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Java基础篇——(11)数组

一、数组的概念

数组概念: 数组就是存储数据长度固定的容器,保证多个数据的数据类型要一致。

通俗点说,数组是一种容器,可以同时存放多个数据值

数组的特点

  1. 数组是一种引用数据类型
  2. 数组当中的多个数据,类型必须统一
  3. 数组的长度在程序运行期间,不能改变

二、数组的初始化

数组的初始化:在内存中创建一个数组,并向其中赋予一些默认值。

两种常见的初始化方式:

  1. 动态初始化(指定长度):在创建数组的时候,直接指定数组当中的数据元素个数。
  2. 静态初始化(指定内容):在创建数组的时候,不指定数据个数多少,而是直接将具体的数据内容进行指定。

2.1 动态初始化数组

动态初始化数组的格式:

数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[数组长度];

解析含义:
左侧数据类型:也就是数组当中保存的数据,全都是统一的类型。
左侧的中括号:代表我是一个数组
左侧数组名称:给数组取一个名字
右侧的new:代表创建数组的动作
右侧数据类型:必须和左边的数据类型一致
右侧中括号的长度:也就是数据当中,到底可以保存多少个数据,是一个int数字

举例说明

public class Demo01Array {

    public static void main(String[] args) {

        //创建一个数组,里面可以存放300个int数据
        //格式:数据类型[] 数据名称 = new 数据类型[数据长度]
        int[] arrayA = new int[300];

        //创建一个数组,能够存放10个double类型的数据
        double[] arrayB = new double[10];

        //创建一个数组,能够存放5个字符串
        String[] arrayC = new String[5];

    }

}

2.2 静态初始化数组

静态初始化数组的标准格式:

数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[] {元素1, 元素2, 元素3, ...};

举例说明

public class Demo02Array {

    public static void main(String[] args) {

        //直接创建一个数组,里面装的全都是int数字,具体为:5、15、25
        int[] arrayA = new int[] { 5, 15, 25 };

        //创建一个数组,用于装字符串:"Hello"、"World"、"Java"
        String[] arrayB = new String[] { "Hello", "World", "Java" };
    }

}

使用静态初始化数组的时候,格式还可以省略一下。

静态初始化数组的省略格式:

数据类型[] 数据名称 = { 元素1,元素2,... };

注意事项:
1.静态初始化没有指定长度,但是仍然会自动推算得到长度。
2.静态初始化标准格式可以拆分成为两个步骤。
3.动态初始化也可以拆分成为两个步骤。
4.静态初始化一旦使用省略格式,就不能拆分成两个步骤。

举例说明

public class Demo03Array {

    public static void main(String[] args) {

        //省略格式的静态初始化
        int[] arrayA = { 5, 15, 25 };

        //静态初始化的标准格式,可以拆分成为两个步骤
        int[] arrayB;
        arrayB = new int[] { 11, 21, 31 };

        //动态初始化的标准格式,可以拆分成为两个步骤
        int[] arrayC;
        arrayC = new int[5];

        //静态初始化的省略格式,不能拆分成为两个步骤
//        int[] arrayD;
//        arrayD = { 10, 12, 14 };

    }

}

2.3 拓展

使用动态初始化数组时,其中的元素将会自动拥有一个默认值,规则如下:

  • 如果是整数类型,默认为0
  • 如果是浮点类型,默认为0.0
  • 如果是字符类型,默认为'u0000'
  • 如果是布尔类型,默认为false
  • 如果是引用类型,默认为null

注意事项:
静态初始化其实也有默认值的过程,只不过系统马上将默认值替换成为了大括号当中的具体数据。

使用建议

  • 如果不确定数组当中的具体内容,用动态初始化;
  • 否则,已经确定了具体的内容,用静态初始化。

三、数组的访问

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。

访问数组元素的格式:

数组名称[索引值]

索引值:就是一个int数字,代表数组当中元素的编号。

【注意】:索引值从0开始,一直到“数组的长度-1”为止

举例说明

public class Demo04ArrayUse {

    public static void main(String[] args) {

        //静态初始化的省略格式
        int[] array = { 10, 20, 30 };

