数组对于每一门编程语言来说都是重要的数据结构之一,当然不同语言对数组的实现及处理也不尽相同。
Java语言中提供的数组是用来存储固定大小的同类型元素。
你可以声明一个数组变量,如numbers[100]来代替直接声明100个独立变量number0,number1,…,number99。
Java数组的声明、创建和初始化,并给出其对应的代码。
声明数组变量
dataType[] arrayRefVar; // 首选的方法
//或
dataType arrayRefVar[]; // 效果相同,但不是首选方法
double[] myList; // 首选的方法
double myList[]; // 效果相同,但不是首选方法
注意: 建议使用dataType[] arrayRefVar 的声明风格声明数组变量。 dataType arrayRefVar[] 风格是来自 C/C++ 语言 ,在Java中采用是为了让 C/C++ 程序员能够快速理解java语言。
创建数组
arrayRefVar = new dataType[arraySize];
上面的语法语句做了两件事:
- 一、使用dataType[arraySize]创建了一个数组。
- 二、把新创建的数组的引用赋值给变量 arrayRefVar。
数组变量的声明,和创建数组可以用一条语句完成,如下所示:
dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];
另外,你还可以使用如下的方式创建数组。
dataType[] arrayRefVar = {
value0, value1, ..., valuek};
数组的元素是通过索引访问的。数组索引从0开始,所以索引值从0到arrayRefVar.length-1。
实例:
public class TestArray {
public static void main(String[] args) {
// 数组大小
int size = 10;
// 定义数组
double[] myList = new double[size];
myList[0] = 5.6;
myList[1] = 4.5;
myList[2] = 3.3;
myList[4] = 4.0;
myList[5] = 34.33;
myList[6] = 34.0;
myList[7] = 45.45;
myList[8] = 99.993;
myList[9] = 11123;
// 计算所有元素的总和
double total = 0;
for (int i = 0; i < size; i++) {
total += myList[i];
}
System.out.println("总和为: " + total);
}
}
以上实例输出结果为:
总和为: 11354.173
下面的图片描绘了数组myList。这里myList数组里有10个double元素,它的下标从0到9。
处理数组
数组的元素类型和数组的大小都是确定的,所以当处理数组元素时候,我们通常使用基本循环或者foreach循环。
- 示例
public class TestArray {
public static void main(String[] args) {
double[] myList = {
1.9, 2.9, 3.4, 3.5};
// 打印所有数组元素
for (int i = 0; i < myList.length; i++) {
System.out.println(myList[i] + " ");
}
// 计算所有元素的总和
double total = 0;
for (int i = 0; i < myList.length; i++) {
total += myList[i];
}
System.out.println("Total is " + total);
// 查找最大元素
double max = myList[0];
for (int i = 1; i < myList.length; i++) {
if (myList[i] > max) max = myList[i];
}
System.out.println("Max is " + max);
}
}
以上实例编译运行结果如下:
1.9
2.9
3.4
3.5
数组作为函数的参数
数组可以作为参数传递给方法。例如,下面的例子就是一个打印int数组中元素的方法。
public static void printArray(int[] array) {
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
System.out.print(array[i] + " ");
}
}
下面例子调用printArray方法打印出 3,1,2,6,4和2
printArray(new int[]{
3, 1, 2, 6, 4, 2});
数组作为函数的返回值
public static int[] reverse(int[] list) {
int[] result = new int[list.length];
for (int i = 0, j = result.length - 1; i < list.length; i++, j--) {
result[j] = list[i];
}
return result;
}
以上实例中result数组作为函数的返回值。
Arrays 类
java.util.Arrays类能方便地操作数组,它提供的所有方法都是静态的。具有以下功能:
-
给数组赋值:通过fill方法。
-
对数组排序:通过sort方法,按升序。
-
比较数组:通过equals方法比较数组中元素值是否相等。
-
查找数组元素:通过binarySearch方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。
具体说明请查看下表:
序号 | 方法 | 说明 |
---|---|---|
1 | public static int binarySearch(Object[] a, Object key) | 用二分查找算法在给定数组中搜索给定值的对象(Byte,Int,double等)。数组在调用前必须排序好的。如果查找值包含在数组中,则返回搜索键的索引;否则返回 (-(插入点) – 1)。 |
2 | public static boolean equals(long[] a, long[] a2) | 如果两个指定的 long 型数组彼此相等,则返回 true。如果两个数组包含相同数量的元素,并且两个数组中的所有相应元素对都是相等的,则认为这两个数组是相等的。换句话说,如果两个数组以相同顺序包含相同的元素,则两个数组是相等的。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型(Byte,short,Int等)。 |
