Java基礎學習筆記之數(shù)組詳解
本文實例講述了Java基礎學習筆記之數(shù)組。分享給大家供大家參考，具體如下：
數(shù)組的定義于使用
1：數(shù)組的基本概念
一組相關變量的集合；在Java里面將數(shù)組定義為引用數(shù)據(jù)類型，所以數(shù)組的使用一定要牽扯到內(nèi)存分配；想到了用new 關鍵字來處理。
2：數(shù)組的定義格式
區(qū)別：
動態(tài)初始化后數(shù)組中的每一個元素的內(nèi)容都是其對應數(shù)據(jù)類型的默認值，隨后可以通過下標進行數(shù)組內(nèi)容的修改；
如果希望數(shù)組定義的時候就可以提供內(nèi)容，則采用靜態(tài)初始化的方式；
a：數(shù)組的動態(tài)初始化（聲明并初始化數(shù)組）：
數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名稱 【】 = new 數(shù)據(jù)類型 【長度】；
數(shù)據(jù)類型 【】 數(shù)組名稱 = new 數(shù)據(jù)類型 【長度】
b：數(shù)組的靜態(tài)初始化（在數(shù)組定義的時候就為其設置好了里面的內(nèi)容）
簡化格式：數(shù)據(jù)類型 數(shù)組 數(shù)組名稱 【】 = {數(shù)據(jù)1，數(shù)據(jù)2，數(shù)據(jù)3，。。。}；
完整格式：數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名稱【】 = new 數(shù)據(jù)類型【】{ 數(shù)據(jù)1，數(shù)據(jù)2，數(shù)據(jù)3，。。。}；
3：數(shù)組的特點
通過腳標訪問：0~n-1；
進行數(shù)組操作的時候往往會利用for循環(huán)來完成；
數(shù)組的長度：“數(shù)組名稱.length”；
4：數(shù)組的引用傳遞
數(shù)組定義時用到了new，所以這里存在有內(nèi)存關系匹配。
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
// 使用數(shù)組的靜態(tài)初始化
int data [] = new int [3] ;
data [0] = 10 ; // 為數(shù)組設置內(nèi)容
data [1] = 20 ; // 為數(shù)組設置內(nèi)容
data [2] = 30 ; // 為數(shù)組設置內(nèi)容
for (int x = 0 ; x < data.length ; x ++) {
System.out.println(data[x]) ;
}
}
}
一個堆內(nèi)存可以被多個棧內(nèi)存所指向
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data [] = new int [] {10,20,30} ; // 靜態(tài)初始化
int temp [] = data ; // 引用傳遞
temp [0] = 99 ;
for (int x = 0 ; x < data.length ; x ++) {
System.out.println(data[x]) ;
}
}
}
由于數(shù)組是引用數(shù)據(jù)類型，所以一定要為其開辟堆內(nèi)存空間（也就是實例化對象）才可以使用，如果使用了未開辟堆內(nèi)存空間的數(shù)組則一定會出現(xiàn)“NullPointerException”異常
5foreach迭代輸出
JDK1.5之后為了減輕下標對程序的影響（以為下標處理不當則會出現(xiàn)數(shù)組越界異常），參考了.NET的設計，引入了增強型for循環(huán)：foreach
for(數(shù)據(jù)類型 變量 ：數(shù)組名) { }
特點：可以自動將數(shù)組中的每一個元素的內(nèi)容取出保存到變量里，這樣就可以直接通過變量獲取數(shù)組的內(nèi)容，避免了數(shù)組越界。
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data [] = new int [] {1,2,3,4,5} ;
for (int temp : data) { // 自動循環(huán)，將data數(shù)組每一個內(nèi)容交給temp
System.out.println(temp) ;
}
}
}
6：二維數(shù)組
定義格式：
a：動態(tài)初始化：數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名稱【】【】 = new 數(shù)據(jù)類型【行個數(shù)】【列個數(shù)】；
b：靜態(tài)初始化：數(shù)據(jù)類型 【】【】 new 數(shù)據(jù)類型 【】【】 { { 數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù) …}，{ 數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)…}，… }
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data [][] = new int [][] {
{1,2,3,4,5} , {1,2,3} , {5,6,7,8}} ;
for (int x = 0 ; x < data.length ; x ++) {
for (int y = 0 ; y < data[x].length ; y ++) {
System.out.println("data["+x+"]["+y+"] = " + data[x][y]) ;
}
System.out.println() ; // 換行
}
}
}
//輸出結果：
data[0][0] = 1
data[0][1] = 2
data[0][2] = 3
data[0][3] = 4
data[0][4] = 5
data[1][0] = 1
data[1][1] = 2
data[1][2] = 3
data[2][0] = 5
data[2][1] = 6
data[2][2] = 7
data[2][3] = 8
同一個二維數(shù)組通過foreach輸出
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data [][] = new int [][] {
