【java基础：4.一维数组、二维数组】
作者：zhenyi
专栏：Java基础
简介：java基础专栏文章，适合java基础的学习和巩固
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目录
一、数组介绍
二、一维数组
1. 一维数组的声明和初始化
2.数组元素的默认初始化值
3.例题
三、多维数组
1.二维数组
2.二维数组[][]:数组中的数组
3.二维数组的使用
4. 数组元素的默认初始化值
四、数组中涉及到的常见算法
1. java.util.Arrays: *** 作数组的工具类，里面定义了很多 *** 作数组的方法
2.求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均数、总和等
3. 数组的复制、反转、查找(线性查找、二分法查找)
4.数组的冒泡排序的实现
5.数组的快速排序的实现
6.数组异常处理
一、数组介绍
数组(Array)，是多个相同类型数据按一定顺序排列的集合，并使用一个名字命名，并通过编号的方式对这些数据进行统一管理。
数组的常见概念
（1）数组名
（2）下标(或索引)
（3）元素
（4）数组的长度
数组的特点：
1）数组是有序排列的
2）数组属于引用数据类型的变量。数组的元素，既可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型
3）创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间
4）数组的长度一旦确定，就不能修改。
数组的分类：
① 按照维数：一维数组、二维数组、。。。
② 按照数组元素的类型：基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组
声明方式：
type var[] 或 type[] var；
例如：
int a[];
int[] a1;
double b[];
String[] c; //引用类型变量数组
- Java语言中声明数组时不能指定其长度(数组中元素的数)， 例如： int a[5]; //非法
动态初始化：数组声明且为数组元素分配空间与赋值的 *** 作分开进行
int arr=new int[3];
arr[0]=3;
arr[1]=9;
arr[2]=8;
String names[];
names =new String[3];
names[0]="张三";
names[1]="李四";
names[2]="王二";
静态初始化：在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值。
int arr[]=new int[]{3,9,8}
//或
int[] arr={3,9,8};
String naems[]={
"张三"，"李四"，"王二"
}数组元素的引用
定义并用运算符new为之分配空间后，才可以引用数组中的每个元素；
（1）数组元素的引用方式：数组名[数组元素下标]
（2）数组元素下标可以是整型常量或整型表达式。如a[3] , b[i] , c[6*i];
（3）数组元素下标从0开始；长度为n的数组合法下标取值范围: 0 —>n-1；如int a[]=new
int[3]; 可引用的数组元素为a[0]、a[1]、a[2]
（4）每个数组都有一个属性length指明它的长度，例如：a.length 指明数组a的长度(元素个数)
（5）数组一旦初始化，其长度是不可变的
public class ArrayTest {
public static void main(String[] args) {
//1. 一维数组的声明和初始化
int num;//声明
num = 10;//初始化
int id = 1001;//声明 + 初始化
int[] ids;//声明
//1.1 静态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值 *** 作同时进行
ids = new int[]{1001,1002,1003,1004};
//1.2动态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值 *** 作分开进行
String[] names = new String[5];
//错误的写法：
// int[] arr1 = new int[];
// int[5] arr2 = new int[5];
// int[] arr3 = new int[3]{1,2,3};
//也是正确的写法：
int[] arr4 = {1,2,3,4,5};//类型推断
//总结：数组一旦初始化完成，其长度就确定了。
//2.如何调用数组的指定位置的元素:通过角标的方式调用。
//数组的角标（或索引）从0开始的，到数组的长度-1结束。
names[0] = "王铭";
names[1] = "王赫";
names[2] = "张学良";
names[3] = "孙居龙";
names[4] = "王宏志";//charAt(0)
// names[5] = "周扬";
//3.如何获取数组的长度。
//属性:length
System.out.println(names.length);//5
System.out.println(ids.length);
//4.如何遍历数组
/*System.out.println(names[0]);
System.out.println(names[1]);
System.out.println(names[2]);
System.out.println(names[3]);
System.out.println(names[4]);*/
for(int i = 0;i < names.length;i++){
System.out.println(names[i]);
}
}
}数组是引用类型，它的元素相当于类的成员变量，因此数组一经分配空间，其中的每个元素也被按照成员变量同样的方式被隐式初始化。例如：
public class Test {
public static void main(String argv[]){
int a[]= new int[5];
System.out.println(a[3]); //a[3]的默认值为0
}
}
（1）对于基本数据类型而言，默认初始化值各有不同
（2）对于引用数据类型而言，默认初始化值为null(注意与0不同！)
数组元素的默认初始化代码实现：
public class Projectsix {
public static void main(String[] args) {
//5.数组元素的默认初始化值
int[] arr = new int[4];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