3 | public static void fill(int[] a, int val) | 将指定的 int 值分配给指定 int 型数组指定范围中的每个元素。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型(Byte,short,Int等)。 |
4 | public static void sort(Object[] a) | 对指定对象数组根据其元素的自然顺序进行升序排列。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型(Byte,short,Int等)。 |
二维数组
获取全部元素
假设有一个矩阵为 5 行 5 列,该矩阵是由程序随机产生的 10 以内数字排列而成。下面使用二维数组来创建该矩阵,代码如下:
public class Test11
{
public static void main(String[] args)
{
//创建一个二维矩阵
int[][] matrix=new int[5][5];
//随机分配值
for(int i=0;i<matrix.length;i++)
{
for(int j=0;j<matrix[i].length;j++)
{
matrix[i][j]=(int)(Math.random()*10);
}
}
System.out.println("下面是程序生成的矩阵\n");
//遍历二维矩阵并输出
for(int k=0;k<matrix.length;k++)
{
for(int g=0;g<matrix[k].length;g++)
{
System.out.print(matrix[k][g]+"");
}
System.out.println();
}
}
}
在该程序中,首先定义了一个二维数组,然后使用两个嵌套的 for 循环向二维数组中的每个元素赋值。其中,Math.random() 方法返回的是一个 double 类型的数值,数值为 0.6、0.9 等,因此乘以 10 之后为 10 以内的整数。最后又使用了两个嵌套的 for 循环遍历二维数组,输出二维数组中的值,从而产生矩阵。
运行该程序的结果如下所示。
34565
96033
48741
10583
63985
获取整行元素
除了获取单个元素和全部元素之外,还可以单独获取二维数组的某一行中所有元素的值,或者二维数组中某一列元素的值。获取指定行的元素时,需要将行数固定,然后只遍历该行中的全部列即可。
例如:编写一个案例,接收用户在控制台输入的行数,然后获取该行中所有元素的值。代码如下:
public static void main(String[] args)
{
double[][] class_score={
{
100,99,99},{
100,98,97},{
100,100,99.5},{
99.5,99,98.5}};
Scanner scan=new Scanner(System.in);
System.out.println("当前数组只有"+class_score.length+"行,您想查看第几行的元素?请输入:");
int number=scan.nextInt();
for(int j=0;j<class_score[number-1].length;j++)
{
System.out.println("第"+number+"行的第["+j+"]个元素的值是:"+class_score[number-1][j]);
}
}
执行上述代码进行测试,输出结果如下所示。
当前数组只有4行,您想查看第几行的元素?请输入:
3
第3行的第[0]个元素的值是:100.0
第3行的第[1]个元素的值是:100.0
第3行的第[2]个元素的值是:99.5
获取整列元素
例如:编写一个案例,接收用户在控制台中输入的列数,然后获取二维数组中所有行中该列的值。代码如下:
public static void main(String[] args)
{
double[][] class_score={
{
100,99,99},{
100,98,97},{
100,100,99.5},{
99.5,99,98.5}};
Scanner scan=new Scanner(System.in);
System.out.println("您要获取哪一列的值?请输入:");
int number=scan.nextInt();
for(int i=0;i<class_score.length;i++)
{
System.out.println("第 "+(i+1)+" 行的第["+number+"]个元素的值是"+class_score[i][number]);
}
}
执行上述代码进行测试,如下所示。
您要获取哪一列的值?请输入:
2
第 1 行的第[2]个元素的值是99.0
第 2 行的第[2]个元素的值是97.0
第 3 行的第[2]个元素的值是99.5
第 4 行的第[2]个元素的值是98.5
数组排序
Java sort()方法
使用 java.util.Arrays 类中的 sort() 方法对数组进行排序分为以下两步:
- 导入 java.util.Arrays 包。
- 使用 Armys.sort(数组名) 语法对数组进行排序,排序规则是从小到大,即升序。
例 1
假设在数组 scores 中存放了 5 名学生的成绩,现在要实现从低到高排列的功能。在这里使用 Arrays.sort() 方法来实现,具体代码如下:
import java.util.Arrays;
public class Test23
{
public static void main(String[] args)
{
//定义含有5个元素的数组
double[] scores=new double[]{
78,45,85,97,87};
System.out.println("排序前数组内容如下:");
//对scores数组进行循环遍历
for(int i=0;i<scores.length;i++)
{
System.out.print(scores[i]+"\t");
}
System.out.println("\n排序后的数组内容如下:");
//对数组进行排序
Arrays.sort(scores);
//遍历排序后的数组
for(int j=0;j<scores.length;j++)
{
System.out.print(scores[j]+"\t");
}
}
}
如上述代码所示,要对一个数组进行升序排列,只需要调用 Arrays.sort() 方法即可。运行后的输出结果如下所示。
排序前数组内容如下:
78.0 45.0 85.0 97.0 87.0
排序后的数组内容如下:
45.0 78.0 85.0 87.0 97.0
Java冒泡排序法(Bubble Sort)
/* * 冒泡排序 * @author 晓宇码匠 */
public class BubbleSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr={
6,3,8,2,9,1};
System.out.println("排序前数组为:");
