静态网站有后台吗,怎么编辑网页,研发工程师和开发工程师,个人博客网站设计模板文章目录 4.数组4.1数组的概念4.2 数组的定义4.3 数组的初始化4.4 数组下标的有效范围与常见异常4.5 数组内存分析4.6 二维数组4.6.1 创建二维数组4.6.2 二维数组的赋值4.6.3 多维数组4.6.4 通过二维数组输出不同版式的古诗 4.7 不规则数组4.8 数组的基本操作4.8.1 数组遍历4.8… 文章目录 4.数组4.1数组的概念4.2 数组的定义4.3 数组的初始化4.4 数组下标的有效范围与常见异常4.5 数组内存分析4.6 二维数组4.6.1 创建二维数组4.6.2 二维数组的赋值4.6.3 多维数组4.6.4 通过二维数组输出不同版式的古诗 4.7 不规则数组4.8 数组的基本操作4.8.1 数组遍历4.8.2 填充和替换数组元素 总结 4.数组
如果我们需要存储大量的数据比如存储100名学生的成绩这就要重复声明100个变量再比如让100名学生的成绩全部加一也是100个变量重复操作这样太麻烦过于繁琐重复操作过多无法进行统一的操作。
4.1数组的概念
一组连续的存储空间存储多个相同数据类型的值。同一种类型数据的集合。其实数组就是一个容器。运算的时候有很多数据参与运算,那么首先需要做的是什么.不是如何运算而是如何保存这些数据以便于后期的运算那么数组就是一种用于存储数据的方式能存数据的地方我们称之为容器容器里装的东西就是数组的元素, 数组可以装任意类型的数据虽然可以装任意类型的数据,但是定义好的数组只能装一种元素 也就是数组一旦定义那么里边存储的数据类型也就确定了。 特点类型相同长度固定可以自动给数组中的元素从0开始编号方便操作这些元素。
4.2 数组的定义
数组的创建 元素类型[] 数组名 new 元素类型[元素个数或数组长度]; 声明数组变量 必须在程序中声明数组并指定数据类型声明数据类型为int容器使用数组那么如何标识数组呢在java中我们使用[]符号标识然后接着是定义数组的名称为arr格式为 int[] arr。注意int x[] 也是一种创建数组的格式。推荐使用int[] x 的形式声明数组。 创建数组 要使用一个新的关键字叫做newnew 用来在内存中产生一个容器实体数据要存储是需要有空间的存储很多数据的空间用new 操作符来开辟new int[5]; 这个5是元素的个数。右边这部分就是在内存中定义了一个真实存在的数组能存储5个元素。注意new int[5] 做了两件事情首先使用new int[3] 创建了一个数组然后把这个数组的引用赋值给数组变量x。
思考 arr是属于什么数据类型 任何一个变量都得有自己的数据类型。注意这个arr不是int 类型的 。int 代表的是容器里边元素的类型。那么x 是数组类型的数组是一种单独的数据类型。数据类型分为2大派分为基本数据类型和引用数据类型。 第二大派是引用数据类型。那么大家现在已经接触到了引用数据类型三种当中的一种。就是数组类型 [] 中括号就代表数组。
思考 int[] arr new int[5];在内存中发生了什么 内存任何一个程序,运行的时候都需要在内存中开辟空间.int[] arr new int[5]; 这个程序在内存中是什么样?这就涉及到了java虚拟机在执行程序时所开辟的空间,那么Java开辟启动了多少空间呢在后面我们会深入介绍。 定义数组主要有两种格式 格式一
元素类型[] 数组名 new 元素类型[元素个数或数组长度];
示例int[] arr1 new int[5];
示例float[] arr2 new float[5];格式二
元素类型[] 数组名 new 元素类型[]{元素元素……};
int[] arr1 new int[]{3,5,1,7};
float[] arr2 {1.3,1.5,1.1,1.7};注意 给数组分配空间时必须指定数组能够存储的元素个数来确定数组大小体现了数组长度固定的特点创建数组之后不能修改数组的大小。可以使用length 属性获取数组的大小。
4.3 数组的初始化
数组的声明与赋值
int[] arr new int[2];
arr[0] 10;
arr[1] 20;另一种方式也可以直接明确数组的长度,以及数组中元素的内容
int[] arr new int[]{20,30,40};
int[] arr {20,30,40};如果数组初始化中不使用运算符new。需要注意下列写法是错误的
int[] arr;
