1.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
-
完整版格式
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,...}; -
简化版格式
数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,...};
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
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需求：键盘录入5个整数，存储到数组中，并对数组求和
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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
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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】
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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。
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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
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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】
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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)。
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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
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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); } }