JavaSE——数组

JavaSE——数组,第1张

JavaSE——数组 数组 一、数组Array
  1. Java语言中的数组是一种引用数据类型。不属于基本数据类型。数组的父类是Object。

  2. 数组实际上是一个容器,可以同时容纳多个元素。(数组是一个数据的集合。)
    数组:字面意思是“一组数据”

  3. 数组当中可以存储“基本数据类型”的数据,也可以存储“引用数据类型”的数据。

  4. 数组因为是引用类型,所以数组对象是堆内存当中。(数组是存储在堆当中的)

  5. 数组当中如果存储的是“java对象”的话,实际上存储的是对象的“引用(内存地址)”,数组中不能直接存储java对象。

  6. 数组一旦创建,在java中规定,长度不可变。(数组长度不可变)

  7. 数组的分类:一维数组、二维数组、三维数组、多维数组…(一维数组较多,二维数组偶尔使用!)

  8. 所有的数组对象都有length属性(java自带的),用来获取数组中元素的个数。

  9. java中的数组要求数组中元素的类型统一。比如int类型数组只能存储int类型,Person类型数组只能存储Person类型。

    (数组中存储的元素类型统一)

  10. 数组在内存方面存储的时候,数组中的元素内存地址(存储的每一个元素都是有规则的挨着排列的)是连续的。内存地址连续。
    这是数组存储元素的特点(特色)。数组实际上是一种简单的数据结构。

  11. 所有的数组都是拿“第一个小方框的内存地址”作为整个数组对象的内存地址。
    (数组中首元素的内存地址作为整个数组对象的内存地址。)

  12. 数组中每一个元素都是有下标的,下标从0开始,以1递增。最后一个元素的下标是:length - 1
    下标非常重要,因为我们对数组中元素进行“存取”的时候,都需要通过下标来进行。

  13. 数组这种数据结构的优点和缺点是什么?
    优点:查询/查找/检索某个下标上的元素时效率极高。可以说是查询效率最高的一个数据结构。
    为什么检索效率高?
    第一:每一个元素的内存地址在空间存储上是连续的。
    第二:每一个元素类型相同,所以占用空间大小一样。
    第三:知道第一个元素内存地址,知道每一个元素占用空间的大小,又知道下标,所以
    通过一个数学表达式就可以计算出某个下标上元素的内存地址。直接通过内存地址定位
    元素,所以数组的检索效率是最高的。

    ​ 缺点:
    ​ 第一:由于为了保证数组中每个元素的内存地址连续,所以在数组上随机删除或者增加元素的时候,
    效率较低,因为随机增删元素会涉及到后面元素统一向前或者向后位移的 *** 作。
    ​ 第二:数组不能存储大数据量,为什么?
    ​ 因为很难在内存空间上找到一块特别大的连续的内存空间。

    注意:对于数组中最后一个元素的增删,是没有效率影响的。


二、一维数组
  1. 怎么声明/定义一个一维数组?
    语法格式:
    int[] array1;
    double[] array2;
    boolean[] array3;
    String[] array4;
    Object[] array5;

  2. 怎么初始化一个一维数组呢?
    包括两种方式:静态初始化一维数组,动态初始化一维数组。
    静态初始化语法格式:
    int[] array = {100, 200, 300, 55};
    动态初始化语法格式:
    int[] array = new int[5]; // 这里的5表示数组的元素个数。
    // 初始化一个5个长度的int类型数组,每个元素默认值0
    String[] names = new String[6]; // 初始化6个长度的String类型数组,每个元素默认值null。

public class ArrayTest01 {
  public static void main(String[] args) {
      // 声明一个int类型的数组,使用静态初始化的方式
      int[] a = {1, 100, 10, 20, 55, 689};
      // 下面是C++风格,不建议java中使用。
      //int a[] = {1, 100, 10, 20, 55, 689};

      // 所有的数组对象都有length属性
      System.out.println("数组中元素的个数" + a.length);

      // 数组中每一个元素都有下标
      // 通过下标对数组中的元素进行存和取。
      // 取(读)
      System.out.println("第一个元素 = " + a[0]);
      System.out.println("最后一个元素 = " + a[5]);
      System.out.println("最后一个元素 = " + a[a.length - 1]);

