5.1数组的概述
5.1.1数组的理解
数组(Array)，是多个相同类型数据按一定顺序排列的集合，并使用一个名字命名，并通过编号的方式对这些数据进行统一管理。
5.1.2数组相关的概念
数组名
元素
角标、下标、索引
数组的长度：元素的个数
5.1.3数组的特点
1）数组是有序排列的
2）数组属于引用数据类型的变量。数组的元素，既可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型
3）创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间
4）数组的长度一旦确定，就不能修改。
5.1.4数组的分类
① 按照维数：一维数组、二维数组、。。。
② 按照数组元素的类型：基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组
5.2一维数组的使用
①一维数组的声明和初始化
int[]ids;//声明
//1.1 静态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作同时进行
ids=newint[]{1001,1002,1003,1004};
//1.2动态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作分开进行
String[]names=newString[5];
//也是正确的写法：
int[]arr4={1,2,3,4,5};//类型推断
//总结：数组一旦初始化完成，其长度就确定了。
②如何调用数组的指定位置的元素:通过角标的方式调用
//数组的角标（或索引）从0开始的，到数组的长度-1结束。
names[0]="王铭";
③如何获取数组的长度。
//属性:length
System.out.println(names.length);//5
④ 如何遍历数组
for(inti=0;i<names.length;i++){
System.out.println(names[i]);
}
⑤ 数组元素的默认初始化值
>数组元素是整型：0
>数组元素是浮点型：0.0
>数组元素是boolean型：false
>数组元素是引用数据类型：null
⑥ 数组的内存解析
5.3二维数组的使用
5.3.1理解
对于二维数组的理解，我们可以看成是一维数组array1又作为另一个一维数组array2的元素而存在。其实，从数组底层的运行机制来看，其实没有多维数组。
5.3.2二维数组的使用
①二维数组的声明和初始化
int[] arr = new int[]{1,2,3};//一维数组
//静态初始化
int[][] arr1 = new int[][]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};
//动态初始化1
String[][] arr2 = new String[3][2];
//动态初始化2
String[][] arr3 = new String[3][];
//也是正确的写法：
int[] arr4[] = new int[][]{{1,2,3},{4,5,9,10},{6,7,8}};
int[] arr5[] = {{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};
②如何调用数组的指定位置的元素
System.out.println(arr1[0][1]);//2
System.out.println(arr2[1][1]);//null
③获取数组的长度
System.out.println(arr4.length);//3
System.out.println(arr4[0].length);//3
System.out.println(arr4[1].length);//4
④如何遍历二维数组
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();
}
⑤ 数组元素的默认初始化值
针对于初始化方式一：比如：int[][] arr = new int[4][3];
外层元素的初始化值为：地址值
内层元素的初始化值为：与一维数组初始化情况相同
针对于初始化方式二：比如：int[][] arr = new int[4][];
外层元素的初始化值为：null
内层元素的初始化值为：不能调用，否则报错。
⑥ 数组的内存解析
5.4数组中涉及到的常见算法
5.4.1使用二维数组打印一个 10 行杨辉三角
1. 第一行有 1 个元素, 第 n 行有 n 个元素
2. 每一行的第一个元素和最后一个元素都是 1
3. 从第三行开始, 对于非第一个元素和最后一个元素的元素。即：
yanghui[i][j] = yanghui[i-1][j-1] + yanghui[i-1][j];
publicclassYangHuiTest{
publicstaticvoidmain(String[]args) {
//1.声明并初始化二维数组
int[][]yangHui=newint[10][];
//2.给数组的元素赋值
for(inti=0;i<yangHui.length;i++){
yangHui[i]=newint[i+1];
//2.1 给首末元素赋值
yangHui[i][0]=yangHui[i][i]=1;
//2.2 给每行的非首末元素赋值
//if(i > 1){
for(intj=1;j<yangHui[i].length-1;j++){
yangHui[i][j]=yangHui[i-1][j-1]+yangHui[i-1][j];
}
//}
}
//3.遍历二维数组
for(inti=0;i<yangHui.length;i++){
for(intj=0;j<yangHui[i].length;j++){
System.out.print(yangHui[i][j]+" ");
}
System.out.println();
}
}
}
5.4.2求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均数、总和等
int[]arr=newint[10];
for(inti=0;i<arr.length;i++){
arr[i]=(int)(Math.random()*(99-10+1)+10);
}
//遍历
for(inti=0;i<arr.length;i++){
System.out.print(arr[i]+"\t");
}
System.out.println();
//求数组元素的最大值
intmaxValue=arr[0];
for(inti=1;i<arr.length;i++){
if(maxValue<arr[i]){
maxValue=arr[i];
}
}
System.out.println("最大值为："+maxValue);
//求数组元素的最小值
intminValue=arr[0];
for(inti=1;i<arr.length;i++){
if(minValue>arr[i]){
minValue=arr[i];
}
}
System.out.println("最小值为："+minValue);
//求数组元素的总和
intsum=0;
for(inti=0;i<arr.length;i++){
sum+=arr[i];
}
System.out.println("总和为："+sum);
//求数组元素的平均数
intavgValue=sum/arr.length;
System.out.println("平均数为："+avgValue);
}
5.4.3数组的复制、反转、查找(线性查找、二分法查找)
