Java基礎語法之陣列

阿新 • • 發佈：2018-12-19

1. 陣列的概念及特點

陣列：

陣列是儲存同一種資料型別的多個元素的集合，也可以看成是一個容器。

特點：

既可以儲存基本資料型別又可以儲存引用資料型別
每一個元素都有編號，從0開始，最大編號是長度-1。編號的專業叫法：索引

2. 陣列的定義格式

有兩種，效果一樣，念法不同，常用格式1

資料型別[] 陣列名;
資料型別陣列名[]；

int [] a;//定義一個int型別的陣列a變數，此時的數組裡沒有元素，需要對其進行初始化操作
int a [];//定義一個int型別的a陣列變數

3. 陣列的初始化

Java中的陣列必須先初始化,然後才能使用

3.1 概念

所謂初始化：

就是為陣列中的陣列元素分配記憶體空間，併為每個陣列元素賦值。

3.2 初始化方式

3.2.1 動態初始化

動態初始化：

初始化時只指定陣列長度，由系統為陣列分配初始值。

陣列長度其實就是陣列中元素的個數

動態初始化格式：

資料型別[] 陣列名 = new 資料型別[陣列長度];

//舉例：
int[] arr = new int[3];
//解釋：定義了一個int型別的陣列array，這個陣列中可以存放3個int型別的值

/*
左邊：
int：表示陣列中的元素的資料型別為int；
[]：說明這是一個數組；
arr：這是這個陣列的名稱；
右邊：
new：為陣列分配記憶體空間；
int：表示陣列中的元素的資料型別為int；
[]：說明這是一個數組；
3：陣列長度，即陣列中元素的個數
*/

注意：

直接訪問陣列名得到的是地址值
訪問數組裡的元素格式：陣列名[索引]

3.2.2 靜態初始化

靜態初始化：

初始化時指定每個陣列元素的初始值，由系統決定陣列長度。

靜態初始化格式：

資料型別[] 陣列名 = new 資料型別[]{元素1,元素2,……};
或者：
資料型別[] 陣列名 = {元素1,元素2,……};
//舉例：
int[] arr = new int[]{1,2,3};
//簡化寫法：
int[] arr = {1,2,3};
//解釋：定義了一個int型別的陣列，這個陣列中存放3個int型別的值，並且值分別是1，2，3

4.Java中的記憶體分配

4.1 概述

Java 程式在執行時，需要在記憶體中分配空間。

為了提高運算效率，就對空間進行了不同區域的劃分，因為每一片區域都有特定的處理資料方式和記憶體管理方式。

4.2 5個記憶體空間

棧（儲存區域性變數）

區域性變數：方法定義中或者方法宣告上的所有變數

特點：棧記憶體的資料用完（脫離作用域）就釋放

堆（儲存new出來的東西）

特點：

每一個new出來的東西都有一個地址值；
每個變數都有預設值；（byte,short int long預設值為0；float,double預設值為 0.0；char預設值為'\u0000'；boolean預設值為false；引用型別預設值為null）
資料使用完畢後，不會立即釋放，在垃圾回收器空閒的時候回收

方法區（面向物件部分講解）

本地方法區（和系統有關）

暫存器（給CPU用）

4.3 陣列記憶體圖解（理解）

5.陣列的常用操作

5.1 陣列遍歷

陣列遍歷：即依次輸出陣列中每一個的元素

陣列提供了一個屬性：length來專門獲取陣列長度

//獲取陣列長度的格式
陣列名.length

案例1：一個數組的遍歷

//一個數組遍歷
class ArrayTest1 {
	public static void main(String[] args) {
		//定義一個數組
		int[] arr = {11,22,33,44,55,66};
		
		//用格式：陣列名.length來獲取陣列長度
		for(int x = 0;x<arr.length;x++) {
			System.out.println(arr[x]);
		}
	}
}

案例2：對多個數組遍歷（使用方法）

//通過呼叫遍歷方法對多個數組進行遍歷
//方法：兩個明確——返回值型別void；引數列表int [] arr

class ArrayTest2 {
	public static void main(String[] args) {
                //定義陣列
		int[] arr1 = {1,2,3,4,5};
		int[] arr2 = {11,22,33,44};
                //直接呼叫遍歷陣列方法
		printArray(arr1);
		System.out.println("----------");
		printArray(arr2);
	}
	//遍歷陣列的方法
	public static void printArray(int[] arr) {
		for(int x = 0;x<arr.length;x++) {
			System.out.println(arr[x]);
		}
	}
}