arr {20,30,40};初始化数组必须将声明创建初始化都放在一条语句中个分开会产生语法错误。
4.4 数组下标的有效范围与常见异常
ArrayIndexOutOfBoundsException 索引值越界异常。 我们进行了数组声明、赋值和访问之后下面我们来讨论一下数组下标的有效范围。如下面一个例子中 我们发现长度为5的数组再给每一个有效的元素依次赋值再然后完成访问。但是在访问过程中arr[3]是较为特殊的那我们就要明确对于一个数组来见有效的下标范围是0 ~ 数组长度-1也就是说作为一个长度为三的数组来讲有效下标范围应该是0 ~ 2一旦我们访问了不在有效范围的下标那么就会产生数组下标越界异常。 Exception in thread “main” java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 3 out of bounds for length 3 NullPointerException 空指针异常 引用类型变量没有指向任何对象而访问了对象的属性或者是调用了对象的方法。
4.5 数组内存分析 栈内存栈内存存储的都是局部变量变量一旦出了自己的作用域那么就会马上从内存的消失释放内存空间。 堆内存堆内存存储的都是对象内存对象一旦被使用完并不会马上从内存中消失而是等待垃圾回收器不定时的把垃圾对象回收这时候该对象才会消失释放内存。 凡是以new关键字创建的对象JVM都会在堆内存中开辟一个新的空间创建一个新的对象。 对象如果没有变量引用了那么该对象就是一个垃圾对象了。 双数组的内存分析
public class Test2 {public static void main(String[] args) {int[] arr1 new int[2];int[] arr2 new int[3];System.out.println(arr1);System.out.println(arr1[0]);System.out.println(arr1[1]);System.out.println(arr2);System.out.println(arr2[0]);System.out.println(arr2[1]);System.out.println(arr2[2]);// 给arr1数组的索引为0元素赋值100arr1[0] 100;// 给arr2数组的索引为0元素赋值200arr2[0] 200;System.out.println(-----------);System.out.println(arr1);System.out.println(arr1[0]);System.out.println(arr1[1]);System.out.println(arr2);System.out.println(arr2[0]);System.out.println(arr2[1]);System.out.println(arr2[2]);}
} 4.6 二维数组
我们有个酒店500个房间并且所有房间都在同一个楼层里那么拿到499号房钥匙的旅客可能就不高兴了从1号房走到 499号房要花好长时间因此每个酒店都不只有一个楼层而是很多楼层每一个楼层都会有很多房间形成一个立体的结构把大量的房间均摊到每个楼层这种结构就是二维表结构。在计算机中二维表结构可以使用二维数组来表示。使用二维表结构表示快捷酒店每一个楼层的房间号的效果如下图所示。
4.6.1 创建二维数组
二维数组可以看作是特殊的一维数组它有两种声明方式
数组元素类型 数组名字[][];
数组元素类型[][] 数组名字;
int arr1[][];
char[][] arr2;同一维数组一样二维数组在声明时也没有分配内存空间同样要使用关键字new来分配内存然后才可以访问每个元素。
为二维数组分配内存有两种方式∶
int a[][];
a new int[2][4]; //直接分配行类
int b[][];
b new int[2][]; //先分配行再分配列
b[0] new int[2]; //给第一行分配列
b[1] new int[2]; //给第二行分配列注意 创建二维数组的时候可以只声明行的长度而不声明列的长度例如∶
int a[][] new int[2][]; //可省略列的长度但如果不声明行数量的话就是错误的写法例如∶
// 错误写法!
int b[][] new int[][];
// 错误写法!