        System.out.println(array);//[I@1b6d3586

        //直接打印数组中的元素
        System.out.println(array[0]);//打印第0个元素-10
        System.out.println(array[1]);//打印第1个元素-20
        System.out.println(array[2]);//打印第2个元素-30
        System.out.println("===========");

        //将数组当中的某一个元素,赋值给变量
        int num = array[1];
        System.out.println(num);//20

    }

}

四、数组的常见操作

4.1 数组越界异常

数组的索引编号从0开始,一直到“数组的长度-1”为止。如果访问数组元素的时候,索引编号不存在,那么将会发生:数组索引越界异常 ArrayIndexOutOfBoundException

问题原因:索引编号写错了。
解决方案:修改成为存在的正确索引编号。

举例说明

package com.vayliu.demo03;

/*
数组的索引编号从0开始,一直到“数组的长度-1”为止

如果访问数组元素的时候,索引编号不存在,那么将会发生:
数组索引越界异常 ArrayIndexOutOfBoundException

问题原因:索引编号写错了。
解决方案:修改成为存在的正确索引编号。
 */
public class Demo01ArrayIndex {

    public static void main(String[] args) {

        int[] array = { 15, 25, 35 };

        System.out.println(array[0]);//15
        System.out.println(array[1]);//25
        System.out.println(array[2]);//35

        System.out.println(array[3]);

    }

}

此时的运行结果便是:

image-20200807235211538

由此可知,在第22行产生了数组越界异常,原因是array数组的索引就是0,1,2,没有3索引。

4.2 数组空指针异常

首先我们要知道:所有的引用类型变量,都可以赋值为一个null值,但是代表其中什么都没有。

数组必须进行new初始化才能使用其中的元素。如果只是复制了一个null,没有进行new创建,那么将会发生:空指针异常 NullPointerException

问题原因:忘了new
解决方案:补上new

举例说明

package com.vayliu.demo03;

/*
所有的引用类型变量,都可以赋值为一个null值,但是代表其中什么都没有。

数组必须进行new初始化才能使用其中的元素。
如果只是复制了一个null,没有进行new创建,那么将会发生:
空指针异常 NullPointerException

问题原因:忘了new
解决方案:补上new
 */
public class Demo02ArrayNull {

    public static void main(String[] args) {

        int[] array = null;
//        array = new int[3];
        System.out.println(array[0]);

    }

}

此时的运行结果便是:

image-20200808000009855

由此可知,在第19行产生了数组空指针异常,原因是没有对array数组进行new操作。

4.3 数组遍历【重点】

数组遍历: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。

举例说明:

public class Demo04Array {

    public static void main(String[] args) {

        int[] array = { 15, 25, 35, 40, 50 };

        //首先使用原始方式输出
        System.out.println(array[0]);//15
        System.out.println(array[1]);//25
        System.out.println(array[2]);//35
        System.out.println(array[3]);//40
        System.out.println(array[4]);//50
        System.out.println("===========");

        //使用循环,次数其实就是数组的长度。
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
        System.out.println("===========");

//        int len = array.length;//长度
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }

    }

}

如何获取数组的长度,格式:数组名称.length

这将会得到一个int数据代表数组的长度。

【注意】:数组一旦创建,程序运行期间,长度不可改变。

4.4 数组获取最值元素

数组中的最值也就是指整个数组中的最大值和最小值。

求数组中的最大值

实现思路

  • 可以将整个过程看做为一场【比武招亲】,那么数组内各元素便可作为各选手战斗力。
  • 每个选手需要在擂台中进行比武,只有战斗力强的才能待在比武擂台中。
  • 第一个选手先站在比武擂台中,然后剩下的每个选手依次进行比武。
  • 最后战斗力最强的选手留在台上。

程序代码

public class Demo05ArrayMax {

    public static void main(String[] args) {

        int[] array = { 5, 15, 30, 20, 10000, 30, 35 };

        int max = array[0];//比武擂台
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            //如果当前元素的值,比max更大,则换人
            if (array[i] > max){
                max = array[i];
            }
        }
        //谁最厉害,就能在max当中留下谁的战斗力
        System.out.println("最大值:" + max);
    }

