【愚公系列】2021年12月 Java教学课程 18-数组
文章目录
一、数组
1.1 数组介绍
数组就是存储数据长度固定的容器，存储多个数据的数据类型要一致。
1.2 数组的定义格式
1.2.1 第一种格式
数据类型[] 数组名
示例：
int[] arr;
double[] arr;
char[] arr;1.2.2 第二种格式
数据类型 数组名[]
示例：
int arr[];
double arr[];
char arr[];1.3 数组的动态初始化
1.3.1 什么是动态初始化
数组动态初始化就是只给定数组的长度，由系统给出默认初始化值
1.3.2 动态初始化格式
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];int[] arr = new int[3];1.3.3 动态初始化格式详解
- 等号左边：
- int:数组的数据类型
- []:代表这是一个数组
- arr:代表数组的名称
- 等号右边：
- new:为数组开辟内存空间
- int:数组的数据类型
- []:代表这是一个数组
- 5:代表数组的长度
代码 :
package com.itheima.array;
public class Demo2Array {
/*
数组的动态初始化:
在初始化的时候, 需要手动指定数组的长度, 系统会为数组容器分配初始值.
动态初始化格式:
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度];
注意:
打印数组变量的时候, 会打印出数组的内存地址
[I@10f87f48 :
@ : 分隔符
[ : 当前的空间是一个数组类型
I : 当前数组容器中所存储的数据类型
10f87f48 : 十六进制内存地址
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
*/
public static void main(String[] args) {
// 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度];
// 通过new关键字创建了一个int类型的数组容器, 该容器可以存储5个int类型的整数, 该容器被arr数组变量所记录
int[] arr = new int[5];
// [I@10f87f48
System.out.println(arr);
byte[] bArr = new byte[3];
// [B@b4c966a
System.out.println(bArr);
}
}1.4 数组元素访问
1.4.1 什么是索引
每一个存储到数组的元素，都会自动的拥有一个编号，从0开始。
这个自动编号称为数组索引(index)，可以通过数组的索引访问到数组中的元素。
1.4.2访问数组元素格式
数组名[索引];1.4.3示例代码
package com.itheima.array;
public class Demo3ArrayIndex {
/*
数组动态初始化:
初始化的时候, 手动指定数组长度, 系统会为数组容器分配初始值.
数组的元素访问格式:
数组名[索引]
索引: 数组中数据的编号方式, 编号从0开始
作用: 访问数组容器中的空间位置
注意:
数组在创建完毕后, 即使没有赋值, 也可以取出, 但取出的元素都是默认初始化值.
*/
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[3]; // 0 1 2
System.out.println(arr); // 数组的内存地址 [I@10f87f48
// 数组名[索引] 访问数组容器中的空间位置
System.out.println(arr[0]); // 0 系统自动分配的默认初始化值
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
System.out.println("--------------");
// 数组名[索引]
arr[0] = 11;
arr[1] = 22;
arr[2] = 33;
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
}
}1.5 内存分配
1.5.1 内存概述
内存是计算机中的重要原件，临时存储区域，作用是运行程序。
我们编写的程序是存放在硬盘中的，在硬盘中的程序是不会运行的。
必须放进内存中才能运行，运行完毕后会清空内存。
Java虚拟机要运行程序，必须要对内存进行空间的分配和管理。
1.5.2 java中的内存分配
- 目前我们只需要记住两个内存，分别是：栈内存和堆内存
区域名称 | 作用 |
|---|---|
寄存器 | 给CPU使用，和我们开发无关。 |
本地方法栈 | JVM在使用操作系统功能的时候使用，和我们开发无关。 |
方法区 | 存储可以运行的class文件。 |
堆内存 | 存储对象或者数组，new来创建的，都存储在堆内存。 |
方法栈 | 方法运行时使用的内存，比如main方法运行，进入方法栈中执行。 |
1.6 Java内存分配-一个数组内存图
1.7 两个数组内存图
1.8 多个数组指向相同内存图
1.9 数组的静态初始化
1.9.1 什么是静态初始化
在创建数组时，直接将元素确定
1.9.2 静态初始化格式
1.9.3示例代码