int c[][] new int[][2];4.6.2 二维数组的赋值
二维数组的初始化方法与一维数组类似也有3种方式。但不同的是二维数组有两个索引即下标构成由行和列组成的一个矩阵。 使用三种方式初始化二维数组
public class InitTDArray {public static void main(String[] args) {/* 第一种方式 */int tdarr1[][] { { 1, 3, 5 }, { 5, 9, 10 } };/* 第二种方式 */int tdarr2[][] new int[][] { { 65, 55, 12 }, { 92, 7, 22 } };/* 第三种方式 */int tdarr3[][] new int[2][3]; // 先给数组分配内存空间tdarr3[0] new int[] { 6, 54, 71 }; // 给第一行分配一个一维数组tdarr3[1][0] 63; // 给第二行第一列赋值为63tdarr3[1][1] 10; // 给第二行第二列赋值为10tdarr3[1][2] 7; // 给第二行第三列赋值为7}
}
从这个例子可以看出二维数组每一个元素也是一个数组所以第一种直接赋值方式在大括号内还有大括号因为每一个元素都是一个一维数组;第二种使用 new 的方法与一维数组类似; 第三种比较特殊在分配内存空间之后还有两种赋值的方式给某一行直接赋值一个一维数组或者给某一行的每一个元素分别赋值。开发者可以根据使用习惯和程序要求灵活地选用其中一种赋值方式。
4.6.3 多维数组
比一维数组维数高的叫多维数组理论上二维数组也属于多维数组。Java也支持三维、四维等多维数组创建其他多维数组的方法与创建二维数组类似。
int a[][][] new int[3][4][5];
//创建三维数组
char b[][][][] new char[6][7][8][9];
//创建四维数纹
double c[][][][][] new double[10][11][12][13][14]; // 建wu维数组注意 多维数组在Java中是可以使用的但因为其结构关系太过于复杂容易出错所以不推荐在程序中使用比二维数组更高维数的数组如果需要存储复杂的数据推荐使用集合类或自定义类集合类包括List、Map等这些集合类感兴趣的小伙伴可以了解一下。
4.6.4 通过二维数组输出不同版式的古诗
创建Poetry类声明一个字符型二维数组将古诗《春晓》的内容赋值于二维数组然后分别用横版和竖版两种方式输出实例代码如下∶
public class Poetry {public static void main(String[] args) {char arr[][] new char[4][]; // 创建一个4行的二维数组arr[0] new char[] { 春, 眠, 不, 觉, 晓 }; // 为每一行赋值arr[1] new char[] { 处, 处, 闻, 啼, 鸟 };arr[2] new char[] { 夜, 来, 风, 雨, 声 };arr[3] new char[] { 花, 落, 知, 多, 少 };/* 横版输出 */System.out.println(-----横版-----);for (int i 0; i 4; i) { // 循环4行for (int j 0; j 5; j) { // 循环5列System.out.print(arr[i][j]); // 输出数组中的元素}if (i % 2 0) {System.out.println(,); // 如果是一、三句输出逗号} else {System.out.println(。); // 如果是二、四句输出句号}}/* 竖版输出 */System.out.println(\n-----竖版-----);for (int j 0; j 5; j) { // 列变行for (int i 3; i 0; i--) { // 行变列反序输出System.out.print(arr[i][j]); // 输出数组中的元素}System.out.println(); // 换行}System.out.println(。。); // 输出最后的标点}
}
输出结果如下
4.7 不规则数组
上文讲的数组都是行、列固定的矩形方阵 Java同时也支持不规则的数组例如二维数组中不同行的元素个数可以不同例如∶
a[][] new int[3][];
// 创建二维数组指定行数不指定列数
a[0] new int[5];// 第一行分配5个元素
a[1] new int[3];// 第二行分配3个元素
a[2] new int[4];// 第三行分配4个元素 这个不规则二维数组所占的空间如图所示。 输出不规则二维数组中的所有元素
创建IrregularArrax类声明一个不规则二维数组输出数组每行的元素个数及各元素的值代码如下∶
public class IrregularArray {public static void main(String[] args) {int a[][] new int[3][]; // 创建二维数组指定行数不指定列数a[0] new int[] { 52, 64, 85, 12, 3, 64 }; // 第一行分配5个元素a[1] new int[] { 41, 99, 2 }; // 第二行分配3个元素a[2] new int[] { 285, 61, 278, 2 }; // 第三行分配4个元素for (int i 0; i a.length; i) {System.out.print(a[ i ]中有 a[i].length 个元素分别是);for (int tmp : a[i]) { // foreach循环输出数字中元素System.out.print(tmp );}System.out.println();}}