String[]arr=newString[]{"JJ","DD","MM","BB","GG","AA"};
//数组的复制(区别于数组变量的赋值：arr1 = arr)
String[]arr1=newString[arr.length];
for(inti=0;i<arr1.length;i++){
arr1[i]=arr[i];
}
//数组的反转
for(inti=0;i<arr.length/2;i++){
Stringtemp=arr[i];
arr[i]=arr[arr.length-i-1];
arr[arr.length-i-1]=temp;
}
//遍历
for(inti=0;i<arr.length;i++){
System.out.print(arr[i]+"\t");
}
System.out.println();
//查找（或搜索）
//线性查找：
Stringdest="BB";
dest="CC";
booleanisFlag=true;
for(inti=0;i<arr.length;i++){
if(dest.equals(arr[i])){
System.out.println("找到了指定的元素，位置为："+i);
isFlag=false;
break;
}
}
if(isFlag){
System.out.println("很遗憾，没有找到的啦！");
}
//二分法查找：(熟悉)
//前提：所要查找的数组必须有序。
int[]arr2=newint[]{-98,-34,2,34,54,66,79,105,210,333};
intdest1=-34;
dest1=35;
inthead=0;//初始的首索引
intend=arr2.length-1;//初始的末索引
booleanisFlag1=true;
while(head<=end){
intmiddle=(head+end)/2;
if(dest1==arr2[middle]){
System.out.println("找到了指定的元素，位置为："+middle);
isFlag1=false;
break;
}elseif(arr2[middle]>dest1){
end=middle-1;
}else{//arr2[middle] < dest1
head=middle+1;
}
}
if(isFlag1){
System.out.println("很遗憾，没有找到的啦！");
}
}
5.4.4冒泡排序
publicstaticvoidmain(String[]args) {
int[]arr=newint[]{43,32,76,-98,0,64,33,-21,32,99};
//冒泡排序
for(inti=0;i<arr.length-1;i++){
for(intj=0;j<arr.length-1-i;j++){
if(arr[j]>arr[j+1]){
inttemp=arr[j];
arr[j]=arr[j+1];
arr[j+1]=temp;
}
}
}
for(inti=0;i<arr.length;i++){
System.out.print(arr[i]+"\t");
}
}
5.4.5快速排序
通过一趟排序将待排序记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分关键字小，
则分别对这两部分继续进行排序，直到整个序列有序。
privatestaticvoidswap(int[]data,inti,intj) {
inttemp=data[i];
data[i]=data[j];
data[j]=temp;
}
privatestaticvoidsubSort(int[]data,intstart,intend) {
if(start<end) {
intbase=data[start];
intlow=start;
inthigh=end+1;
while(true) {
while(low<end&&data[++low]-base<=0)
;
while(high>start&&data[--high]-base>=0)
;
if(low<high) {
swap(data,low,high);
}else{
break;
}
}
swap(data,start,high);
subSort(data,start,high-1);//递归调用
subSort(data,high+1,end);
}
}
publicstaticvoidquickSort(int[]data){
subSort(data,0,data.length-1);
}
publicstaticvoidmain(String[]args) {
int[]data={9,-16,30,23,-30,-49,25,21,30};
System.out.println("排序之前：\n"+java.util.Arrays.toString(data));
quickSort(data);
System.out.println("排序之后：\n"+java.util.Arrays.toString(data));
}
5.4.6Arrays工具类
publicstaticvoidmain(String[]args) {
//1.boolean equals(int[] a,int[] b):判断两个数组是否相等。
int[]arr1=newint[]{1,2,3,4};
int[]arr2=newint[]{1,3,2,4};
booleanisEquals=Arrays.equals(arr1,arr2);
System.out.println(isEquals);
//2.String toString(int[] a):输出数组信息。
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
//3.void fill(int[] a,int val):将指定值填充到数组之中。
Arrays.fill(arr1,10);
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
//4.void sort(int[] a):对数组进行排序。
Arrays.sort(arr2);
System.out.println(Arrays.toString(arr2));
//5.int binarySearch(int[] a,int key)
int[]arr3=newint[]{-98,-34,2,34,54,66,79,105,210,333};
intindex=Arrays.binarySearch(arr3,210);
if(index>=0){
System.out.println(index);
}else{
System.out.println("未找到");
}
}
5.4.7数组中的常见异常
//1. 数组角标越界的异常：ArrayIndexOutOfBoundsExcetion
int[]arr=newint[]{1,2,3,4,5};
System.out.println(arr[-2]);
//2.2. 空指针异常：NullPointerException
//情况一：
int[]arr1=newint[]{1,2,3};
arr1=null;
System.out.println(arr1[0]);
//情况二：
int[][]arr2=newint[4][];
System.out.println(arr2[0][0]);
//情况三：
String[]arr3=newString[]{"AA","BB","CC"};
arr3[0]=null;
System.out.println(arr3[0].toString());