package com.itheima.array2;
public class Demo1Array {
/*
数组静态初始化 : 初始化时指定每个数组元素的初始值，由系统决定数组长度
完整格式:
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{数据1,数据2,数据3...};
简化格式:
数据类型[] 数组名 = {数据1,数据2,数据3...};
*/
public static void main(String[] args) {
// 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{数据1,数据2,数据3...};
int[] arr = new int[]{11,22,33};
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
// 数据类型[] 数组名 = {数据1,数据2,数据3...};
int[] arr2 = {44,55,66};
System.out.println(arr2);
System.out.println(arr2[0]);
System.out.println(arr2[1]);
System.out.println(arr2[2]);
}
}1.10 数组操作的两个常见问题
1.10.1 索引越界异常
出现原因
public class ArrayDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[3];
System.out.println(arr[3]);
}
}数组长度为3，索引范围是0~2，但是我们却访问了一个3的索引。
程序运行后，将会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。
解决方案
将错误的索引修改为正确的索引范围即可！
1.10.2 空指针异常
出现原因
public class ArrayDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[3];
//把null赋值给数组
arr = null;
System.out.println(arr[0]);
}
}arr = null 这行代码，意味着变量arr将不会在保存数组的内存地址，也就不允许再操作数组了，因此运行的时候会抛出 NullPointerException 空指针异常。在开发中，空指针异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。
解决方案
给数组一个真正的堆内存空间引用即可！
1.11 数组遍历
数组遍历：就是将数组中的每个元素分别获取出来，就是遍历。遍历也是数组操作中的基石。
public class ArrayTest01 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
System.out.println(arr[3]);
System.out.println(arr[4]);
}
}以上代码是可以将数组中每个元素全部遍历出来，但是如果数组元素非常多，这种写法肯定不行，因此我们需要改造成循环的写法。数组的索引是 0 到 lenght-1 ，可以作为循环的条件出现。
public class ArrayTest01 {
public static void main(String[] args) {
//定义数组
int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};
//使用通用的遍历格式
for(int x=0; x<arr.length; x++) {
System.out.println(arr[x]);
}
}
}
1.12 数组获取最大值
最大值获取：从数组的所有元素中找出最大值。
实现思路：
定义变量，保存数组0索引上的元素
遍历数组，获取出数组中的每个元素
将遍历到的元素和保存数组0索引上值的变量进行比较
如果数组元素的值大于了变量的值，变量记录住新的值
数组循环遍历结束，变量保存的就是数组中的最大值
代码实现：
package com.itheima.test;
import java.util.Scanner;
public class Test2Array {
/*
需求: 从数组中查找最大值
int[] arr = {12,45,98,73,60};
实现步骤:
1. 假设数组中的第一个元素为最大值
2. 遍历数组, 获取每一个元素, 准备进行比较
3. 如果比较的过程中, 出现了比max更大的, 让max记录更大的值
4. 循环结束后, 打印最大值.
*/
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {12,45,98,73,60};
// 1. 假设数组中的第一个元素为最大值
int max = arr[0];
// 2. 遍历数组, 获取每一个元素, 准备进行比较
for(int i = 1; i < arr.length; i++){
// 3. 如果比较的过程中, 出现了比max更大的, 让max记录更大的值
if(arr[i] > max){
max = arr[i];
}
}
// 4. 循环结束后, 打印最大值.