System.out.println("**********");
short[] arr1 = new short[4];
for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
System.out.println(arr1[i]);
}
System.out.println("**********");
float[] arr2 = new float[5];
for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
System.out.println(arr2[i]);
}
System.out.println("**********");
char[] arr3 = new char[4];
for (int i = 0; i < arr3.length; i++) {
System.out.println("----" + arr3[i] + "****");
}
if (arr3[0] == 0) {
System.out.println("你好！");
}
System.out.println("**********");
boolean[] arr4 = new boolean[5];
System.out.println(arr4[0]);
System.out.println("**********");
String[] arr5 = new String[5];
System.out.println(arr5[0]);
if (arr5[0] == null) {
System.out.println("北京天气不错！");
}
}
}
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public class Projectsix {
public static void main(String[] args) {
int[] arr=new int[]{8,2,1,0,3};
int[] index=new int[]{2,0,3,2,4,0,1,3,2,3,3};
String tel="";
for (int i=0;i< index.length;i++){
tel += arr[index[i]];
}
System.out.println("联系方式"+tel);
}
}
理解：
对于二维数组的理解，我们可以看成是一维数组array1又作为另一个一维数组array2的元素而存在。
其实，从数组底层的运行机制来看，其实没有多维数组。
格式1（动态初始化）：int[][] arr = new int[3][2];
定义了名称为arr的二维数组
二维数组中有3个一维数组
每一个一维数组中有2个元素
一维数组的名称分别为arr[0], arr[1], arr[2]
给第一个一维数组1脚标位赋值为78写法是：arr[0][1] = 78;
格式2（动态初始化）：int[][] arr = new int[3][];
二维数组中有3个一维数组。
每个一维数组都是默认初始化值null (注意：区别于格式1）
可以对这个三个一维数组分别进行初始化
arr[0] = new int[3]; arr[1] = new int[1]; arr[2] = new int[2];
注：
int[][]arr = new int[][3]; //非法
格式3（静态初始化）：int[][] arr = new int[][]{{3,8,2},{2,7},{9,0,1,6}};
定义一个名称为arr的二维数组，二维数组中有三个一维数组
每一个一维数组中具体元素也都已初始化
第一个一维数组 arr[0] = {3,8,2};
第二个一维数组 arr[1] = {2,7};
第三个一维数组 arr[2] = {9,0,1,6};
第三个一维数组的长度表示方式：arr[2].length;
注意特殊写法情况：int[] x,y[]; x是一维数组，y是二维数组。
Java中多维数组不必都是规则矩阵形式
3.二维数组的使用
① 二维数组的声明和初始化
② 如何调用数组的指定位置的元素
③ 如何获取数组的长度
④ 如何遍历数组
public class Textone {
public static void main(String[] args) {
//1.二维数组的声明和初始化
int[] arr = new int[]{1,2,3};//一维数组
//静态初始化
int[][] arr1 = new int[][]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};
//动态初始化1
String[][] arr2 = new String[3][2];
//动态初始化2
String[][] arr3 = new String[3][];
//错误的情况
// String[][] arr4 = new String[][4];
// String[4][3] arr5 = new String[][];
// int[][] arr6 = new int[4][3]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};
//也是正确的写法：
int[] arr4[] = new int[][]{{1,2,3},{4,5,9,10},{6,7,8}};
int[] arr5[] = {{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};
//2.如何调用数组的指定位置的元素
System.out.println(arr1[0][1]);//2
System.out.println(arr2[1][1]);//null
arr3[1] = new String[4];
System.out.println(arr3[1][0]);
//3.获取数组的长度
System.out.println(arr4.length);//3
System.out.println(arr4[0].length);//3
System.out.println(arr4[1].length);//4
//4.如何遍历二维数组
for(int i = 0;i < arr4.length;i++){
for(int j = 0;j < arr4[i].length;j++){
System.out.print(arr4[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
}
}
二维数组的使用：
规定：二维数组分为外层数组的元素，内层数组的元素
int[][] arr = new int[4][3];
外层元素：arr[0],arr[1]等