{1,2,3,4,5} , {1,2,3} , {5,6,7,8}} ;
for (int temp [] : data) {
for (int num : temp) {
System.out.print(num + "、") ;
}
System.out.println() ;
}
}
}
//輸出結果
1、2、3、4、5、
1、2、3、
5、6、7、8
7數(shù)組與方法
對于引用數(shù)據(jù)類型，主要的特點是可以于方法進行引用傳遞，數(shù)組本身也是引用數(shù)據(jù)類型，所以自然也可以通過方法實現(xiàn)引用傳遞的操作。
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data [] = new int [] {1,2,3,4,5} ;
printArray(data) ; // 傳遞數(shù)組
}
// 要求接收一個int型的數(shù)組
public static void printArray(int temp []) {
for (int x = 0 ; x < temp.length ; x ++) {
System.out.println(temp[x]) ;
}
}
}
//通過方法來接收一個數(shù)組
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data [] = initArray() ; // 通過方法可以獲得數(shù)組內(nèi)容
printArray(data) ; // 傳遞數(shù)組
}
public static int [] initArray() {
int arr [] = new int [] {1,2,3,4,5} ;
return arr ; // 返回一個數(shù)組
}
// 要求接收一個int型的數(shù)組
public static void printArray(int temp []) {
for (int x = 0 ; x < temp.length ; x ++) {
System.out.println(temp[x]) ;
}
}
}
//通過方法返回一個數(shù)組對象
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data [] = new int [] {1,2,3,4,5} ;
changeArray(data) ; // 修改數(shù)組內(nèi)容
printArray(data) ; // 傳遞數(shù)組
}
public static void changeArray(int arr[]) {
for (int x = 0 ; x < arr.length ; x ++) {
arr[x] *= 2 ; // 每個元素的內(nèi)容乘2保存
}
}
// 要求接收一個int型的數(shù)組
public static void printArray(int temp []) {
for (int x = 0 ; x < temp.length ; x ++) {
System.out.println(temp[x]) ;
}
}
}
//通過方法修改數(shù)組內(nèi)容。
下面寫一個案例，總結上面內(nèi)容
案例;定義一個int數(shù)組，要求計算出這個數(shù)組元素的總和，最大值，最小值，平均值。
//此程序的基本實現(xiàn)
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data [] = new int [] {1,2,3,4,5} ;
int sum = 0 ; ;
double avg = 0.0 ;
int max = data[0] ; // 假設第一個是最大值
int min = data[0] ; // 假設第一個是最小值
for (int x = 0 ; x < data.length ; x ++) {
if (data[x] > max) { // max地位改變了
max = data[x] ;
}
if (data[x] < min) {
min = data[x] ;
}
sum += data[x] ;
}
avg = sum / data.length ;
System.out.println("數(shù)組內(nèi)容總和：" + sum) ;
System.out.println("數(shù)組內(nèi)容平均值：" + avg) ;
System.out.println("數(shù)組內(nèi)容最大值：" + max) ;
System.out.println("數(shù)組內(nèi)容最小值：" + min) ;
}
public static void printArray(int temp []) {
for (int x = 0 ; x < temp.length ; x ++) {
System.out.println(temp[x]) ;
}
}
}
問題：主函數(shù)所在的類往往被稱為主類，那么既然是主類中不希望涉及過多復雜的功能；在開發(fā)的過程中，主方法本身就相當于是一個客戶端，而對于客戶端的代碼盡量簡單一些，所以這個時候是將一系列的計算過程交給單獨的程序類去完成。
//改善操作設計
class ArrayUtil { // 是一個操作工具的類
private int sum ; // 保存總和
private double avg ; // 保存平均值
private int max ; // 保存最大值
private int min ; // 保存最小值
public ArrayUtil(int data[]) { // 進行數(shù)組計算
this.max = data[0] ; // 假設第一個是最大值
this.min = data[0] ; // 假設第一個是最小值
for (int x = 0 ; x < data.length ; x ++) {
if (data[x] > max) { // max地位改變了
this.max = data[x] ;
}
if (data[x] < min) {
this.min = data[x] ;
}
this.sum += data[x] ;
}
this.avg = this.sum / data.length ;
}
public int getSum() {
return this.sum ;
}
public double getAvg() {
return this.avg ;
}
public int getMax() {
