Java总结五:数组、排序和查找

Java总结五:数组、排序和查找,第1张

Java总结五:数组、排序和查找 ⭐️数组⭐️ 介绍:

数组可以存放多个同一类型的数据。数组也是一种数据类型,是引用类型。即:数(数据)组(一组)就是一组数据。

快速入门:

一个养鸡场有 6 只鸡,它们的体重分别是 3kg,5kg,1kg,3.4kg,2kg,50kg 。请问这六只鸡的总体重是多少?平均体重是多少? 请你编一个程序。
☕️程序:

public class Array01 {
    //编写一个 main 方法
    public static void main(String[] args) {
        
        // double hen1 = 3;
        // double hen2 = 5;
        // double hen3 = 1;
        // double hen4 = 3.4;
        // double hen5 = 2;
        // double hen6 = 50;
        // double totalWeight = hen1 + hen2 + hen3 + hen4 + hen5 + hen6;
        // double avgWeight = totalWeight / 6;
        // System.out.println("总体重=" + totalWeight
        // + "平均体重=" + avgWeight);
        //比如,我们可以用数组来解决上一个问题 => 体验
        //
        //定义一个数组
        //1. double[] 表示 是 double 类型的数组, 数组名 hens
        //2. {3, 5, 1, 3.4, 2, 50} 表示数组的值/元素,依次表示数组的
        // 第几个元素
        //
        double[] hens = {3, 5, 1, 3.4, 2, 50, 7.8, 88.8,1.1,5.6,100};
        //遍历数组得到数组的所有元素的和, 使用 for
        //1. 我们可以通过 hens[下标] 来访问数组的元素
        // 下标是从 0 开始编号的比如第一个元素就是 hens[0]
        // 第 2 个元素就是 hens[1] , 依次类推
        //2. 通过 for 就可以循环的访问 数组的元素/值
        //3. 使用一个变量 totalWeight 将各个元素累积
        System.out.println("===使用数组解决===");
        //提示: 可以通过 数组名.length 得到数组的大小/长度
        //System.out.println("数组的长度=" + hens.length);
        double totalWeight = 0;
        for( int i = 0; i < hens.length; i++) {
        //System.out.println("第" + (i+1) + "个元素的值=" + hens[i]);
            totalWeight += hens[i];
        }
        System.out.println("总体重=" + totalWeight
                + "平均体重=" + (totalWeight / hens.length) );
    }
}
使用方式-动态初始化1

数组的定义

数据类型数组名=new数据类型[大小]
int a[]=new int[5];//创建了一个数组,名字a,存放5个int

说明: 这是定义数组的一种方法。为了让大家明白,用数组内存图说明

数组的引用(使用/访问/获取数组元素):

数组名[下标/索引/index]
比如:你要使用a数组的第3个数a[2],数组的下标从0开始。

 使用方式 -动态初始化2

☕️先声明数组

语法:数据类型 数组名[]; 也可以 数据类型[] 数组名;

int a[]; 或者 int[] a;

☕️创建数组

语法: 数组名=new 数据类型[大小];

a=new int[10];
使用方式-静态初始化

数组使用注意事项和细节

数组是多个相同类型数据的组合,实现对这些数据的统一管理。
数组中的元素可以是任何数据类型,包括基本类型和引用类型,但是不能混用。
⭐️数组创建后,如果没有赋值,有默认值int 0,short 0, byte 0, long 0, float 0.0,double 0.0,char u0000,boolean false,String null。
使用数组的步骤 1. 声明数组并开辟空间 2 给数组各个元素赋值 3 使用数组。
 数组的下标是从 0 开始的。
数组下标必须在指定范围内使用,否则报:下标越界异常,比如int [] arr=new int[5]; 则有效下标为 0-4。
⭐️数组属引用类型,数组型数据是对象(object)。(这里非常要注意,这里是很多初学者包括一些资深小白容易疏漏的地方)。

public class ArrayDetail {
    //编写一个 main 方法
    public static void main(String[] args) {
        //1. 数组是多个相同类型数据的组合,实现对这些数据的统一管理
        //int[] arr1 = {1, 2, 3, 60,"hello"};//String ->int
        double[] arr2 = {1.1, 2.2, 3.3, 60.6, 100};//int ->double
        //2. 数组中的元素可以是任何数据类型,包括基本类型和引用类型,但是不能混用
        String[] arr3 = {"北京","jack","milan"};
        //3. 数组创建后,如果没有赋值,有默认值
        //int 0,short 0, byte 0, long 0, //float 0.0,double 0.0,char u0000,
        //boolean false,String null
        //
        short[] arr4 = new short[3];
        System.out.println("=====数组 arr4=====");
        for(int i = 0; i < arr4.length; i++) {
            System.out.println(arr4[i]);
        }
        //6. 数组下标必须在指定范围内使用,否则报:下标越界异常,比如
        //int [] arr=new int[5]; 则有效下标为 0-4
        //即数组的下标/索引 最小 0 最大 数组长度-1(4)
        int [] arr = new int[5];
        //System.out.println(arr[5]);//数组越界
    }
}
数组赋值机制

