而不同。整數為0，小數是0.0，boolean類型是false，char類型是'\u0000'。
    • 垃圾回收機制。　　

 

  • 圖解：int[] arr = new int[5];
    • ①main方法進棧

    • ②main方法進入到棧中，執行main方法中的代碼，當執行到new int[5];的時候，在堆記憶體開闢了一段連續的空間，長度是5，並初始化堆中數組對象的預設值為對應類型的預設值，並分配堆中數組對象的記憶體地址。　　

    • ③當將堆中地址賦值給左邊的arr變數的時候，arr就指向了堆中的數組對象。　　

 

3 數組操作常見問題

  • ArrayIndexOutOfBoundsException
package java005;

/**
 * 2017/9/3
 * 說明：數組
 */
public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int [] arr = new int[5];
        System.out.println(arr[5]);

    }
}

 

  • NullPointerException
package java005;

/**
 * 2017/9/3
 * 說明：數組
 */
public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int [] arr = new int[5];
        System.out.println(arr[arr.length-1]);
        arr = null;
        System.out.println(arr[arr.length-1]);

    }
}

 

4 數組常見操作

4.1 遍曆數組

package java005;

/**
 * 2017/9/3
 * 說明：數組
 */
public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
        for(int x = 0 ;x<arr.length;x++){
            System.out.print(arr[x] +"\t");
        }

    }
}

4.2 最值

package java005;

/**
 * 2017/9/3
 * 說明：求最值
 */
public class ArrayDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{1,11,33,-1,-10};
        int max = max(arr);
        int min = min(arr);
        System.out.println("最大值是："+max);
        System.out.println("最小值是："+min);

    }

    /**
     * 求一個數組的最大值
     * @param arr
     * @return
     */
    public static int max(int[] arr){
       if(arr.length == 0){
           throw new RuntimeException("數組不能為空");
       }
       int max = arr[0];
       for(int x =0;x<arr.length;x++){
           if(max < arr[x]){
               max = arr[x];
           }
       }
       return max;
    }

    /**
     * 求一個數組的最小值
     * @param arr
     * @return
     */
    public static int min(int[] arr){
        if(arr.length == 0){
            throw new RuntimeException("數組不能為空");
        }
        int min = arr[0];
        for(int x =0;x<arr.length;x++){
            if(min > arr[x]){
                min = arr[x];
            }
        }
        return min;

    }



}

4.3 選擇排序

 

 

package java005;

/**
 * 2017/9/3
 * 說明：選擇排序
 */
public class ArraySortDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {34,19,11,103,56};
        //排序前
        printArray(arr);
        //排序
        sortArray(arr);
        //排序後
        printArray(arr);

    }

    /**
     * 列印數組
     * @param arr
     */
    public static void printArray(int[] arr){
        System.out.print("[");
        for(int x = 0;x<arr.length;x++){
            if(x == (arr.length -1)){
                System.out.print(arr[x] +"]");
            }else{
                System.out.print(arr[x]  +"、");
            }


        }
    }

    /**
     * 對數組進行排序
     * @param arr
     */
    public static void sortArray(int[] arr){
        for(int x = 0;x< arr.length-1;x++){
            for(int y = x+1;y<arr.length;y++){
                if(arr[x] > arr[y]){
                    int temp = arr[y];
                    arr[y] = arr[x];
                    arr[x] = temp;
                }

            }


        }
    }


}

4.4 冒泡排序

 

 

package java005;

/**
 * 2017/9/4
 * 說明：冒泡排序
 */
public class ArraySortDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{34,19,11,109,3,56};
        //排序前
        printArray(arr);

        sortArray(arr);

        //排序後
        printArray(arr);

    }

    /**
     * 輸出數組中的每個元素
     */
    public static void printArray(int[] arr){
        System.out.print("[");
        for (int x = 0;x<arr.length;x++){
            if(x == arr.length-1){
                System.out.println(arr[x] +"]");
            }else{
                System.out.print(arr[x]+"、");
            }
        }
    }

    /**
     * 冒泡排序演算法
     * @param arr
     */
    public static void sortArray(int[] arr){
        for(int x =0;x<arr.length -1;x++){
            for(int y = 0; y<arr.length -1 -x;y++){
                if(arr[y] > arr[y+1]){
                    int temp = arr[y];
                    arr[y] = arr[y+1];
                    arr[y+1] = temp;

                }
            }

        }
    }


}

4.5 找出數組中指定數值的位置

4.5.1 普通查找法

package java005;

/**
 * 2017/9/4
 * 說明：冒泡排序
 */
public class ArraySortDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{34,19,11,109,3,56};
        int index = commonFindElementIndexByValue(arr,109);
        System.out.println("索引值是："+index);

    }

    

    public static int commonFindElementIndexByValue(int[] arr,int value){
        if(arr == null || arr.length == 0){
            return -1;
        }
        for(int x =0;x<arr.length;x++){
            if(value == arr[x]){
                return x;
            }
        }
        return -1;

    }




}

4.5.2 二分查找法（折半查找法）--必須先排序

package java005;

/**
 * 2017/9/4
 * 說明：二分查找法
 */
public class BinarySearchDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{34,19,11,109,3,56};
        sort(arr);
        int index = binarySearch(arr,56);
        System.out.print("index:"+index);
    }

    /**
     * 排序
     * @param arr
     */
    public static void sort(int[] arr){
        for(int x =0;x<arr.length -1; x++){
            for(int y = 0; y<arr.length -1 -x;y++){
                if(arr[y] > arr[y+1]){
                    int temp = arr[y];
                    arr[y] = arr[y+1];
                    arr[y+1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 二分查找法
     * @param arr
     * @param value
     * @return
     */
    public static int binarySearch(int[] arr,int value){
        if(arr == null || arr.length ==0){
            return -1;
        }
        int min = 0;
        int max = arr.length-1;
        int mid = (min + max) / 2;
        while(arr[mid] != value){
            if(value > arr[mid]){
                min = mid +1 ;
            }else if(value < arr[mid]){
                max = mid - 1;
            }
            if(min > max){
                return  -1;
            }
            mid = (min + max) / 2;


        }

        return mid;
    }

}
  • 二分查找法，是有弊端的，如果當前數組不是排序過的，那麼返回的索引不是排序之前的索引值。
package java005;

import javax.lang.model.element.VariableElement;

/**
 * 2017/9/4
 * 說明：二分查找法
 */
public class BinarySearchDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{34,19,11,109,3,56};
        sort(arr);
        int index = binarySearch(arr,56);
        System.out.print("index:"+index);
    }

    /**
     * 排序
     * @param arr
     */
    public static void sort(int[] arr){
        for(int x =0;x<arr.length -1; x++){
            for(int y = 0; y<arr.length -1 -x;y++){
                if(arr[y] > arr[y+1]){
                    int temp = arr[y];
                    arr[y] = arr[y+1];
                    arr[y+1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 二分查找法
     * @param arr
     * @param value
     * @return
     */
    public static int binarySearch(int[] arr,int value){
        if(arr == null || arr.length ==0){
            return -1;
        }
        int min = 0;
        int max = arr.length-1;
        int mid = 0;
        while(min < max){
            mid = (min + max) >> 1;
            if(value > arr[mid]){
                min = mid + 1;
            }else if(value < arr[mid]){
                max = mid - 1;
            }else{
                return mid;
            }


        }

        return -1;
    }
}

 

 

 

 

 

5 數組中的數組（二維數組）

 


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