5.2 陣列獲取最值

案例3：獲取陣列中的最大值

思路：

假設陣列中的第一個元素為最大值——將arr[0]暫時賦值給變數max；
將max與第二個元素進行比較——if語句判斷；
如果max較小，就將第二個元素的值賦給變數max，並繼續比較max與下一個元素的大小；
如果max較大，不進行賦值操作，直接與下一個元素比較大小——3，4步無論如何都要獲取剩下的元素的值（陣列遍歷）

//獲取陣列元素中的最大值
class ArrayTest3 {
	public static void main(String[] args) {
		//定義一個數組
		int [] arr = {34,98,12,4,69,127,88,56};

		//假設陣列中的第一個元素就是最大值
		int max = arr[0];

		//遍歷剩下的元素與進行比較
		for(int x = 1;x<arr.length;x++) {
                        //遍歷的元素較大時，將其賦值給max
			if(arr[x] > max) {
				max = arr[x];
			}
		}
		System.out.println("max:"+max);
	}
}

用方法改進：

兩個明確：

返回值型別——int；返回的int型別的最大值
引數列表——int [] arr

//用方法獲取陣列元素中的最大值
class ArrayTest4 {
	public static void main(String[] args) {
		//定義陣列
		int [] arr = {34,98,12,4,69,127,88,56};
		
		//呼叫getMax方法並賦值給變數max，呼叫方法時不用再寫資料型別
		int max = getMax(arr);
		System.out.println("max:"+max);
	}
	//寫獲取陣列元素最大值的方法
	public static int getMax(int[] arr) {
		//定義一個變數max，將陣列第一個元素賦值給它（因為在不同方法裡定義的所以沒有影響）
		int max = arr[0];
		//遍歷剩餘元素進行比較賦值
		for(int x = 1;x<arr.length;x++) {
			if(arr[x] > max) {
				max = arr[x];
			}
		}
		//迴圈結束後返回陣列中的最大值到呼叫方法處
		return max;
	}
}

5.3 陣列元素逆序

案例4：把元素順序對調

思路：

將0索引的資料和arr.length-1對換；
將1索引的資料與arr.length-2對換；
……
對調次數：arr.length/2（偶數個元素時剛好配對，奇數個元素時由於計算時商取得整數且中間多出來的元素位置不變，無影響）

//陣列元素逆序
class ArrayTest5 {
	public static void main(String[] args) {
		//定義一個數組
		int[] arr = {1,2,3,4};
		
		System.out.println("逆序前：");
		//呼叫遍歷方法
		printArray(arr);
		
		System.out.println("逆序後：");
		//呼叫逆序方法
		reverse(arr);
		//呼叫陣列遍歷方法
		printArray(arr);
	}
	//寫逆序方法
	public static void reverse(int[] arr) {
		for(int x = 0;x < arr.length/2;x++) {
			int temp = arr[x];
			arr[x] = arr[arr.length-1-x];
			arr[arr.length-1-x] = temp;
		}
	}
	//遍歷陣列
	public static void printArray(int[] arr) {
		System.out.print("[");
		for(int x=0; x<arr.length; x++) {
			if(x == arr.length-1) {
				System.out.println(arr[x]+"]");
			}else {
				System.out.print(arr[x]+", ");
			}
		}
	}
}

5.4 陣列查表法

案例5：根據鍵盤錄入索引,查詢對應星期

//根據索引查詢星期
//導包
import java.util.Scanner;

class ArrayTest6 {
	public static void main(String[] args) {
		//定義一個字串陣列
		String[] arr = {"星期一","星期二","星期三","星期四","星期五","星期六","星期日"};
		//建立鍵盤錄入物件
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("請輸入索引號(0~6)：");
		
		int number = sc.nextInt();
		
		System.out.println("你要查詢的日期是："+arr[number]);
	}
}

5.5 陣列元素查詢

案例6：查詢指定元素第一次在陣列中出現的索引

思路：

定義一個數組並靜態初始化；
鍵盤錄入要查詢的資料；
遍歷陣列，依次獲取陣列中的每一個元素與該資料進行比較；
如果想等，就返回當前索引

//導包
import java.util.Scanner;

class ArrayTest7 {
	public static void main(String[] args) {
		//定義一個數組
		int[] arr = {12,76,90,56,349,24,35};
		//建立鍵盤錄入物件
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("請輸入一個數據：");
		int value = sc.nextInt();
		//呼叫方法
		int index = getIndex(arr,value);
		System.out.println(value+"在陣列中的第一次索引是："+index);
	}
	//寫方法獲取索引：返回值型別：int；引數列表：int[] arr，int value
	public static int getIndex(int[] arr,int value) {
		//遍歷陣列
		for(int i=0;i<arr.length;i++) {
			//元素與資料進行比較，相等就返回索引，不相等就沒有資料返回，會報錯，要在後面返回負數
			if(arr[i] == value) {
                                //要考慮不相等時候的返回值
				return i;
			}
		}return -1;//如果找不到資料，一般返回一個負數
	}
}

