JavaSE學習筆記（7）---數組

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JavaSE學習筆記（7） 數組 1、什麼是數組 數組是相同類型數據的有序集合。數組描述的是相同類型的若幹個數據，按照一定的先後次序排列組合而成。其中，每一個數據稱作一個元素，每個元素可以通過一個索引(下標)來訪問它們。數組的三個基本特點： 1. 長度是確定的。數組一旦被創建，它的大小就是不可以改變 ...


JavaSE學習筆記（7）---數組

1、什麼是數組

數組是相同類型數據的有序集合。數組描述的是相同類型的若幹個數據，按照一定的先後次序排列組合而成。其中，每一個數據稱作一個元素，每個元素可以通過一個索引(下標)來訪問它們。數組的三個基本特點：

  1. 長度是確定的。數組一旦被創建，它的大小就是不可以改變的。
  2. 其元素必須是相同類型，不允許出現混合類型。
  3. 數組類型可以是任何數據類型，包括基本類型和引用類型。

提示

數組變數屬引用類型，數組也可以看成是對象，數組中的每個元素相當於該對象的成員變數。數組本身就是對象，Java中對象是在堆中的，因此數組無論保存原始類型還是其他對象類型，數組對象本身是在堆中存儲的

2、數組的聲明和初始化

聲明數組

type [] array = {}
//例如
int [] a = {1,2,3,4};
int [] b = new int[4];

註意事項

  1. 聲明的時候並沒有實例化任何對象，只有在實例化數組對象時，JVM才分配空間，這時才與長度有關。
  2. 聲明一個數組的時候並沒有數組真正被創建。
  3. 構造一個數組，必須指定長度。

創建基本類型一維數組

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        int[] s = null; // 聲明數組；
        s = new int[10]; // 給數組分配空間；
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            s[i] = 2 * i + 1;//給數組元素賦值；
            System.out.println(s[i]);
        } 
    }
}

基本類型數組記憶體分配圖

图7-1 基本类型数组内存分配图.png

創建引用類型一維數組

class Man{
    private int age;
    private int id;
    public Man(int id,int age) {
        super();
        this.age = age;
        this.id = id;
    }
}
public class AppMain {
    public static void main(String[] args) {
        Man[] mans;  //聲明引用類型數組； 
        mans = new Man[10];  //給引用類型數組分配空間；
         
        Man m1 = new Man(1,11);
        Man m2 = new Man(2,22);  
         
        mans[0]=m1;//給引用類型數組元素賦值；
        mans[1]=m2;//給引用類型數組元素賦值；
    }
}

引用類型數組記憶體分配圖

图7-2 引用类型数组内存分配图.png

初始化數組

數組的初始化方式總共有三種：靜態初始化、動態初始化、預設初始化。下麵針對這三種方式分別講解。

1、靜態初始化

除了用new關鍵字來產生數組以外，還可以直接在定義數組的同時就為數組元素分配空間並賦值。

int[] a = { 1, 2, 3 };// 靜態初始化基本類型數組；
Man[] mans = { new Man(1, 1), new Man(2, 2) };// 靜態初始化引用類型數組；

2.動態初始化

數組定義與為數組元素分配空間並賦值的操作分開進行。

int[] a1 = new int[2];//動態初始化數組，先分配空間；
a1[0]=1;//給數組元素賦值；
a1[1]=2;//給數組元素賦值；

3.數組的預設初始化

數組是引用類型，它的元素相當於類的實例變數，因此數組一經分配空間，其中的每個元素也被按照實例變數同樣的方式被隱式初始化。

int a2[] = new int[2]; // 預設值：0,0
boolean[] b = new boolean[2]; // 預設值：false,false
String[] s = new String[2]; // 預設值：null, null

3、遍曆數組

傳統for迴圈遍歷

int [] a = {0,1,2,3,4}
for(int i=0;i<a.lenth;i++){
    System.out.println(a[i]);
}

for-each遍歷

 增強for迴圈for-each是JDK1.5新增加的功能，專門用於讀取數組或集合中所有的元素，即對數組進行遍歷。
String[] ss = { "aa", "bbb", "ccc", "ddd" };
for (String temp : ss) {
    System.out.println(temp);
    }

結果如下：

图7-4 示例7-8运行效果图.png

註意事項

  1. for-each增強for迴圈在遍曆數組過程中不能修改數組中某元素的值。
  2. for-each僅適用於遍歷，不涉及有關索引(下標)的操作。

4、數組的拷貝

​ System類里也包含了一個static void arraycopy(object src，int srcpos，object dest， int destpos，int length)方法，該方法可以將src數組裡的元素值賦給dest數組的元素，其中srcpos指定從src數組的第幾個元素開始賦值，length參數指定將src數組的多少個元素賦給dest數組的元素。