}

求数组中的最小值

实现思路

与求数组中的最大值思路一样,只不过在判断时,如果当前元素的值,比min更小,则换人。

程序代码

public class Demo06ArrayMin {

    public static void main(String[] args) {

        int[] array = { 5, 15, 30, 20, 10000, -20, 30, 35 };

        int min = array[0];
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            //如果当前元素的值,比min更小,则换人
            if (array[i] < min){
                min = array[i];
            }
        }

        System.out.println("最小值:" + min);
    }

}

4.5 数组反转

数组元素的反转:

  • 本来的样子:[1, 2, 3, 4]
  • 之后的样子:[4, 3, 2, 1]

要求:不能使用新数组,就用原来的唯一一个数组。

解决方案(一)

  1. 数组元素反转,其实就是对称位置的元素交换。
  2. 通常遍历数组用的是一个索引:
    int i = 0;
    现在表示对称位置需要两个索引:
    int min = 0;
    int max = array.length - 1;
  3. 如何交换两个变量的值?
    int a = 10;
    int b = 20;
    我们可以理解成如果是两个水杯,都是满的,如何交换?答:借助第三个空杯子:
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
    用第三个变量倒手。
  4. 什么时候停止交换?
    (1)min == max;
    (2)min > max;
    可以推算出什么时候应该交换
    min < max

程序代码

public class Demo07ArrayReverse {

    public static void main(String[] args) {

        int[] array = { 10, 20, 30, 40, 50 };

        //遍历打印数组本来的样子
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
        System.out.println("===========");

        /*
        初始化语句:int min = 0, max = array.length - 1
        条件判断:min < max
        步进表达式:min++, max--
        循环体:用第三个变量倒手
         */
        for (int min = 0, max = array.length - 1; min < max; min++, max--) {
            int temp = array[min];
            array[min] = array[max];
            array[max] = temp;
        }

        //再次遍历打印数组后来的样子
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
    }

}

五、数组作为方法参数和返回值

5.1 数组作为方法参数

数组可以作为方法的参数。

当调用方法的时候,向方法的小括号进行传参,传递进去的其实是数组的地址值。

程序代码

public class Demo01ArrayParam {

    public static void main(String[] args) {

        int[] array = { 10, 20, 30, 40, 50 };

        System.out.println(array);//地址值

        printArray(array);//传递进去的就是array当中保存的地址值
        System.out.println("========AAA=======");
        printArray(array);
        System.out.println("========BBB=======");
        printArray(array);

    }

    /*
    三要素
    返回值类型:只是进行打印而已,不需要进行计算,也没有结果,用void
    方法名称:printArray
    参数列表:必须给我数组,我才能打印其中元素。int[] array
     */
    public static void printArray(int[] array) {
        System.out.println("printArray方法收到的参数是");
        System.out.println(array);//地址值
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
    }

}

5.2 数组作为方法返回值

一个方法可以有0、1、多个参数;但是只能有0或者1个返回值,不能有多个返回值。

如果希望一个方法当中产生的多个结果数据进行返回,怎么办?

解决方案:使用一个数组作为返回类型即可

程序代码

public class Demo02ArrayReturn {

    public static void main(String[] args) {
        int[] result = calculate(10, 20, 30);
        System.out.println("main方法接收到的返回值数组是:");
        System.out.println(result);//地址值

        System.out.println("总和:" + result[0]);
        System.out.println("平均数:" + result[1]);
    }

    public static int[] calculate(int a, int b, int c) {
        int sum = a + b + c;//总和
        int avg = sum / 3;//平均数
        //两个结果都希望进行返回
        //需要一个数组,也就是一个塑料兜,数组可以保存多个结果
//        int[] array = new int[2];
//        array[0] = sum;//总和
//        array[1] = avg;//平均数

        int[] array = { sum, avg };
        System.out.println("calculate方法内部数组是:");
        System.out.println(array);//地址值
        return array;
    }

}

5.3 小结

任何数据类型都能作为方法的参数类型,或者返回类型。

  • 数组作为方法的参数,传递进去的其实是数组的地址值。
  • 数组作为方法的返回值,返回的其实也是数组的地址值。



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