return this.max ;
}
public int getMin() {
return this.min ;
}
}
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data [] = new int [] {1,2,3,4,5} ;
ArrayUtil util = new ArrayUtil(data) ; // 數(shù)據(jù)計算
System.out.println("數(shù)組內(nèi)容總和：" + util.getSum()) ;
System.out.println("數(shù)組內(nèi)容平均值：" + util.getAvg()) ;
System.out.println("數(shù)組內(nèi)容最大值：" + util.getMax()) ;
System.out.println("數(shù)組內(nèi)容最小值：" + util.getMin()) ;
}
}
8：數(shù)組操作案例：數(shù)組反轉
做法一：定義一個新的數(shù)組而后按照逆序的方式保存（會產(chǎn)生無用的垃圾空間）
class ArrayUtil {
public static void printArray(int temp []) {
for (int x = 0 ; x < temp.length ; x ++) {
System.out.print(temp[x] + "、") ;
}
System.out.println() ;
}
}
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data [] = new int [] {1,2,3,4,5,6,7,8,9} ;
int temp [] = new int [data.length] ; // 第二個數(shù)組
int foot = temp.length - 1; // 第二個數(shù)組的腳標
for (int x = 0 ; x < data.length ; x ++) {
temp[foot --] = data[x] ;
}
data = temp ;
ArrayUtil.printArray(data) ;
}
}
做法二：在一個數(shù)組上進行轉置
class ArrayUtil {
public static void printArray(int temp []) {
for (int x = 0 ; x < temp.length ; x ++) {
System.out.print(temp[x] + "、") ;
}
System.out.println() ;
}
}
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data [] = new int [] {1,2,3,4,5,6,7,8,9} ;
int center = data.length / 2 ; // 確定轉換的次數(shù)
int head = 0 ; // 操作腳標
int tail = data.length - 1 ; // 操作腳標
for (int x = 0 ; x < center ; x ++) {
int temp = data [head] ;
data [head] = data [tail] ;
data [tail] = temp ;
head ++ ;
tail -- ;
}
ArrayUtil.printArray(data) ;
}
}
比較兩種方式：第一種循環(huán)次數(shù)較多，會產(chǎn)生垃圾；第二種實現(xiàn)循環(huán)次數(shù)較低，但是存在if判斷增加了
時間復雜度，可是減少了無用對象的產(chǎn)生，提升了性能。
//將轉換功能變?yōu)轭惗x
class ArrayUtil {
public static void reverse(int data[]) {
int center = data.length / 2 ; // 確定轉換的次數(shù)
int head = 0 ; // 操作腳標
int tail = data.length - 1 ; // 操作腳標
for (int x = 0 ; x < center ; x ++) {
int temp = data [head] ;
data [head] = data [tail] ;
data [tail] = temp ;
head ++ ;
tail -- ;
}
}
public static void printArray(int temp []) {
for (int x = 0 ; x < temp.length ; x ++) {
System.out.print(temp[x] + "、") ;
}
System.out.println() ;
}
}
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data [] = new int [] {1,2,3,4,5,6,7,8,9} ;
ArrayUtil.reverse(data) ; // 轉置處理
ArrayUtil.printArray(data) ;
}
}
9數(shù)組相關類操作方法
Java語言本身提供有數(shù)組的相關支持處理。
a：數(shù)組排序：Java.util.Arrays.sort(數(shù)組名稱)
class ArrayUtil {
public static void printArray(int temp []) {
for (int x = 0 ; x < temp.length ; x ++) {
System.out.print(temp[x] + "、") ;
}
System.out.println() ;
}
}
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data [] = new int [] {23,12,1,234,2,6,12,34,56} ;
java.util.Arrays.sort(data) ; // 排序
ArrayUtil.printArray(data) ;
}
}
b：數(shù)組拷貝：System.arraycopy(源數(shù)組，源數(shù)組開始點，目標數(shù)組，目標數(shù)組開始點，拷貝長度)
class ArrayUtil {
public static void printArray(int temp []) {
for (int x = 0 ; x < temp.length ; x ++) {