      // 存(改)
      // 把第一个元素修改为111
      a[0] = 111;
      // 把最后一个元素修改为0
      a[a.length - 1] = 0;

      System.out.println("第一个元素 = " + a[0]);
      System.out.println("最后一个元素 = " + a[5]);

      // 一维数组怎么遍历呢?
      for(int i = 0; i < a.length; i++){
          System.out.println(a[i]); // i是从0到5,是下标
      }

      // 下标为6表示第7个元素,第7个元素没有,下标越界了。会出现什么异常呢?
      //System.out.println(a[6]); //ArrayIndexOutOfBoundsException(比较著名的异常。)

      // 从最后一个元素遍历到第1个元素
      for (int i = a.length - 1; i >= 0; i--) {
          System.out.println("颠倒顺序输出-->" + a[i]);
      }
  }
}

  1. 什么时候采用静态初始化方式,什么时候使用动态初始化方式呢?
    当你创建数组的时候,确定数组中存储哪些具体的元素时,采用静态初始化方式。
    当你创建数组的时候,不确定将来数组中存储哪些数据,你可以采用动态初始化的方式,预先分配内存空间。
package Array;

public class ArrayTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 声明/定义一个数组,采用动态初始化的方式创建
        int[] a = new int[4]; // 创建长度为4的int数组,数组中每个元素的默认值是0
        // 遍历数组
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            System.out.println("数组中下标为" + i + "的元素是:" + a[i]);
        }

        System.out.println("===============================");
        
        // 后期赋值
        a[0] = 1;
        a[1] = 100;
        a[2] = 111;
        a[3] = 222; // 注意下标别越界。

        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            System.out.println("数组中下标为" + i + "的元素是:" + a[i]);
        }

        System.out.println("===============================");

        // 初始化一个Object类型的数组,采用动态初始化方式
        Object[] objs = new Object[3]; // 3个长度,动态初始化,所以每个元素默认值是null
        for (int i = 0; i < objs.length; i++) {
            System.out.println(objs[i]);
        }

        System.out.println("===============================");

        String[] strs = new String[3];
        for (int i = 0; i < strs.length; i++) {
            System.out.println(strs[i]);
        }

        System.out.println("===============================");

        // 采用静态初始化的方式
        String[] strs2 = {"abc", "def", "xyz"};
        for (int i = 0; i < strs2.length; i++) {
            System.out.println(strs2[i]);
        }

        System.out.println("===============================");
        
        // 存储Object,采用静态初始化呢?
        

        Object[] objects = {new Object(), new Object(), new Object()};

        for (int i = 0; i < objects.length; i++) {
            
            System.out.println(objects[i]);
        }
    }
}
  1. 当一个方法上,参数的类型是一个数组的时候。

    public class ArrayTest03 {
        public static void main(String args[]) {
        
            int[] x = {1,2,3,4};
            printArray(x);
    
            // 创建String数组
            String[] stringArray = {"abc", "def", "hehe", "haha"};
            printArray(stringArray);
    
            String[] strArray = new String[10];
            printArray(strArray); // 10个null
    
            System.out.println("================================");
            printArray(new String[3]);
            System.out.println("***********************************");
            printArray(new int[4]);
    
        }
    
        public static void printArray(int[] array){
            for(int i = 0; i < array.length; i++){
                System.out.println(array[i]);
            }
        }
    
        public static void printArray(String[] args){
            for(int i = 0; i < args.length; i++){
                System.out.println("String数组中的元素:" + args[i]);
            }
        }
    
    }
    
    // 当一个方法的参数是一个数组的时候,我们还可以采用这种方式传。
    
    public class ArrayTest04 {
        public static void main(String[] args) {
            // 静态初始化一维数组
            int[] a = {1,2,3};
            printArray(a);
    
            System.out.println("============================");
            // 没有这种语法。
            //printArray({1,2,3});
            // 如果直接传递一个静态数组的话,语法必须这样写。
            printArray(new int[]{1,2,3});
    
            // 动态初始化一维数组
            int[] a2 = new int[4];
            printArray(a2);
    
            System.out.println("=============================");
            printArray(new int[3]);
        }
    
