Java基础4--数组，java4--数组

四、数组

1、什么是数组

问：编写代码保存 4 名学生的考试成绩。

答：简单啊，定义 4 个变量呗

问：那“计算全年级 400 名学生的考试成绩”，肿么办

答：。。。。。。。

数组，就可以帮助你妥妥的解决问题啦！！

数组可以理解为是一个巨大的“盒子”，里面可以按顺序存放多个类型相同的数据，比如可以定义 int 型的数组 scores 存储 4 名学生的成绩

数组中的元素都可以通过下标来访问，下标从 0 开始。例如，可以通过 scores[0] 获取数组中的第一个元素 76 ，scores[2] 就可以取到第三个元素 92 啦！

2、如何使用 Java 中的数组

Java 中操作数组只需要四个步骤：

1） 声明数组

语法：  数据类型[ ] 数组名；      或者   数据类型数组名[ ]；

其中，数组名可以是任意合法的变量名，如：

2） 分配空间

简单地说，就是指定数组中最多可存储多少个元素

语法：  数组名 = new  数据类型 [ 数组长度 ];

其中，数组长度就是数组中能存放元素的个数，如：

话说，我们也可以将上面的两个步骤合并，在声明数组的同时为它分配空间，如：

3） 赋值

分配空间后就可以向数组中放数据了，数组中元素都是通过下标来访问的，例如向 scores 数组中存放学生成绩

4） 处理数组中数据

我们可以对赋值后的数组进行操作和处理，如获取并输出数组中元素的值

在 Java 中还提供了另外一种直接创建数组的方式，它将声明数组、分配空间和赋值合并完成，如：

它等价于：       【说明：new是创建一个新的对象】 

3、使用循环操作 Java 中的数组

实际开发中我们经常使用循环控制数组成员的操作。如：

运行结果：

其中，  数组名.length  用于获取数组的长度

需要注意的“小毛病”：

1） 数组下标从 0 开始。因此 scores[3] ，表示数组中的第 4 个元素，而并非第 3 个元素

2） 数组下标的范围是 0 至 数组长度-1 ，如果越界访问，就会报错。如：

运行时会报如下错误：

上面错误信息的意思是数组下标超过范围，即数组访问越界。在上面的代码中创建一个长度为 2 的数组，因此数组下标范围是 0 到 1 ，而程序中下标出现了 2 ，即 scores[2] ，超过了范围，造成数组访问越界。

4、使用 Arrays 类操作 Java 中的数组

Arrays 类是 Java 中提供的一个工具类，在 java.util 包中。该类中包含了一些方法用来直接操作数组，比如可直接实现数组的排序、搜索等（关于类和方法的相关内容在后面的章节中会详细讲解）。

Arrays 中常用的方法：

1） 排序

语法：  Arrays.sort(数组名);

可以使用 sort( ) 方法实现对数组的排序，只要将数组名放在 sort( ) 方法的括号中，就可以完成对该数组的排序（按升序排列），如：

运行结果：

2） 将数组转换为字符串

语法：  Arrays.toString(数组名);

可以使用 toString( ) 方法将一个数组转换成字符串，该方法按顺序把多个数组元素连接在一起，多个元素之间使用逗号和空格隔开，如：

运行结果为：

输出数组nums中的元素：[25，7，126，53，14，86]

Arrays类应用

Arrays 类是 Java API 中提供的类，在 java.util 包中， Arrays类中提供的方法可直接实现数组的排序、搜索等。常用方法如下：

1、toString

转换数组：将指定数组内容转换为字符串形式

2、fill

给数组赋值：通过fill方法。

3、sort

对数组排序：通过sort方法，默认按升序。

4、equals

比较数组：通过equals方法比较数组中元素值是否相等。

5、binarySearch

二分查找：使用二分搜索法来搜索指定数组的范围

 

示例代码：

import java.util.Arrays;  //导入包

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {

       int[] array = new int[5];

       // 填充数组

       /* Arrays.fill（ a1, value ）;作用：填充 a1 数组中的每个元素都是value*/

       Arrays.fill(array, 5);

       System.out.println("填充数组：Arrays.fill(array, 5)：");