5.6 陣列排序和二分查詢（後續講）

6.二維陣列

6.1 二維陣列的定義

二維陣列其實就是一個元素為一維陣列的陣列

6.2 二維陣列的定義格式

格式1（列固定的二維陣列動態初始化）：

資料型別[][] 變數名 = new 資料型別[m][n];

也可以寫成另外兩種格式但是不推薦：
A：資料型別 陣列名[][] = new 資料型別[m][n];
B：資料型別[] 陣列名[] = new 資料型別[m][n];

int x,y; 等價於 int x;int y;
int[] x,y[]; 等價於 int[] x;int[] y[];//x為一位陣列，y為二維陣列


m表示這個二維陣列有多少個一維陣列
n表示每一個一維陣列的元素個數
//舉例：
int[][] arr = new int[3][2];
//定義了一個二維陣列arr
//這個二維陣列有3個一維陣列，名稱是arr[0],arr[1],arr[2]
//每個一維陣列有2個元素，可以通過arr[m][n]來獲取
//表示獲取第m+1個一維陣列的第n+1個元素

案例7：

//二維陣列(理解記憶體圖解)
class Array2Demo {
	public static void main(String[] args) {
		//定義一個二維陣列
		int[][] arr = new int[3][2];

		//在堆裡開闢一個二維陣列的記憶體空間並分配為3塊生成一個地址值並賦給棧裡對應的區域
		System.out.println(arr);//輸出結果[[[email protected]

		/*
                堆裡的二維陣列分配的3個空間用來儲存一維陣列（引用型別）初始值均為null，
                等一維陣列記憶體空間分配完畢後生成地址值替代null
                */
		System.out.println(arr[0]);//輸出結果[[email protected]
		System.out.println(arr[1]);//輸出結果[[email protected]
		System.out.println(arr[2]);//輸出結果[[email protected]

		//開闢並分配一維陣列的記憶體空間
		System.out.println(arr[0][0]);//輸出結果0
		System.out.println(arr[0][1]);//輸出結果0
	}
}

格式2（列變化的二維陣列動態初始化）：

資料型別[][] 變數名 = new 資料型別[m][];

m表示這個二維陣列有多少個一維陣列
這一次沒有直接給出一維陣列的元素個數，可以動態的給出。
//舉例：
int[][] arr = new int[3][];
arr[0] = new int[2];
arr[1] = new int[3]
arr[2] = new int[1];

//二維陣列
class Array2Demo {
	public static void main(String[] args) {
		//定義一個二維陣列
		int[][] arr = new int[3][];
		//輸出二維陣列
		System.out.println(arr);//輸出地址值

		//此時沒有為一位陣列分配空間所以地址值為預設值
		System.out.println(arr[0]);//輸出null
		System.out.println(arr[1]);//輸出null
		System.out.println(arr[2]);//輸出null

		//動態的為每一個一維陣列分配空間
		arr[0] = new int[2];
		arr[1] = new int[3];
		arr[2] = new int[1];
		
		//輸出二維陣列中的一維陣列
		System.out.println(arr[0]);//輸出地址值
		System.out.println(arr[1]);//輸出地址值
		System.out.println(arr[2]);//輸出地址值
	}
}

格式3（靜態初始化）：

資料型別[][] 變數名 = new 資料型別[][]{{元素…},{元素…},{元素…}};

簡化版格式：
資料型別[][] 變數名 = {{元素…},{元素…},{元素…}};

//舉例：
int[][] arr =  {{1,2,3},{4,6},{6}};

6.3 二維陣列的練習

6.3.1 二維陣列遍歷

//二維陣列遍歷
class Array2Test {
	public static void main(String[] args) {
	//定義一個二維陣列
	int[][] arr = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
	//遍歷二維陣列中的一維陣列
	for(int x = 0;x < arr.length;x++) {
		//遍歷一維陣列中的元素
		for(int y = 0;y < arr[x].length;y++){
			System.out.println(arr[x][y]);
			}
		System.out.println("-------");
		}
	}
}