for(int num:arr){
System.out.print(num+" ");
}
for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
//外层循环控制排序趟数
for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++){
//内层循环控制每一趟排序多少次
if(arr[j]>arr[j+1]){
int temp=arr[j];
arr[j]=arr[j+1];
arr[j+1]=temp;
}
}
}
System.out.println();
System.out.println("排序后的数组为:");
for(int num:arr){
System.out.print(num+" ");
}
}
}
Java数组排序:Java快速排序(Quicksort)法
public void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
// low,high 为每次处理数组时的首、尾元素索引
//当low==high是表示该序列只有一个元素,不必排序了
if (low >= high) {
return;
}
// 选出哨兵元素和基准元素。这里左边的哨兵元素也是基准元素
int i = low, j = high, base = arr[low];
while (i < j) {
//右边哨兵从后向前找
while (arr[j] >= base && i < j) {
j--;
}
//左边哨兵从前向后找
while (arr[i] <= base && i < j) {
i++;
}
swap(arr,i,j); //交换元素
}
swap(arr,low,j); //基准元素与右哨兵交换
//递归调用,排序左子集合和右子集合
quickSort(arr,low,j-1);
quickSort(arr,j+1,high);
}
private void swap(int[] arr, int i, int j) {
int tmp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = tmp;
}
Java数组排序:Java选择排序法
package sorting;
/** * 选择排序 * 平均O(n^2),最好O(n^2),最坏O(n^2);空间复杂度O(1);不稳定;简单 * @author 晓宇码匠 * */
public class SelectionSort {
public static void selectionSort(int[] a) {
int n = a.length;
for (int i = 0; i < n; i++) {
int k = i;
// 找出最小值的下标
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
if (a[j] < a[k]) {
k = j;
}
}
// 将最小值放到未排序记录的第一个位置
if (k > i) {
int tmp = a[i];
a[i] = a[k];
a[k] = tmp;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] b = {
49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 50 };
selectionSort(b);
for (int i : b)
System.out.print(i + " ");
}
}
Java数组排序:Java直接插入法
package sort;
/** * 直接插入排序 的实现 * 稳定算法 * @author 晓宇码匠 * */
public class InsertSort {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int a[] = {
3,1,5,7,2,4,9,6};
new InsertSort().insertSort(a);
}
/** * 直接插入排序算法的实现 * @param a */
private void insertSort(int[] a) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("———————————————————直接插入排序算法—————————————————————");
int n = a.length;
int i,j;
for(i=1;i<n;i++){
/** * temp为本次循环待插入有序列表中的数 */
int temp = a[i];
/** * 寻找temp插入有序列表的正确位置 */
for(j=i-1;j>=0 && a[j]>temp;j--){
/** * 元素后移,为插入temp做准备 */
a[j+1] = a[j];
}
/** * 插入temp */
a[j+1] = temp;
print(a,n,i);
}
printResult(a,n);
}
/** * 打印排序的最终结果 * @param a * @param n */
private void printResult(int[] a, int n){
System.out.print("最终排序结果:");
for(int j=0;j<n;j++){
System.out.print(" "+a[j]);
}
System.out.println();
}
/** * 打印排序的每次循环的结果 * @param a * @param n * @param i */
private void print(int[] a, int n, int i) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.print("第"+i+"次:");
for(int j=0;j<n;j++){
System.out.print(" "+a[j]);
}
System.out.println();
}
}
总结,数组具有以下特点:
- 数组可以是一维数组、二维数组或多维数组。
- 数值数组元素的默认值为 0,而引用元素的默认值为 null。
- 交错数组是数组的数组,因此,它的元素是引用类型,初始化为 null。交错数组元素的维度和大小可以不同。
- 数组的索引从 0 开始,如果数组有 n 个元素,那么数组的索引是从 0 到(n-1)。
- 数组元素可以是任何类型,包括数组类型。
- 数组类型是从抽象基类 Array 派生的引用类型。
发布者:全栈程序员-用户IM,转载请注明出处:https://javaforall.cn/106704.html原文链接:https://javaforall.cn
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