System.out.print(temp[x] + "、") ;
}
System.out.println() ;
}
}
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int dataA [] = new int [] {1,2,3,4,5,6,7,8,9} ;
int dataB [] = new int [] {11,22,33,44,55,66,77,88,99} ;
System.arraycopy(dataA,5,dataB,3,3) ;
ArrayUtil.printArray(dataB) ;
}
}
//結果：
11、22、33、6、7、8、77、88、99、
10方法可變參數(shù)
需求：定義一個方法，可以實現(xiàn)任意多個整型數(shù)據(jù)的相加處理。
傳統(tǒng)實現(xiàn)。
class ArrayUtil {
public static int sum(int [] data) {
int sum = 0 ;
for (int temp : data) {
sum += temp ;
}
return sum ;
}
}
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
System.out.println(ArrayUtil.sum(new int [] {1,2,3})) ;
}
}
上述代碼可以實現(xiàn)任意多個數(shù)字的參數(shù)內(nèi)容傳遞，但是與實際的要求并不符合，實際要求的是可以傳遞任意多個參數(shù)，而不是一個數(shù)組。
從JDK1.5開始為了方便開發(fā)組進行可變參數(shù)的定義。
class ArrayUtil {
public static int sum(int ... data) { // 變種數(shù)組
int sum = 0 ;
for (int temp : data) {
sum += temp ;
}
return sum ;
}
}
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
System.out.println(ArrayUtil.sum(1,2,3,4)) ;
System.out.println(ArrayUtil.sum(new int [] {1,2,3})) ;
}
}
//輸出
10
6
總結：可變參數(shù)的最大作用：在以后進行一些程序類設計或者開發(fā)者調用的時候，利用次種形式可以避免數(shù)組的傳遞操作；可變參數(shù)的本質：依然屬于數(shù)組。
11對象數(shù)組（重點）
之前接觸到的都是基本數(shù)據(jù)類型定義的數(shù)組；Java程序中各種數(shù)據(jù)類型都可以成為數(shù)組類型，所以類也可以成為數(shù)組類型：對象數(shù)組。
動態(tài)初始化： 類 對象數(shù)組名稱 【】 = new 類 【長度】；
靜態(tài)初始化： 類 對象數(shù)組名稱 【】 = new 類 【】{實例化對象，實例化對象，… }；
動態(tài)初始化每個元素為null；
//動態(tài)初始化
class Person {
private String name ;
private int age ;
public Person(String name,int age) {
this.name = name ;
this.age = age ;
}
public String getInfo() {
return "姓名：" + this.name + "、年齡：" + this.age ;
}
// setter、getter略
}
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
Person per [] = new Person[3] ; // 對象數(shù)組
per[0] = new Person("張三",20) ;
per[1] = new Person("李四",20) ;
per[2] = new Person("王五",20) ;
for (int x = 0 ; x < per.length ; x ++) {
System.out.println(per[x].getInfo()) ;
}
}
}
//靜態(tài)初始化
class Person {
private String name ;
private int age ;
public Person(String name,int age) {
this.name = name ;
this.age = age ;
}
public String getInfo() {
return "姓名：" + this.name + "、年齡：" + this.age ;
}
// setter、getter略
}
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
Person per [] = new Person[] {
new Person("張三",20) ,
new Person("李四",20) ,
new Person("王五",20)} ; // 對象數(shù)組
for (int x = 0 ; x < per.length ; x ++) {
System.out.println(per[x].getInfo()) ;
}
}
}
對于對象數(shù)組而言，上述代碼只是更換了一種所謂的數(shù)組定義的類型，但是內(nèi)存圖變得復雜：
總結
數(shù)組最大缺陷：
長度是固定的；
優(yōu)勢：線性保存，根據(jù)索引訪問，速度較塊。（時間復雜度為“1”）。
面試題：定義類的時候什么情況下會考慮使用static方法？
在類中不提供任何成員屬性的情況下，如果定義的是普通方法，那么就必須通過實例化對象來進行調用，這樣就會產(chǎn)生許多無用的實例化對象。那么在這樣的情況下會考慮直接定義static方法，這樣可以由類名稱直接調用。
更多關于java相關內(nèi)容感興趣的讀者可查看本站專題：《Java數(shù)組操作技巧總結》、《Java字符與字符串操作技巧總結》、《Java數(shù)學運算技巧總結》、《Java數(shù)據(jù)結構與算法教程》及《Java操作DOM節(jié)點技巧總結》
希望本文所述對大家java程序設計有所幫助。
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