方法改進：

//二維陣列遍歷的方法改進
class Array2Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		//定義一個二維陣列
		int[][] arr = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
		int[][] arr2 = {{1,2,3},{4,5},{6}};

		//呼叫方法
		printArray2(arr);
		printArray2(arr2);
	}

	//寫方法：返回值型別——void；引數列表——int[][] arr;
	public static void printArray2(int[][] arr) {
		for(int x =0;x<arr.length;x++) {
			for(int y = 0;y<arr[x].length;y++) {
				System.out.println(arr[x][y]);
			}
			System.out.println("-------");
		}
	}
}

6.3.2 二維陣列求和

思路：

首先獲取每一個元素（遍歷），然後元素累加

//二維陣列元素求和
class Array2Test2 {
	public static void main(String[] args) {
		//定義一個二維陣列
		int[][] arr = {{22,66,44},{77,33,88},{25,45,65},{11,66,99}};
		//定義和變數
		int sum = 0;
		//遍歷
		for(int x = 0;x<arr.length;x++) {
			for(int y = 0;y<arr[x].length;y++) {
			sum += arr[x][y];
			}
		}	
		System.out.println("一年的銷售額為："+sum);
	}
}

6.3.3 二維陣列求楊輝三角

要求行數鍵盤錄入

分析：

行數與列數相等，由鍵盤錄入；
每一行的第一列和最後一列都是1；
從第三行開始，每個資料是它上一行的前一列和本列之和（除了第一列和最後一列）

//二維陣列列印楊輝三角
//導包
import java.util.Scanner;

class Array2Test3 {
	public static void main(String[] args) {
		//建立鍵盤錄入物件
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("請輸入行數：");
		int n = sc.nextInt();
		
		//定義一個二維陣列
		int[][] arr = new int[n][n];
		
		//給任一行的第一列和最後一列賦值1
		for(int x = 0;x < arr.length;x++) {
			arr[x][0] = 1;
			arr[x][x] = 1;
		}
		
		//從第三行開始，每一行第二列到第n-1列的值=上一行前一列的數+上一行該列的數
		for(int x = 2;x<arr.length;x++){
			for(int y = 1;y <= x-1;y++) {
				arr[x][y] = arr[x-1][y-1] + arr[x-1][y];
			}
		}
		
		//輸出形式
		for(int x=0; x<arr.length; x++) {
			for(int y=0; y<=x; y++) {
				System.out.print(arr[x][y]+"\t");
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

思考題

Java中的引數傳遞問題 Java中只有值傳遞。基本型別：形式引數的改變不影響實際引數引用型別：形式引數的改變直接影響實際引數

//Java中的引數傳遞問題，在Java中只有值傳遞
class ArgsDemo {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 10;
		int b = 20;
		System.out.println("a:"+a+",b:"+b); //a:10,b:20
                //方法中形參的改變不影響a,b的實際引數
		change(a,b);
		System.out.println("a:"+a+",b:"+b); //a:10,b:20

		int[] arr = {1,2,3,4,5}; 
                //傳遞的是地址值，地址值指向堆記憶體中儲存的元素
                //在引用資料型別中，形參的改變直接影響實際引數
		change(arr);
		System.out.println(arr[1]); //4
	}

	public static void change(int a,int b) { //a=10,b=20
		System.out.println("a:"+a+",b:"+b); //a:10,b:20
		a = b;	//a=20
		b = a + b; //b=40
		System.out.println("a:"+a+",b:"+b); //a:20,b:40
	}

	public static void change(int[] arr) { //arr={1,2,3,4,5};
		for(int x=0; x<arr.length; x++) {
			if(arr[x]%2==0) {
				arr[x]*=2;
			}
		}
		//arr={1,4,3,8,5};
	}
}

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4.1 概述

4.2 5個記憶體空間

4.3 陣列記憶體圖解（理解）

5.陣列的常用操作

5.1 陣列遍歷

5.2 陣列獲取最值

5.3 陣列元素逆序

5.4 陣列查表法

5.5 陣列元素查詢

5.6 陣列排序和二分查詢（後續講）

6.二維陣列

6.1 二維陣列的定義

6.2 二維陣列的定義格式

6.3 二維陣列的練習

6.3.1 二維陣列遍歷

6.3.2 二維陣列求和

6.3.3 二維陣列求楊輝三角

思考題

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