Java数组篇[6]：数组的访问和遍历

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  我是一名后端开发爱好者，工作日常接触到最多的就是Java语言啦，所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的，通过文章的形式进行输出，希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们，同时也能对自己的技术进行沉淀，加以复盘，查缺补漏。

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前言

数组作为Java中常用的数据结构之一，其访问和遍历是基本操作。掌握这些操作对于处理数组数据至关重要。

摘要

本文将介绍Java中数组访问和遍历的不同方法，包括使用传统for循环、for-each循环以及Java 8及以上版本中的流（Stream）操作。

概述

数组访问指的是根据索引获取或设置数组中特定位置的元素。遍历数组则是按顺序访问数组中的所有元素。

数组访问

在Java中，数组元素的访问非常直接，通过索引即可实现。

int[] myArray = {10, 20, 30, 40, 50};
int firstElement = myArray[0]; // 获取第一个元素
myArray[0] = 100; // 设置第一个元素为100

遍历数组

使用传统for循环遍历数组

for (int i = 0; i < myArray.length; i++) {
    System.out.println(myArray[i]);
}

使用for-each循环遍历数组

for-each循环提供了一种更简洁的方式来遍历数组。

for (int element : myArray) {
    System.out.println(element);
}

使用Java 8的流（Stream）遍历数组

Java 8引入了流，它提供了一种新的方式来处理数组和集合。

import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;

Stream<int[]> stream = Arrays.stream(myArray); // 创建流
stream.forEach(System.out::println); // 遍历并打印数组元素

使用案例分享

假设我们需要打印数组中所有元素的平方。

for (int element : myArray) {
    System.out.println(element * element);
}

应用场景案例

在数据分析中，经常需要对数组中的每个元素执行某种操作，比如计算平均值。

double sum = 0;
for (int element : myArray) {
    sum += element;
}
double average = sum / myArray.length;
System.out.println("平均值是: " + average);

  针对如上示例代码，这里我给大家详细的代码剖析下，以便于帮助大家理解的更为透彻，帮助大家早日掌握。

这段Java代码演示了如何计算一个数组所有元素的平均值。下面是对代码的逐行解释：

1. double sum = 0;：声明了一个double类型的变量sum并初始化为0。这个变量将用于累加数组中的所有元素。
2. for (int element : myArray) { ... }：这是一个for-each循环，用于遍历数组myArray中的每个元素。在每次循环中，当前遍历到的数组元素被赋值给变量element。
3. sum += element;：在循环内部，将当前元素的值累加到变量sum中。
4. double average = sum / myArray.length;：在循环结束后，计算平均值。这通过将累加的总和sum除以数组的长度myArray.length来实现。
5. System.out.println("平均值是: " + average);：打印出计算得到的平均值。

这段代码假设myArray是一个已经初始化并填充了元素的数组。当执行这段代码时，它将计算数组中所有元素的总和，然后除以元素的数量来得到平均值，并将结果输出到控制台。

例如，如果myArray包含元素{1, 2, 3, 4, 5}，那么执行这段代码将输出：

平均值是: 3.0

这是因为(1 + 2 + 3 + 4 + 5)的总和是15，数组的长度是5，所以平均值是15 / 5 = 3.0。

请注意，这段代码使用了double类型的变量sum来确保在计算过程中能够保持小数的精度，即使数组中的元素是int类型。如果使用int类型来累加，那么结果可能会因为整数除法而丢失小数部分。

优缺点分析

传统**for**循环：

• 优点：提供了对数组索引的直接控制。
• 缺点：代码稍显冗长。

for-each**循环**：

• 优点：代码简洁，易于阅读。
• 缺点：不能在循环中改变数组的元素。

流（Stream）：

• 优点：提供了强大的数据处理能力，代码更简洁。
• 缺点：对于简单的遍历，可能会显得有些过度。

核心类方法介绍

• length：数组的长度属性，用于获取数组中元素的数量。
• Arrays.stream()：将数组转换为流。

测试用例

以下是使用main函数的一个测试用例，演示了数组的访问和遍历。

测试代码

package com.secf.service.action.hpy.hys.ListDir;

import java.util.Arrays;

/**
 * @Author ms
 * @Date 2024-07-31 11:26
 */
public class Test6 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

        // 访问数组的第一个元素
        System.out.println("第一个元素: " + numbers[0]);

        // 使用传统for循环遍历数组
        System.out.println("使用传统for循环遍历数组:");
        for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
            System.out.println(numbers[i]);
        }

        // 使用for-each循环遍历数组
        System.out.println("使用for-each循环遍历数组:");
        for (int number : numbers) {
            System.out.println(number);
        }

        // 使用流遍历数组
        System.out.println("使用流遍历数组:");
        Arrays.stream(numbers).forEach(System.out::println);
    }
}

测试代码执行结果

  根据如上测试用例，我本地演示结果展示如下，仅供参考哈，你们也可以自行修改测试用例或者添加更多的测试数据或测试方法，进行熟练学习以此加深理解。

代码分析

  针对如上示例代码，这里我给大家详细的代码剖析下，以便于帮助大家理解的更为透彻，帮助大家早日掌握。

这段Java代码演示了如何在Java中访问和遍历一个整数数组。下面是对代码的逐行解释：

1. public class ArrayAccessAndTraversalTest：定义了一个名为ArrayAccessAndTraversalTest的公共类。
2. public static void main(String[] args)：这是程序的入口点，main方法，它接受一个字符串数组args作为参数。
3. int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};：声明并初始化了一个整型数组numbers，包含5个整数元素。
4. System.out.println("第一个元素: " + numbers[0]);：打印数组的第一个元素，即索引为0的元素，其值为1。

5-8. 使用传统的for循环遍历数组：

• 打印出将要使用传统for循环遍历数组的提示信息。
• 通过for循环，使用索引从0遍历到数组长度减1，打印每个索引处的元素。

9-12. 使用for-each循环遍历数组：

• 打印出将要使用for-each循环遍历数组的提示信息。
• for-each循环提供了一种更简洁的方式来遍历数组，无需使用索引。

13-16. 使用Java 8的流（Stream）遍历数组：

• 打印出将要使用流遍历数组的提示信息。
• 使用Arrays.stream()方法将数组转换为流，然后使用forEach方法和方法引用System.out::println来遍历并打印数组中的每个元素。

当这段代码执行时，它将按顺序执行以下操作：

• 打印数组的第一个元素。
• 打印使用传统for循环遍历数组的结果。
• 打印使用for-each循环遍历数组的结果。
• 打印使用流遍历数组的结果。

输出结果将类似于：

第一个元素: 1
使用传统for循环遍历数组:
1
2
3
4
5
使用for-each循环遍历数组:
1
2
3
4
5
使用流遍历数组:
1
2
3
4
5

这段代码展示了Java中数组遍历的三种不同方式，每种方式都有其用途和优势。传统for循环提供了对索引的直接控制，for-each循环使得遍历更加简洁，而流则提供了一种函数式编程的方法来处理数组。

小结

本文介绍了Java中数组的访问和遍历方法。无论是使用传统的for循环、for-each循环还是Java 8的流，每种方法都有其适用场景和优势。

总结

数组的访问和遍历是Java编程中的基础操作。了解和掌握这些操作对于处理数组数据至关重要。Java提供了多种遍历数组的方式，开发者可以根据具体需求和个人偏好选择合适的方法。

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文末

好啦，以上就是我这期的全部内容，如果有任何疑问，欢迎下方留言哦，咱们下期见。

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学习不分先后，知识不分多少；事无巨细，当以虚心求教；三人行，必有我师焉！！！

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