System.out.println("max:" + max);
}
}1.13 数组元素求和
需求：键盘录入5个整数，存储到数组中，并对数组求和
思路：
1.创建键盘录入对象，准备键盘录入
2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果
3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值
4.将键盘录入的数值存储到数组中
5.遍历数组，取出每一个元素，并求和
6.输出总和
代码实现：
package com.itheima.test;
import java.util.Scanner;
public class Test3Array {
/*
需求：键盘录入5个整数，存储到数组中，并对数组求和
思路：
1.创建键盘录入对象，准备键盘录入
2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果
3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值
4.将键盘录入的数值存储到数组中
5.遍历数组，取出每一个元素，并求和
6.输出总和
*/
public static void main(String[] args) {
// 1.创建键盘录入对象，准备键盘录入
Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果
int sum = 0;
// 3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值
int[] arr = new int[5];
// 4.将键盘录入的数值存储到数组中
for(int i = 0; i < arr.length; i++){
System.out.println("请输入第" + (i+1) + "个整数:");
//arr[i] = 10;
arr[i] = sc.nextInt();
}
// 5.遍历数组，取出每一个元素，并求和
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
sum += arr[i];
}
// 6.输出总和
System.out.println("sum:" + sum);
}
}1.14 数组基本查找【应用】
需求：
已知一个数组 arr = {19, 28, 37, 46, 50}; 键盘录入一个数据，查找该数据在数组中的索引，并在控
制台输出找到的索引值。
思路：
1.定义一个数组，用静态初始化完成数组元素的初始化
2.键盘录入要查找的数据，用一个变量接收
3.定义一个索引变量，初始值为-1
4.遍历数组，获取到数组中的每一个元素
5.拿键盘录入的数据和数组中的每一个元素进行比较，如果值相同，就把该值对应的索引赋值给索引变量，并结束循环
6.输出索引变量
代码实现：
public static void main(String[] args) {
// 1.定义一个数组，用静态初始化完成数组元素的初始化
int[] arr = {19, 28, 37, 46, 50};
// 2.键盘录入要查找的数据，用一个变量接收
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入您要查找的元素:");
int num = sc.nextInt();
// 3.定义一个索引变量，初始值为-1
// 假设要查找的数据, 在数组中就是不存在的
int index = -1;
// 4.遍历数组，获取到数组中的每一个元素
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
// 5.拿键盘录入的数据和数组中的每一个元素进行比较，如果值相同，就把该值对应的索引赋值给索引变量，并结束循环
if(num == arr[i]){
// 如果值相同，就把该值对应的索引赋值给索引变量，并结束循环
index = i;
break;
}
}
// 6.输出索引变量
System.out.println(index);
}
}1.15 评委打分【应用】
需求：在编程竞赛中，有6个评委为参赛的选手打分，分数为0-100的整数分。
选手的最后得分为：去掉一个最高分和一个最低分后 的4个评委平均值 (不考虑小数部分)。
思路：
1.定义一个数组，用动态初始化完成数组元素的初始化，长度为6
2.键盘录入评委分数
3.由于是6个评委打分，所以，接收评委分数的操作，用循环
4.求出数组最大值
5.求出数组最小值
6.求出数组总和
7.按照计算规则进行计算得到平均分
8.输出平均分
代码实现：
public static void main(String[] args) {
// 1.定义一个数组，用动态初始化完成数组元素的初始化，长度为6
int[] arr = new int[6];
// 2.键盘录入评委分数
Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 3.由于是6个评委打分，所以，接收评委分数的操作，用循环
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println("请输入第" + (i+1) + "个评委的打分:");
int score = sc.nextInt();
if(score >= 0 && score <= 100){
// 合法的分值
arr[i] = score;
}else{
// 非法的分值
System.out.println("您的打分输入有误, 请检查是否是0-100之间的");
i--;
}
}
// 4.求出数组最大值
int max = arr[0];
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if(max < arr[i]){
max = arr[i];
}
}
// 5.求出数组最小值
int min = arr[0];
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if(min > arr[i]){
min = arr[i];
}
}
// 6.求出数组总和
int sum = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
sum += arr[i];
}
// 7.按照计算规则进行计算得到平均分
int avg = (sum - max - min ) / 4;
// 8.输出平均分
System.out.println(avg);
}
}腾讯云开发者
