java 数组

目录

1.概括

1.1、数组的理解：

1.2、数组相关的概念：

1.3、数组的特点：

1.4、 数组的分类：

1.5、数据结构：

2、一维数组

1、一维数组声明与初始化

2、一维数组元素的引用

3、数组的属性：

4、一维数组的遍历

5、一维数组元素的默认初始化值

6、一维数组的内存解析

3、二维数组 

1.如何理解二维数组？

2.二维数组的声明与初始化 

3.如何调用二维数组元素:

4.二维数组的属性：

5.遍历二维数组元素

6.二维数组元素的默认初始化值

7.二维数组的内存结构

4、数组的常见方法

 1.数组的创建与元素赋值：

2.针对于数值型的数组：

3.数组的赋值与复制

3.1 赋值：

 3.2 复制：

4.数组元素的反转

5.数组中指定元素的查找：搜索、检索

5.1 线性查找： 

5.2 二分法查找：

6.数组的排序算法

5、Arrays工具类的使用

1.理解：

2.使用：

6、数组的常见异常

1.数组角标越界异常：

2.空指针异常：

理解：

1）衡量排序算法的优劣：

2）排序的分类：

3）不同排序算法的时间复杂度

 4）手写冒泡排序

1.概括

1.1、数组的理解：

数组(Array)，是多个相同类型数据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。

1.2、数组相关的概念：

1. 数组名
2. 元素
3. 角标、下标、索引
4. 数组的长度：元素的个数

1.3、数组的特点：

1.  数组是序排列的
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
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。
    

1.4、 数组的分类：

1.  ① 照维数：一维数组、二维数组、。。。
2.  ② 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

1.5、数据结构：

1. 数据与数据之间的逻辑关系：集合、一对一、一对多、多对多
2. 数据的存储结构：
   1. 线性表：顺序表（比如：数组）、链表、栈、队列
   2. 树形结构：二叉树

2、一维数组

1、一维数组声明与初始化

正确的方式：

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
		String[] names = new String[5];

	int[] arr4 = {1,2,3,4,5};//类型推断

错误的方式：

int[] arr1 = new int[];
int[5] arr2 = new int[5];
int[] arr3 = new int[3]{1,2,3};

2、一维数组元素的引用

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)

3、数组的属性：

length

System.out.println(names.length);//5
System.out.println(ids.length);

说明：
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。

4、一维数组的遍历

for(int i = 0;i < names.length;i++){
	System.out.println(names[i]);
}

5、一维数组元素的默认初始化值

> 数组元素是整型：0
> 数组元素是浮点型：0.0
> 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：null

6、一维数组的内存解析

3、二维数组 

1.如何理解二维数组？

数组属于引用数据类型
数组的元素也可以是引用数据类型
一个一维数组A的元素如果还是一个一维数组类型的，则，此数组A称为二维数组。

2.二维数组的声明与初始化 

正确的方式：

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][];
	//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

错误的方式：

//        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}};

3.如何调用二维数组元素:

    System.out.println(arr1[0][1]);//2
    System.out.println(arr2[1][1]);//null
		
	arr3[1] = new String[4];
	System.out.println(arr3[1][0]);
	System.out.println(arr3[0]);//

4.二维数组的属性：

System.out.println(arr4.length);//3
System.out.println(arr4[0].length);//3
System.out.println(arr4[1].length);//4

5.遍历二维数组元素

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();
    }

        

6.二维数组元素的默认初始化值

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。

7.二维数组的内存结构

4、数组的常见方法

 1.数组的创建与元素赋值：

杨辉三角（二维数组）、回形数（二维数组）、6个数，1-30之间随机生成且不重复。

2.针对于数值型的数组：

最大值、最小值、总和、平均数等

3.数组的赋值与复制

int[] array1,array2;
array1 = new int[]{1,2,3,4};

3.1 赋值：

array2 = array1

如何理解：将array1保存的数组的地址值赋给了array2，使得array1和array2共同指向堆空间中的同一个数组实体。

 3.2 复制：

array2 = new int[array1.length];
for(int i = 0;i < array2.length;i++){
    array2[i] = array1[i];
}

如何理解：我们通过new的方式，给array2在堆空间中新开辟了数组的空间。将array1数组中的元素值一个一个的赋值到array2数组中。

4.数组元素的反转

	方法一：
	for(int i = 0;i < arr.length / 2;i++){
    	String temp = arr[i];
		arr[i] = arr[arr.length - i -1];
		arr[arr.length - i -1] = temp;
	}
		
	数组的回流
	//方法二：
	for(int i = 0,j = arr.length - 1;i < j;i++,j--){
		String temp = arr[i];
		arr[i] = arr[j];
		arr[j] = temp;
	}

5.数组中指定元素的查找：搜索、检索

5.1 线性查找： 

实现思路：通过遍历的方式，一个一个的数据进行比较、查找。
适用性：具有普遍适用性。

5.2 二分法查找：

实现思路：每次比较中间值，折半的方式检索。
适用性：（前提：数组必须有序）

6.数组的排序算法

        

5、Arrays工具类的使用

1.理解：

① 定义在java.util包下。
② Arrays:提供了很多操作数组的方法。

2.使用：

	    //1.boolean equals(int[] a,int[] b):判断两个数组是否相等。
		int[] arr1 = new int[]{1,2,3,4};
		int[] arr2 = new int[]{1,3,2,4};
		boolean isEquals = Arrays.equals(arr1, arr2);
		System.out.println(isEquals);
		
		//2.String toString(int[] a):输出数组信息。
		System.out.println(Arrays.toString(arr1));
		
			
		//3.void fill(int[] a,int val):将指定值填充到数组之中。
		Arrays.fill(arr1,10);
		System.out.println(Arrays.toString(arr1));
		

		//4.void sort(int[] a):对数组进行排序。
		Arrays.sort(arr2);
		System.out.println(Arrays.toString(arr2));
		
		//5.int binarySearch(int[] a,int key)
		int[] arr3 = new int[]{-98,-34,2,34,54,66,79,105,210,333};
		int index = Arrays.binarySearch(arr3, 210);
		if(index >= 0){
			System.out.println(index);
		}else{
			System.out.println("未找到");
		}

6、数组的常见异常

1.数组角标越界异常：

ArrayIndexOutOfBoundsException

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
		
for(int i = 0;i <= arr.length;i++){
    System.out.println(arr[i]);
}
		
System.out.println(arr[-2]);
		
System.out.println("hello");

2.空指针异常：

NullPointerException

//情况一：
//int[] arr1 = new int[]{1,2,3};
//arr1 = null;
//System.out.println(arr1[0]);
		
//情况二：
//int[][] arr2 = new int[4][];
//System.out.println(arr2[0][0]);
		
//情况三：
String[] arr3 = new String[]{"AA","BB","CC"};
arr3[0] = null;
System.out.println(arr3[0].toString());

小知识：一旦程序出现异常，未处理时，就终止执行。

理解：

1）衡量排序算法的优劣：

时间复杂度、空间复杂度、稳定性

2）排序的分类：

内部排序 与 外部排序（需要借助于磁盘）

3）不同排序算法的时间复杂度

 
4）手写冒泡排序

        int[] arr = new int[]{43,32,76,-98,0,64,33,-21,32,99};
		
		//冒泡排序
		for(int i = 0;i < arr.length - 1;i++){
			
			for(int j = 0;j < arr.length - 1 - i;j++){
				
				if(arr[j] > arr[j + 1]){
					int temp = arr[j];
					arr[j] = arr[j + 1];
					arr[j + 1] = temp;
				}
				
			}
			
		}