示例：數組拷貝

String[] s = {"阿裡","尚學堂","京東","搜狐","網易"}; 
String[] sBak = new String[6];
System.arraycopy(s,0,sBak,0,s.length);
for (int i = 0; i < sBak.length; i++) {
    System.out.print(sBak[i]+ "\t");
    }

結果如下：

图7-5 示例7-9运行效果图.png

5、Arrays類

 JDK提供的java.util.Arrays類，包含了常用的數組操作，方便我們日常開發。Arrays類包含了：排序、查找、填充、列印內容等常見的操作。

列印數組

import java.util.Arrays;
public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        int[] a = { 1, 2 };
        System.out.println(a); // 列印數組引用的值；
        System.out.println(Arrays.toString(a)); // 列印數組元素的值；
    }
}

图7-6 示例7-10运行效果图.png

註意

此處的Arrays.toString()方法是Arrays類的靜態方法，不是前面講的Object的toString()方法。

數組元素的排序(sort方法)

import java.util.Arrays;
public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        int[] a = {1,2,323,23,543,12,59};
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        Arrays.sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

图7-7 示例7-11运行效果图.png

數組元素是引用類型的排序(Comparable介面的應用)

import java.util.Arrays;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Man[] msMans = { new Man(3, "a"), new Man(60, "b"), new Man(2, "c") };
        Arrays.sort(msMans);
        System.out.println(Arrays.toString(msMans));
    }
}
 
class Man implements Comparable {
    int age;
    int id;
    String name;
 
    public Man(int age, String name) {
        super();
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
 
    public String toString() {
        return this.name;
    }
 
    public int compareTo(Object o) {
        Man man = (Man) o;
        if (this.age < man.age) {
            return -1;
        }
        if (this.age > man.age) {
            return 1;
        }
        return 0;
    }
}

​ Comparable介面里定義了一個compareTo(Object obj)方法，該方法返回一個整數值，實現該介面的類必須實現該方法，實現了該介面的類的對象就可以比較大小。當一個對象調用該方法與另一個對象進行比較時，例如obj1.compareTo(obj2)，如果該方法返回0，則表示兩個對象相等，如果該方法返回一個正整數，則表明obj1大於obj2；如果該方法返回一個負整數，則表明obj1小於obj2。

下麵是一些已經實現了Comparable介面的常用類：

  1. BigDecimal類、BigInteger以及所有的數值型對應的包裝類：按他們對應的數值大小進行比較
  2. Character：按照字元的UNICODE值進行比較
  3. Boolean：true對應的包裝類實例大於false對應的包裝類實例
  4. String：按照字元的UNICODE值進行比較
  5. Date\Time：後面的時間、日期比前面的時間、日期大

二分法查找

import java.util.Arrays;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,2,323,23,543,12,59};
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        Arrays.sort(a);   //使用二分法查找，必須先對數組進行排序;
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        //返回排序後新的索引位置,若未找到返回負數。
        System.out.println("該元素的索引："+Arrays.binarySearch(a, 12)); 
    }
}

图7-8 示例7-13运行效果图.png

數組填充

import java.util.Arrays;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a= {1,2,323,23,543,12,59};
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        Arrays.fill(a, 2, 4, 100);  //將2到4索引的元素替換為100;
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

图7-9 示例7-14运行效果图.png

6、多維數組

​ 多維數組可以看成以數組為元素的數組。可以有二維、三維、甚至更多維數組，但是實際開發中用的非常少。最多到二維數組(學習容器後，我們一般使用容器，二維數組用的都很少)。

二維數組的聲明

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // Java中多維數組的聲明和初始化應按從低維到高維的順序進行
        int[][] a = new int[3][];
        a[0] = new int[2];
        a[1] = new int[4];
        a[2] = new int[3];
        // int a1[][]=new int[][4];//非法
    }
}

二維數組的靜態初始化

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] a = { { 1, 2, 3 }, { 3, 4 }, { 3, 5, 6, 7 } };
        System.out.println(a[2][3]);
    }
}

图7-10 示例7-16内存分配图.png

二維數組的動態初始化

import java.util.Arrays;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] a = new int[3][];
        // a[0] = {1,2,5}; //錯誤，沒有聲明類型就初始化
        a[0] = new int[] { 1, 2 };
        a[1] = new int[] { 2, 2 };
        a[2] = new int[] { 2, 2, 3, 4 };
        System.out.println(a[2][3]);
        System.out.println(Arrays.toString(a[0]));
        System.out.println(Arrays.toString(a[1]));
        System.out.println(Arrays.toString(a[2]));
    }
}

图7-11 示例7-17运行效果图.png

獲取數組長度

//獲取的二維數組第一維數組的長度。
System.out.println(a.length);
//獲取第二維第一個數組長度。
System.out.println(a[0].length);

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