        // 为什么要使用静态方法?方便,不需要new对象啊。
        public static void printArray(int[] array){
            for (int i = 0; i < array.length; i++) {
                System.out.println(array[i]);
            }
        }
    }
    
  2. main方法上面的“String[] args”有什么用?
    分析以下:谁负责调用main方法(JVM)
    JVM调用main方法的时候,会自动传一个String数组过来。

    public class ArrayTest05 {
        // 这个方法程序员负责写出来,JVM负责调用。JVM调用的时候一定会传一个String数组过来。
        public static void main(String[] args) {
            // JVM默认传递过来的这个数组对象的长度?默认0
            // 通过测试得出:args不是null。
            System.out.println("JVM给传递过来的String数组参数,它这个数组的长度是?" + args.length);
    
            // 以下这一行代码表示的含义:数组对象创建了,但是数组中没有任何数据。
            //String[] strs = new String[0];
            //String[] strs = {}; // 静态初始化数组,里面没东西。
            //printLength(strs);
    
            // 这个数组什么时候里面会有值呢?
            // 其实这个数组是留给用户的,用户可以在控制台上输入参数,这个参数自动会被转换为“String[] args”
            // 例如这样运行程序:java ArrayTest05 abc def xyz
            // 那么这个时候JVM会自动将“abc def xyz”通过空格的方式进行分离,分离完成之后,自动放到“String[] args”数组当中。
            // 所以main方法上面的String[] args数组主要是用来接收用户输入参数的。
            // 把abc def xyz 转换成字符串数组:{"abc","def","xyz"}
            // 遍历数组
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                System.out.println(args[i]);
            }
    
        }
    
        public static void printLength(String[] args){
            System.out.println(args.length); // 0
        }
    }
    
    

    模拟一个系统,必须输入正确的用户名和密码才能登陆系统,使用系统。

    public class ArrayTest06 {
        // 用户名和密码输入到String[] args数组当中。
        public static void main(String[] args) {
            if(args.length != 2){
                System.out.println("使用该系统时请输入程序参数,参数中包括用户名和密码信息,例如:zhangsan 123");
                return;
            }
    
            // 程序执行到此处说明用户确实提供了用户名和密码。
            // 接下来你应该判断用户名和密码是否正确。
            // 取出用户名
            String username = args[0];
            // 取出密码
            String password = args[1];
    
            // 假设用户名是admin,密码是123的时候表示登录成功。其它一律失败。
    
            // 判断两个字符串是否相等,需要使用equals方法。
    
            //if(username.equals("admin") && password.equals("123")){
            // 这样编写是不是可以避免空指针异常。
    
            // 采用以下编码风格,即使username和password都是null,也不会出现空指针异常。(这是老程序员给的一条编程经验。)
            if("admin".equals(username) && "123".equals(password)){
                System.out.println("登录成功,欢迎[" + username + "]回来");
                System.out.println("您可以继续使用该系统....");
            }else{
                System.out.println("验证失败,用户名不存在或者密码错误!");
            }
        }
    }
    
  3. 一维数组深入

    数组中存储的类型为:引用数据类型

    对于数组来说,实际上只能存储java对象的“内存地址”。数组中存储的每个元素是“引用”。

    public class ArrayTest07 {
        public static void main(String[] args) {
    
            int[] array = {1,2,3};
            for (int i = 0; i < array.length; i++) {
                
                System.out.println(array[i]);
            }
    
            // 创建一个Animal类型的数组
            Animal a1 = new Animal();
            Animal a2 = new Animal();
            Animal[] animals = {a1, a2};
    
            // 对Animal数组进行遍历
            for (int i = 0; i < animals.length; i++) {
            
                
                
                // 代码合并
                animals[i].move(); // 这个move()方法不是数组的。是数组当中Animal对象的move()方法。
            }
    
            // 动态初始化一个长度为2的Animal类型数组。
            Animal[] ans = new Animal[2];
            // 创建一个Animal对象,放到数组的第一个盒子中。
            ans[0] = new Animal();
    
            // Animal数组中可以存放Cat类型的数据,因为Cat是一个Animal。
            // Cat是Animal的子类。
            ans[1] = new Cat();
    