内层元素：arr[0][0],arr[1][2]等
针对于初始化方式一：比如：int[][] arr = new int[4][3];
外层元素的初始化值为：地址值
内层元素的初始化值为：与一维数组初始化情况相同
针对于初始化方式二：比如：int[][] arr = new int[4][];
外层元素的初始化值为：null
内层元素的初始化值为：不能调用，否则报错。
public class Textone {
public static void main(String[] args) {
int[][] arr = new int[4][3];
System.out.println(arr[0]);//[I@15db9742
System.out.println(arr[0][0]);//0
// System.out.println(arr);//[[I@6d06d69c
System.out.println("*****************");
float[][] arr1 = new float[4][3];
System.out.println(arr1[0]);//地址值
System.out.println(arr1[0][0]);//0.0
System.out.println("*****************");
String[][] arr2 = new String[4][2];
System.out.println(arr2[1]);//地址值
System.out.println(arr2[1][1]);//null
System.out.println("*****************");
double[][] arr3 = new double[4][];
System.out.println(arr3[1]);//null
// System.out.println(arr3[1][0]);//报错
}
}
public class ArraysTest {
public static void main(String[] args) {
//1.boolean equals(int[] a,int[] b):判断两个数组是否相等。
int[] arr1 = new int[]{1,2,3,4};
int[] arr2 = new int[]{1,3,2,4};
boolean isEquals = Arrays.equals(arr1, arr2);
System.out.println(isEquals);
//2.String toString(int[] a):输出数组信息。
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
//3.void fill(int[] a,int val):将指定值填充到数组之中。
Arrays.fill(arr1,10);
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
//4.void sort(int[] a):对数组进行排序。
Arrays.sort(arr2);
System.out.println(Arrays.toString(arr2));
//5.int binarySearch(int[] a,int key)
int[] arr3 = new int[]{-98,-34,2,34,54,66,79,105,210,333};
int index = Arrays.binarySearch(arr3, 210);
if(index >= 0){
System.out.println(index);
}else{
System.out.println("未找到");
}
}
}
定义一个int型的一维数组，包含10个元素，分别赋一些随机整数，然后求出所有元素的最大值，最小值，和值，平均值，并输出出来。
要求：所有随机数都是两位数。
public class Textone {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[10];
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
arr[i] = (int)(Math.random() * (99 - 10 + 1) + 10);
}
//遍历
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
System.out.print(arr[i] + "\t");
}
System.out.println();
//求数组元素的最大值
int maxValue = arr[0];
for(int i = 1;i < arr.length;i++){
if(maxValue < arr[i]){
maxValue = arr[i];
}
}
System.out.println("最大值为：" + maxValue);
//求数组元素的最小值
int minValue = arr[0];
for(int i = 1;i < arr.length;i++){
if(minValue > arr[i]){
minValue = arr[i];
}
}
System.out.println("最小值为：" + minValue);
//求数组元素的总和
int sum = 0;
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
sum += arr[i];
}
System.out.println("总和为：" + sum);
//求数组元素的平均数
int avgValue = sum / arr.length;
System.out.println("平均数为：" + avgValue);
}
}
public class ArrayTest2 {
public static void main(String[] args) {
String[] arr = new String[]{"JJ","DD","MM","BB","GG","AA"};
//数组的复制(区别于数组变量的赋值：arr1 = arr)
String[] arr1 = new String[arr.length];
for(int i = 0;i < arr1.length;i++){
arr1[i] = arr[i];
}
//数组的反转
//方法一：
// for(int i = 0;i < arr.length / 2;i++){
// String temp = arr[i];
// arr[i] = arr[arr.length - i -1];
// arr[arr.length - i -1] = temp;
// }
//方法二：