}4.8 数组的基本操作
4.8.1 数组遍历
遍历数组就是获取数组中的每个元素。通常遍历数组都是使用for循环来实现。遍历一维数组很简单也很好理解下面详细介绍遍历二维数组的方法。
遍历二维数组需使用双层for循环通过数组的length属性可获得数组的长度。
创建Trap类定义二维数组实现将二维数组中的每一个元素按照行、列格式进行输出代码如下∶
public class Trap {public static void main(String[] args) {int b[][] new int[][] { { 1 }, { 2, 3 }, { 4, 5, 6 } }; // 定义二维数组for (int k 0; k b.length; k) { // 循环遍历二维数组中第一个索引for (int c 0; c b[k].length; c) { // 循环遍历二维数组中第二个索引System.out.print(b[k][c]); // 将数组中的元素输出}System.out.println(); // 输出换行}}
}本实例中有一个语法需要掌握∶ 如果有一个二维数组a[][]a.length返回的是数组的行数a[0]. length返回的是第一行的列数量a[1].length返回的是第二行的列数量。同理a[n]返回的是第n1行的列数量由于二维数组可能是不规则数组所以每一行的列数量可能不相同因此在遍历二维数组时最好使用数组的length属性控制循环次数而不是用某他变量或常量。
练一练使用二维数组实现杨辉三角算法。
public class YangHui {// 杨辉三角算法的实现public static void main(String[] args) {// 定义一个长度为10的二维数组int[][] Array_int new int[10][];// 向数组中记录杨辉三角形的值for (int i 0; i Array_int.length; i) {// 遍历行数Array_int[i] new int[i 1];// 定义二维数组的列数// 遍历二维数组的列数for (int j 0; j Array_int[i].length; j) {if (i 1) {// 如果是数组的前两行Array_int[i][j] 1;// 将其设置为1continue;} else {// 如果是行首或行尾if (j 0 | j Array_int[i].length - 1)Array_int[i][j] 1;// 将其设置为1else// 根据杨辉算法进行计算Array_int[i][j] Array_int[i - 1][j - 1] Array_int[i - 1][j];}}}for (int i 0; i Array_int.length; i) {// 输出杨辉三角for (int j 0; j Array_int[i].length; j)System.out.print(Array_int[i][j] \t);System.out.println();}}
}运行结果如下
4.8.2 填充和替换数组元素
数组中的元素定义完成后可通过Arrays类的静态方法fill()方法来对数组中的元素进行分配起到填充和替换的效果。fill()方法可将指定的int值分配给int型数组的每个元素。
语法如下∶ Arrays.fill()(int[] a ,int value) a∶要进行元素分配的数组。 value∶要存储数组中所有元素的值。
使用 fill() 方法将空数组填满数值
创建 Swap类通过fill()方法填充数组元素最后将数组中的各个元素输出代码如下∶
import java.util.Arrays; //导入java.util.Arrays类public class Swap {public static void main(String[] args) {int arr[] new int[5]; // 创建int型数组Arrays.fill(arr, 8); // 使用同一个值对数组进行填充for (int i 0; i arr.length; i) { // 循环遍历数组中的元素// 将数组中的元素依次输出System.out.println(第 i 个元素是 arr[i]);}}
}总结 为什么数组的索引从0开始 为什么索引是从0开始的而不是从1开始呢这是继承了汇编语言的传统从0开始更利于计算机做二进制的运算和查找。 数组长度使用length属性获得但实际上这个属性只能表示一个一维数组的长度。二维数组使用length属性的方式其实是将二维数组转为一维数组[一维数组下]的形式即一维数组中的元素仍然是一个一维数组所以二维数组在遍历时使用的两个length并不是同一个数组的属性。 本章介绍的是数组的创建及使用方法。需要注意的是数组的下标是从0开始最后一个元素的下标总是数组名 .length-1。本章的重点是创建数组、给数组赋值以及读取数组中元素的值。此外Arrays类还提供了其他操作数组的方法有兴趣的读者可以查阅相关资料。