            // 创建一个Animal类型的数组,数组当中存储Cat和Bird
            Cat c = new Cat();
            Bird b = new Bird();
            Animal[] anis = {c, b};
    
            //Animal[] anis = {new Cat(), new Bird()}; // 该数组中存储了两个对象的内存地址。
            for (int i = 0; i < anis.length; i++){
                // 这个取出来的可能是Cat,也可能是Bird,不过肯定是一个Animal
                // 如果调用的方法是父类中存在的方法不需要向下转型。直接使用父类型引用调用即可。
                //anis[i]
                //Animal an = anis[i];
                //an.move();
    
                //Animal中没有sing()方法。
                //anis[i].sing();
    
                // 调用子对象特有方法的话,需要向下转型!!!
                if(anis[i] instanceof Cat){
                    Cat cat = (Cat)anis[i];
                    cat.catchMouse();
                }else if(anis[i] instanceof Bird){
                    Bird bird = (Bird)anis[i];
                    bird.sing();
                }
            }
    
        }
    }
    
    class Animal{
        public void move(){
            System.out.println("Animal move...");
        }
    }
    
    // Cat是子类
    class Cat extends Animal {
        public void move(){
            System.out.println("猫在走猫步!");
        }
        // 特有方法
        public void catchMouse(){
            System.out.println("猫抓老鼠!");
        }
    }
    
    // Bird子类
    class Bird extends Animal {
        public void move(){
            System.out.println("Bird Fly!!!");
        }
        // 特有的方法
        public void sing(){
            System.out.println("鸟儿在歌唱!!!");
        }
    }
    
  4. 关于一维数组的扩容。

    在java开发中,数组长度一旦确定不可变,那么数组满了怎么办?

    数组满了,需要扩容。

    java中对数组的扩容是:先新建一个大容量的数组,然后将小容量数组中的数据一个一个拷贝到大数组当中。

    结论:数组扩容效率较低。因为涉及到拷贝的问题。所以在以后的开发中请注意:尽可能少的进行数组的拷贝。

    可以在创建数组对象的时候预估计以下多长合适,最好预估准确,这样可以减少数组的扩容次数。提高效率。

    public class ArrayTest08 {
        public static void main(String[] args) {
            // java中的数组是怎么进行拷贝的呢?
            //System.arraycopy(5个参数);
    
            // 拷贝源(从这个数组中拷贝)
            int[] src = {1, 11, 22, 3, 4};
    
            // 拷贝目标(拷贝到这个目标数组上)
            int[] dest = new int[20]; // 动态初始化一个长度为20的数组,每一个元素默认值0
    
            // 调用JDK System类中的arraycopy方法,来完成数组的拷贝
            //System.arraycopy(src, 1, dest, 3, 2);
    
            // 遍历目标数组
            
    
            System.arraycopy(src, 0, dest, 0, src.length);
            for (int i = 0; i < dest.length; i++) {
                System.out.println(dest[i]);
            }
    
            // 数组中如果存储的元素是引用,也可以拷贝。
            String[] strs = {"hello", "world!", "study", "java", "oracle", "mysql", "jdbc"};
            String[] newStrs = new String[20];
            System.arraycopy(strs, 0, newStrs, 0, strs.length);
            for (int i = 0; i < newStrs.length; i++) {
                System.out.println(newStrs[i]);
            }
    
            System.out.println("================================");
            Object[] objs = {new Object(), new Object(), new Object()};
            Object[] newObjs = new Object[5];
            // 思考一下:这里拷贝的时候是拷贝对象,还是拷贝对象的地址。(地址。)
            System.arraycopy(objs, 0, newObjs, 0, objs.length);
            for (int i = 0; i < newObjs.length; i++) {
                System.out.println(newObjs[i]);
            }
        }
    }
    

三、二维数组
  1. 关于二维数组:

    (1)二维数组其实是一个特殊的一维数组,特殊在这个一维数组当中的每一个元素是一个一维数组。

    (2)三维数组是什么?
    三维数组是一个特殊的二维数组,特殊在这个二维数组中每一个元素是一个一维数组。
    实际的开发中使用最多的就是一维数组。二维数组也很少使用。三维数组几乎不用。