// for(int i = 0,j = arr.length - 1;i < j;i++,j--){
// String temp = arr[i];
// arr[i] = arr[j];
// arr[j] = temp;
// }
//遍历
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
System.out.print(arr[i] + "\t");
}
System.out.println();
//查找（或搜索）
//线性查找：
String dest = "BB";
dest = "CC";
boolean isFlag = true;
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
if(dest.equals(arr[i])){
System.out.println("找到了指定的元素，位置为：" + i);
isFlag = false;
break;
}
}
if(isFlag){
System.out.println("很遗憾，没有找到的啦！");
}
//二分法查找：(熟悉)
//前提：所要查找的数组必须有序。
int[] arr2 = new int[]{-98,-34,2,34,54,66,79,105,210,333};
int dest1 = -34;
dest1 = 35;
int head = 0;//初始的首索引
int end = arr2.length - 1;//初始的末索引
boolean isFlag1 = true;
while(head <= end){
int middle = (head + end)/2;
if(dest1 == arr2[middle]){
System.out.println("找到了指定的元素，位置为：" + middle);
isFlag1 = false;
break;
}else if(arr2[middle] > dest1){
end = middle - 1;
}else{//arr2[middle] < dest1
head = middle + 1;
}
}
if(isFlag1){
System.out.println("很遗憾，没有找到的啦！");
}
}
}
public class Textone {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[]{43,32,76,-98,0,64,33,-21,32,99};
//冒泡排序
for(int i = 0;i < arr.length - 1;i++){
for(int j = 0;j < arr.length - 1 - i;j++){
if(arr[j] > arr[j + 1]){
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
System.out.print(arr[i] + "\t");
}
}
}
public class QuickSort {
private static void swap(int[] data, int i, int j) {
int temp = data[i];
data[i] = data[j];
data[j] = temp;
}
private static void subSort(int[] data, int start, int end) {
if (start < end) {
int base = data[start];
int low = start;
int high = end + 1;
while (true) {
while (low < end && data[++low] - base <= 0)
;
while (high > start && data[--high] - base >= 0)
;
if (low < high) {
swap(data, low, high);
} else {
break;
}
}
swap(data, start, high);
subSort(data, start, high - 1);//递归调用
subSort(data, high + 1, end);
}
}
public static void quickSort(int[] data){
subSort(data,0,data.length-1);
}
public static void main(String[] args) {
int[] data = { 9, -16, 30, 23, -30, -49, 25, 21, 30 };
System.out.println("排序之前：\n" + java.util.Arrays.toString(data));
quickSort(data);
System.out.println("排序之后：\n" + java.util.Arrays.toString(data));
}
}
数组中的常见异常：
1. 数组角标越界的异常：ArrayIndexOutOfBoundsExcetion
2. 空指针异常：NullPointerException
public class ArrayExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
//1. 数组角标越界的异常：ArrayIndexOutOfBoundsExcetion
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
// for(int i = 0;i <= arr.length;i++){
// System.out.println(arr[i]);
// }
// System.out.println(arr[-2]);
// System.out.println("hello");
//2.2. 空指针异常：NullPointerException
//情况一：
// int[] arr1 = new int[]{1,2,3};
// arr1 = null;
// System.out.println(arr1[0]);
//情况二：
// int[][] arr2 = new int[4][];
// System.out.println(arr2[0][0]);
//情况三：
String[] arr3 = new String[]{"AA","BB","CC"};
arr3[0] = null;
System.out.println(arr3[0].toString());
}
}
如果对您有帮助，点个关注吧，持续更新中，谢谢支持。如果有问题或错误，欢迎指出与我联系，谢谢。
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