       System.out.println(Arrays.toString(array));                 1

       // 将数组的第3和第4个元素赋值为8

       /* Arrays.fill（ a1, fromIndex, toIndex,value）; 作用：填充 a1 数组中的从索引为 fromIndex 开始到索引为 toIndex-1 为止每个元素都是 value*/

       Arrays.fill(array, 2, 4, 8);

       System.out.println("将数组的第2和第3个元素赋值为8：Arrays.fill(array, 2, 4, 8)：");

       System.out.println(Arrays.toString(array));                  2

       int[] array1 = { 7, 8, 3, 2, 12, 6, 3, 5, 4 };

       // 对数组的第3个到第7个进行排序

       /* Arrays.sort（ a1, fromIndex, toIndex）;作用：对 a1 数组中的从索引为 fromIndex 开始到索引为 toIndex-1 为止每个元素排序*/

       Arrays.sort(array1, 2, 7);

   System.out.println("对数组的第2个到第6个元素进行排序：Arrays.sort(array,2,7)：");

       System.out.println(Arrays.toString(array1));             3

       // 对整个数组进行排序

       Arrays.sort(array1);

       System.out.println("对整个数组进行排序：Arrays.sort(array1)：");

       System.out.println(Arrays.toString(array1));             4

       // 比较数组元素是否相等

       System.out.println("比较数组元素是否相等:Arrays.equals(array, array1):" + "\n" + Arrays.equals(array, array1));                           5

       int[] array2 = array1.clone();

       System.out.println("克隆后数组元素是否相等:Arrays.equals(array1, array2):" + "\n" + Arrays.equals(array1, array2));              6

       // 使用二分搜索算法查找指定元素所在的下标（必须是排序好的，否则结果不正确）

       Arrays.sort(array1);

       System.out.println("元素3在array1中的位置：Arrays.binarySearch(array1, 3)：" + "\n" + Arrays.binarySearch(array1, 3));                7

       // 如果不存在就返回负数

       System.out.println("元素9在array1中的位置：Arrays.binarySearch(array1, 9)：" + "\n" + Arrays.binarySearch(array1, 9));                8

    }

}

运行结果：

填充数组：Arrays.fill(array, 5)：

[5, 5, 5, 5, 5]

将数组的第2和第3个元素赋值为8：Arrays.fill(array, 2, 4, 8)：

[5, 5, 8, 8, 5]

对数组的第2个到第6个元素进行排序：Arrays.sort(array,2,7)：

[7, 8, 2, 3, 3, 6, 12, 5, 4]

对整个数组进行排序：Arrays.sort(array1)：

[2, 3, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12]

比较数组元素是否相等:Arrays.equals(array, array1):

false

克隆后数组元素是否相等:Arrays.equals(array1, array2):

true

元素3在array1中的位置：Arrays.binarySearch(array1, 3)：

1

元素9在array1中的位置：Arrays.binarySearch(array1, 9)：

-9

5、使用 foreach 操作数组

foreach 并不是 Java 中的关键字，是 for 语句的特殊简化版本，在遍历数组、集合时， foreach 更简单便捷。从英文字面意思理解 foreach 也就是“ for 每一个”的意思，那么到底怎么使用 foreach 语句呢？     语法：

我们分别使用 for 和 foreach 语句来遍历数组

运行结果：                   看到 foreach 的方便了吧！！  

6、Java 中的二维数组

所谓二维数组，可以简单的理解为是一种“特殊”的一维数组，它的每个数组空间中保存的是一个一维数组。

那么如何使用二维数组呢，步骤如下：

1） 声明数组并分配空间 

 或者 

 如：

2） 赋值

二维数组的赋值，和一维数组类似，可以通过下标来逐个赋值，注意索引从 0 开始 

也可以在声明数组的同时为其赋值 

如：

3） 处理数组

二维数组的访问和输出同一维数组一样，只是多了一个下标而已。在循环输出时，需要里面再内嵌一个循环，即使用二重循环来输出二维数组中的每一个元素。如：

运行结果：  123   \n   456 

需要了解的：在定义二维数组时也可以只指定行的个数，然后再为每一行分别指定列的个数。如果每行的列数不同，则创建的是不规则的二维数组，如下所示：

运行结果为：