    (3)二维数组静态初始化
    int[][] array = {

    {1,1,1},{2,3,4,5},{0,0,0,0},{2,3,4,5},{2,3,4,5},{2,3,4,5},{2,3,4,5}};

public class ArrayTest09 {
    public static void main(String[] args) {
        // 一维数组
        int[] array = {100, 200, 300};
        System.out.println(array.length); // 3
        System.out.println("=======================");

        // 二维数组
        // 以下代码当中:里面的是4个一维数组。
        int[][] a = {
                {100, 200, 300},
                {30, 20, 40, 50, 60},
                {6, 7, 9, 1},
                {0}
        };
        System.out.println(a.length); // 4
        System.out.println(a[0].length); // 3
        System.out.println(a[1].length); // 5
        System.out.println(a[2].length); // 4
        System.out.println(a[3].length); // 1

        // 里面的是5个一维数组。
        int[][] a2 = {
                {100, 200, 300},
                {30, 20, 40, 50, 60},
                {6, 7, 9, 1},
                {0},
                {1,2,3,4,5}
        };

    }
}
  1. 关于二维数组中元素的:读和改。

    a 【二维数组中的一维数组的下标][一维数组的下标]

    a【0][0]:表示第1个一维数组中的第1个元素。

    a【3][100]:表示第4个一维数组中的第101个元素。

注意:对于a【3][100]来说,其中 a[3] 是一个整体。[100]是前面a[3]执行结束的结果然后再下标100.

public class ArrayTest10 {
    public static void main(String[] args) {
        // 二维数组
        int[][] a = {
                {34,4,65},
                {100,200,3900,111},
                {0}
        };

        // 请取出以上二位数中的第1个一维数组。
        int[] 我是第1个一维数组 = a[0];
        int 我是第1个一维数组中的第1个元素 = 我是第1个一维数组[0];
        System.out.println(我是第1个一维数组中的第1个元素);

        // 以下代码的由来是因为以上代码的合并导致的。
        System.out.println(a[0][0]);

        // 取出第2个一维数组当中第3个元素
        System.out.println("第二个一维数组中第三个元素:" + a[1][2]);

        // 取出第3个一维数组当中第1个元素
        System.out.println("第3个一维数组中第1个元素:" + a[2][0]);

        // 改
        a[2][0] = 11111;
        System.out.println(a[2][0]);

        // 注意别越界。
        //java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
        //System.out.println(a[2][1]);
    }
}
  1. 遍历二维数组

    public class ArrayTest11 {
        public static void main(String[] args) {
    
            // 二维数组
            String[][] array = {
                    {"java", "oracle", "c++", "python", "c#"},
                    {"张三", "李四", "王五"},
                    {"lucy", "jack", "rose"}
            };
    
            // 遍历二维数组
            for(int i = 0; i < array.length; i++){ // 外层循环3次。(负责纵向。)
                String[] 一维数组 = array[i];
                // 负责遍历一维数组
    
                for(int j = 0; j < 一维数组.length; j++){
                    System.out.print(一维数组[j] + " ");
                }
                // 输出换行符
                System.out.println();
            }
    
            // 合并代码
            for(int i = 0; i < array.length; i++){ // 外层循环3次。(负责纵向。)
                for(int j = 0; j < array[i].length; j++){
                    System.out.print(array[i][j] + " ");
                }
                System.out.println();
            }
        }
    }
    
    
  2. 动态初始化二维数组

    public class ArrayTest12 {
        public static void main(String[] args) {
        
            // 3行4列。
            // 3个一维数组,每一个一维数组当中4个元素。
            //int[][] array = new int[3][4];
    
            // 静态初始化
            int[][] a = {{1,2,3,4},{4,5,6,76},{1,23,4}};
            printArray(a);
    
            // 没有这种语法
            //printArray({{1,2,3,4},{4,5,6,76},{1,23,4}});
    
            // 可以这样写。
            printArray(new int[][]{{1,2,3,4},{4,5,6,76},{1,23,4}});
        }
    
        public static void printArray(int[][] array){
            // 遍历二维数组。
            for (int i = 0; i < array.length; i++) {
                for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
                    System.out.print(array[i][j] + " ");
                }
                System.out.println();
            }
        }
    }
    

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原文地址: http://outofmemory.cn/zaji/3979650.html

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