☕️基本数据类型赋值,这个值就是具体的数据,而且相互不影响。

int n1 = 2; 
int n2 = n1;

☕️数组在默认情况下是引用传递,赋的值是地址。
看一个案例,并分析数组赋值的内存图(重点, 难点)。

int[] arr1 = {1,2,3};
int[] arr2 = arr1;


☕️看下面代码:

public class 数组赋值机制 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr1={10,20,30};
        int[] arr2=arr1;
        //打印数组arr1的值
        System.out.println("arr1数组:");
        for(int i=0;i 

☕️结果如下:

arr1数组:
10
20
30
arr1数组:
100
20
30
arr2数组:
100
20
30

⭐️总结:

从运行结果我们可以看到在对arr2赋值以后,arr1的值也跟着改变了,这就是因为数组在默认情况下是引用传递,赋的值是地址,arr1和arr2共用一个地址,当我们改变其中一个数组的值之后,相对应地址指向的所有数组的对应位置数据都会改变(看不懂就看上图吧!)。如果还搞不懂栈、堆、方法区区别的小伙伴可以看看下图,再去找找相关文章,我后续也会更新相关文章。

JAVA的JVM的内存可分为3个区:堆(heap)、堆栈(stack)和方法区(method)

T:数组拷贝

将 int[] arr1 = {10,20,30}; 拷贝到 arr2 数组, 要求数据空间是独立的。

public class ArrayCopy {
    //编写一个 main 方法
    public static void main(String[] args) {
		//将 int[] arr1 = {10,20,30}; 拷贝到 arr2 数组, //要求数据空间是独立的.
        int[] arr1 = {10,20,30};
		//创建一个新的数组 arr2,开辟新的数据空间
		//大小 arr1.length;
        int[] arr2 = new int[arr1.length];
		//遍历 arr1 ,把每个元素拷贝到 arr2 对应的元素位置
        for(int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            arr2[i] = arr1[i];
        }
		//修改 arr2, 不会对 arr1 有影响.
        arr2[0] = 100;
		//输出 arr1
        System.out.println("====arr1 的元素====");
        for(int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            System.out.println(arr1[i]);//10,20,30
        }
        System.out.println("====arr2 的元素====");
        for(int i = 0; i < arr2.length; i++) {
            System.out.println(arr2[i]);//
        }
    }
}
T:数组反转

把数组的元素内容反转,将arr {11,22,33,44,55,66} 转换为{66, 55,44,33,22,11}。

方式 1:通过找规律反转

public class ArrayReverse {
    //编写一个 main 方法
    public static void main(String[] args) {
        //定义数组
        int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55, 66};
        //规律
        //1. 把 arr[0] 和 arr[5] 进行交换 {66,22,33,44,55,11}
        //2. 把 arr[1] 和 arr[4] 进行交换 {66,55,33,44,22,11}
        //3. 把 arr[2] 和 arr[3] 进行交换 {66,55,44,33,22,11}
        //4. 一共要交换 3 次 = arr.length / 2
        //5. 每次交换时,对应的下标 是 arr[i] 和 arr[arr.length - 1 -i]
        //代码
        //优化
        int temp = 0;
        int len = arr.length; //计算数组的长度
        for( int i = 0; i < len / 2; i++) {
            temp = arr[len - 1 - i];//保存
            arr[len - 1 - i] = arr[i];
            arr[i] = temp;
        }
        System.out.println("===翻转后数组===");
        for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + "t");//66,55,44,33,22,11
        }
    }
}

方式 2:使用逆序赋值方式

public class ArrayReverse02 {
    //编写一个 main 方法
    public static void main(String[] args) {
        //定义数组
        int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55, 66};
        //使用逆序赋值方式
        //1. 先创建一个新的数组 arr2 ,大小 arr.length
        //2. 逆序遍历 arr ,将 每个元素拷贝到 arr2 的元素中(顺序拷贝)
        //3. 建议增加一个循环变量 j -> 0 -> 5
        int[] arr2 = new int[arr.length];
        //逆序遍历 arr
        for(int i = arr.length - 1, j = 0; i >= 0; i--, j++) {
            arr2[j] = arr[i];
        }
        //4. 当 for 循环结束,arr2 就是一个逆序的数组 {66, 55, 44,33, 22, 11}
        //5. 让 arr 指向 arr2 数据空间, 此时 arr 原来的数据空间就没有变量引用
        // 会被当做垃圾,销毁
        arr = arr2;
        System.out.println("====arr 的元素情况=====");
        //6. 输出 arr 看看
        for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + "t");
        }
    }
}
⭐️排序⭐️

排序是将多个数据,依指定的顺序进行排列的过程。
排序的分类:

    内部排序:
    指将需要处理的所有数据都加载到内部存储器中进行排序。包括(交换式排序法、选择式排序法和插入式排序法);外部排序法:
    数据量过大,无法全部加载到内存中,需要借助外部存储进行排序。包括(合并排序法和直接合并排序法)。

下面是其他博主总结得排序算法,有兴趣的小伙伴可以先看看,我后续也会更新相关文章:

    常见几种java排序算法十大经典排序算法总结(Java语言实现)
⭐️查找⭐️

java 常用的查找有两种:
☕️顺序查找
☕️二分查找

顺序查找 :

import java.util.Scanner;
public class SeqSearch {
    //编写一个 main 方法
    public static void main(String[] args) {
        
        //定义一个字符串数组
        String[] names = {"白眉鹰王", "金毛狮王", "紫衫龙王", "青翼蝠王"};
        Scanner myScanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入名字");
        String findName = myScanner.next();
        //遍历数组,逐一比较,如果有,则提示信息,并退出
        //这里老师给大家一个编程思想/技巧, 一个经典的方法
        int index = -1;
        for(int i = 0; i < names.length; i++) {
            //比较 字符串比较 equals, 如果要找到名字就是当前元素
            if(findName.equals(names[i])) {
                System.out.println("恭喜你找到 " + findName);
                System.out.println("下标为= " + i);
                //把 i 保存到 index
                index = i;
                break;//退出
            }
        }
        if(index == -1) { //没有找到
            System.out.println("sorry ,没有找到 " + findName);
        }
    }
}

二分查找
可看文章:二分法

⭐️二维数组⭐️

与一维数组一样,二维数组的使用方式分为动态初始化和静态初始化。

使用方式——动态初始化1:

语法: 类型[][] 数组名=new 类型[大小][大小]
比如: int a[][]=new int[2][3]

public class TwoDimensionalArray02 {
    //编写一个 main 方法
    public static void main(String[] args) {
        //int arr[][] = new int[2][3];
        int arr[][]; //声明二维数组
        arr = new int[2][3];//再开空间
        arr[1][1] = 8;
        //遍历 arr 数组
        for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for(int j = 0; j < arr[i].length; j++) {//对每个一维数组遍历
                System.out.print(arr[i][j] +" ");
            }
            System.out.println();//换行
        }
    }
}

使用方式——动态初始化2:

语法:类型 数组名[][];
再定义(开辟空间) 数组名 = new 类型[大小][大小]
赋值(有默认值,比如 int 类型的就是 0。

练习:
看一个需求:动态创建下面二维数组,并输出
i = 0: 1
i = 1: 2 2
i = 2: 3 3 3

public class TwoDimensionalArray03 {
    public static void main(String[] args) {
//创建 二维数组,一个有 3 个一维数组,但是每个一维数组还没有开数据空间
        int[][] arr = new int[3][];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {//遍历 arr 每个一维数组
            //给每个一维数组开空间 new
            //如果没有给一维数组 new ,那么 arr[i]就是 null
            arr[i] = new int[i + 1];
            //遍历一维数组,并给一维数组的每个元素赋值
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                arr[i][j] = i + 1;//赋值
            }
        }
        System.out.println("=====arr 元素=====");
        //遍历 arr 输出
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            //输出 arr 的每个一维数组
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                System.out.print(arr[i][j] + " ");
            }
            System.out.println();//换行
        }
    }
}
使用方式 —— 静态初始化

语法:类型 数组名[][] = {{值 1,值 2…},{值 1,值 2…},{值 1,值 2…}}
使用即可 [ 固定方式访问 ]
比如:

int[][] arr = {{1,1,1}, {8,8,9},
二维数组的应用

使用二维数组打印一个 10 行杨辉三角

代码:

public class YangHui {
    //编写一个 main 方法
    public static void main(String[] args) {
        
        int[][] yangHui = new int[6][];
        for (int i = 0; i < yangHui.length; i++) {//遍历 yangHui 的每个元素
            //给每个一维数组(行) 开空间
            yangHui[i] = new int[i + 1];
            //给每个一维数组(行) 赋值
            for (int j = 0; j < yangHui[i].length; j++) {
                //每一行的第一个元素和最后一个元素都是 1
                if (j == 0 || j == yangHui[i].length - 1) {
                    yangHui[i][j] = 1;
                } else {//中间的元素
                    yangHui[i][j] = yangHui[i - 1][j] + yangHui[i - 1][j - 1];
                }
            }
        }
        //输出杨辉三角
        for (int i = 0; i < yangHui.length; i++) {
            for (int j = 0; j < yangHui[i].length; j++) {//遍历输出该行
                System.out.print(yangHui[i][j] + "t");
            }
            System.out.println();//换行. }
        }
    }
}

输出:

1	
1	1	
1	2	1	
1	3	3	1	
1	4	6	4	1	
1	5	10	10	5	1	
⭐️二维数组使用细节和注意事项⭐️

 一维数组的声明方式有:

int[] x 或者 int x[]

二维数组的声明方式有:

int[][] y 或者 int[] y[] 或者 int y[][]

 二维数组实际上是由多个一维数组组成的,它的各个一维数组的长度可以相同,也可以不相同。比如:
map[][] 是一个二维数组

int map [][] = {{1,2},{3,4,5}}

由 map[0] 是一个含有两个元素的一维数组 ,map[1] 是一个含有三个元素的一维数组构成,我们也称为列数不等的二维数组。

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原文地址: http://outofmemory.cn/zaji/5718400.html

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