java初级编程——数组
数组的概述
/*
* 一、数组的概述
* 1.数组的理解：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。
*
* 2.数组相关的概念：
* >数组名
* >元素
* >角标、下标、索引
* >数组的长度：元素的个数
*
* 3.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
* (引用类型一般都是通过new关键字创建对象，然后把这个对象赋予给相应的变量，最常用的引用类型是String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。
*
* 4. 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
*
* 5. 一维数组的使用
* ① 一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
* ⑤ 数组元素的默认初始化值 ：见ArrayTest1.java
* ⑥ 数组的内存解析 ：见ArrayTest1.java
*/
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操作同时进行
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操作分开进行
//动态语句仅仅是指定数组内元素个数，未对数组元素的赋值
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};
//前面的中括号应该是空着的
//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";从语法上可以过
//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]);
}
}
}
数组的初始化
/*
* ⑤ 数组元素的默认初始化值
* > 数组元素是整型：0(int,short,byte,long)
* > 数组元素是浮点型：0.0(float,double)
* > 数组元素是char型：0或'\u0000'，而非'0'
* > 数组元素是boolean型：false
*
* > 数组元素是引用数据类型(比如字符串)：null
*
* ⑥ 数组的内存解析
*/
public class ArrayTest1 {
public static void main(String[] args) {
//5.数组元素的默认初始化值
// 没有辅助，是系统默认的值
// 默认初始化值肯定要动态赋值
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] + "****");
}
// 此处结果的空格仅仅是效果，实际仍然是0
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！");
}
}
}
简单的内存结构
- 栈(stack):
- 线性，一维
- 存放局部变量
- 堆(heap)
- 存放new定义的结构：对象、数组
- 方法区:
- 常量池
- 静态域
内存的简化结构
一维数组的内存解析
//栈结构和对结构
//arr在main方法中，放在方法中的变量都叫局部变量，局部变量放在stack中
//new的结构在heap里，有一个长度是3的结构，且在内存中连续存储
//heap空间中，连续的元素有首地址值
//把heap空间中的首地址值赋给stack空间的arr
//stack空间的arr通过地址值可以找到堆空间的数组了
int[] arr = new int[]{1,2,3};
//new的结构在heap里，有一个长度是4的结构，且在内存中连续存储,默认值是null(空值)
//heap空间中，连续的元素有首地址值
//把heap空间中的首地址值赋给stack空间的arr1
String[] arr1 = new String[4];
//德华赋给长度为4的第2个位置；学友赋给第3个位置
arr1[1] = "德华";
arr1[2] = "学友";
//将原来的首位置值改成新赋值的new的首位置值
arr1 = new String[3];
Syste.out.println(arr1[1]);//输出null
//如果最后stack空间没有变量调动heap空间，那么堆空间中的内容就不会被调动，赋的值会被回收
//如果main方法中的变量全被执行过了，那么heap中的变量就会全部没用(回收)，arr1，2就会出stack==》相当于整个空间会被清空掉
一维数组使用练习
public class ArrayDemo {
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);//18...
}
}
成绩练习
import java.util.Scanner;
/*
* 2. 从键盘读入学生成绩，找出最高分，并输出学生成绩等级。
成绩>=最高分-10 等级为’A’
成绩>=最高分-20 等级为’B’
成绩>=最高分-30 等级为’C’
其余 等级为’D’
提示：先读入学生人数，根据人数创建int数组，存放学生成绩。
*
*/
public class ArrayExer1_1 {
public static void main(String[] args) {
//1.使用Scanner，读取学生个数
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入学生人数：");
int number = scanner.nextInt();
//2.创建数组，存储学生成绩：动态初始化
int[] scores = new int[number];
//3.给数组中的元素赋值
System.out.println("请输入" + number + "个学生成绩：");
int maxScore = 0;
for(int i = 0;i < scores.length;i++){
scores[i] = scanner.nextInt();
//4.获取数组中的元素的最大值:最高分
if(maxScore < scores[i]){
maxScore = scores[i];
}
}
// for(int i = 0;i < scores.length;i++){
// if(maxScore < scores[i]){
// maxScore = scores[i];
// }
// }
//5.根据每个学生成绩与最高分的差值，得到每个学生的等级，并输出等级和成绩
char level;
for(int i = 0;i < scores.length;i++){
if(maxScore - scores[i] <= 10){
level = 'A';
}else if(maxScore - scores[i] <= 20){
level = 'B';
}else if(maxScore - scores[i] <= 30){
level = 'C';
}else{
level = 'D';
}
System.out.println("student " + i +
" score is " + scores[i] + ",grade is " + level);
}
}
}
多维数组的使用
- 如果说可以把一维数组当成几何中的线性图形，那么二维数组就相当于是一个表格，如Excel一样。
- 数组本身属于引用数据类型，数组元素也可以是引用数据类型。---->数组元素也可以数数组
- 对于二维数组，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，其实没有所谓的多维数组==。
/*
* 二维数组的使用
*
* 1.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。
*
* 2. 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
* ⑤ 数组元素的默认初始化值 :见 ArrayTest3.java
* ⑥ 数组的内存解析 :见 ArrayTest3.java
*
*
*/
public class ArrayTest2 {
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}};
// 有长度就不赋值，不赋值就有长度
//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}};//类型推断
//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];//arr3之前的定义仅仅空有三个元素，但每个元素内没有东西，调用会空指针报错
// 此处定义String[4],是在原来arr3的第二个位置处定义4个元素
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
*
* ⑤ 数组元素的默认初始化值
* 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。
*
* ⑥ 数组的内存解析
*
*/
public class ArrayTest3 {
public static void main(String[] args) {
int[][] arr = new int[4][3];
System.out.println(arr[0]);//[I@15db9742 地址
System.out.println(arr[0][0]);//0
// System.out.println(arr);//[[I@6d06d69c 两个作中括号说明是int型
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，因为是String型
System.out.println("*****************");
double[][] arr3 = new double[4][];
System.out.println(arr3[1]);//null，内层没有初始化过，但皆为数组，属于引用类型，引用类型默认值都是null
// System.out.println(arr3[1][0]);//报错
}
}
二维数组的内存结构
int[][]arr1 = new int[4][];
//内层结构没写,此时是int型的一维数组，未赋值，外层结构中显示为null
arr1[1] = new int[]{1,2,3};
//定义第一个
内层结构（静态赋值），内部为int型初始化，先为0，后赋值1,2,3
arr1[2] = new int[4];
//定义第二个内层结构（动态赋值），内部为int型初始化，为0，未赋值
arr1[2][1] = 30;
//定义第二个内层结构中第二个位置，赋值30
二维数组内存解析
练习
1.写出一维数组初始化的两种方式
int[] arr = new int[5];//动态初始化
String[] arr1 = new String[]{"Tom","Jerry","Jim"};//静态初始化
数组一旦初始化，其长度就是确定的。arr.length
数组长度一旦确定，就不可修改。
2.写出二维数组初始化的两种方式
int[][] arr = new int[4][3];//动态初始化1
int[][] arr1 = new int[4][];//动态初始化2
int[][] arr2 = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6},{7,8}};//静态初始化
3.如何遍历如下的二维数组
int[] arr = new int[][]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
for(int j = 0;j < arr[i].length;j++){
System.out.print(arr[i][j] + "\t");
}
System.out.println();
}
4.不同类型的一维数组元素的默认初始化值各是多少
整型 : 0
浮点型：0.0
char:0
boolean :false
引用类型：null
5.一维数组的内存解析：
String[] strs = new String[5];
strs[2] = “Tom”;
strs = new String[3];
内存解析
