【Java】从头开始学习-数组
目录
一、数组的概述
1. 数组的理解:
2. 数组相关的概念:
3. 数组的特点:
4. 数组的分类:
5.数据结构:
二、一维数组
1. 一维数组的声明与初始化
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
6.一维数组的内存结构
三、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
四、数组的常见算法
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
4.数组元素的反转:
5.数组中指定元素的查找:搜索,检索
6 .数组的排序算法
五、Arrays工具类的使用
1.理解:
2.使用:
六、数组的常见异常
1.数组角标越界异常:
2.空指针异常:
一、数组的概述
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。
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:
- 数组是序排列的
- 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
- 创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间
- 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.数据结构:
- 数据与数据之间的逻辑关系:集合(关系很弱)、一对一(数组里面的元素)、一对多(二叉树)、多对多(社交网络)
- 数据的存储结构: 线性表:顺序表(比如:数组)、链表、栈、队列 树形结构:二叉树 图形结构:
二、一维数组
1. 一维数组的声明与初始化
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:
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
6.一维数组的内存结构
三、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]);//nullarr3[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
四、数组的常见算法
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。
杨辉三角
// 1.新建二位数组,动态初始化
int[][] yangHui = new int[10][];
// 2.为二维数组赋值
for (int i = 0; i < yangHui.length; i++) {yangHui[i] = new int[i + 1];// 2.1为首末元素赋值yangHui[i][0] = yangHui[i][i] = 1;// 2.2为其余元素赋值for (int j = 1; j < yangHui[i].length - 1; j++) {//yangHui[i][j] = yangHui[i - 1][j - 1] + yangHui[i - 1][j];}}
// 3.打印输出二维数组
for (int i = 0; i < yangHui.length; i++) {for (int j = 1; j < yangHui[i].length; j++) {// 第0个位置没有元素System.out.print(yangHui[i][j] + " ");}System.out.println();
}
2. 针对于数值型的数组:
最大值、最小值、总和、平均数等
// 1.找到数组中的最大值
int maxArr = arr[0];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {if (maxArr < arr[i]) {maxArr = arr[i];}
}
System.out.println("数组中的最大值为:" + maxArr);// 2.找到数组中的最小值int minArr = arr[0];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {if (minArr > arr[i]) {minArr = arr[i];}
}
System.out.println("数组中的最小值为:" + minArr);// 3.找到数组中的平均数
int num = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {num += arr[i];
}
System.out.println("数组的平均数为:" + (num / arr.length));// 4.求总和
int num1 = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {num1 += arr[i];
}
System.out.println("数组的总和为:" + num1);
3. 数组的赋值与复制
// 1.数组的赋值
String[] str1 = new String[5];
str1 = str;
str1[2] = "AA";
for (int i = 0; i < str1.length; i++) {System.out.print(str[i] + " ");
}
System.out.println();
3.1 赋值
如何理解: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:
// 1.1数组的复制
for (int i = 0; i < str1.length; i++) {str1[i] = str[i];System.out.print(str1[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;
}//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:具有普遍适应性
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
十大排序算法
选择排序:
- 直接选择排序、堆排序
交换排序:
- 冒泡排序、快速排序
插入排序:
- 直接插入排序、折半插入排序、希尔排序
归并排序
桶排序
基数排序
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(需要借助磁盘)
3)不同排序算法的时间复杂度
冒泡排序的实现:
int[] arr = new int[] { 21, 43, 64, 76, 878, 432, 21 };for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}for (int i = 0; i < arr.length; i++) {System.out.print(arr[i] + " ");}
五、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:
int arr1[] = new int[] { 21, 43, 542, 432, 4, 2, 5, 1 };
int arr2[] = new int[] { 32, 43, 4, 1, 4, 76, 54, 68, 4 };// 1.Arrays.equals(arr1, arr2):判断数组是否相等
System.out.println(Arrays.equals(arr1, arr2));
// 2.Arrays.toString(arr1):输出数组信息
System.out.println(Arrays.toString(arr1));// 3.Arrays.fill(arr1, 2):将指定值填充到数组中
Arrays.fill(arr1, 2);
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
// 4.Arrays.sort(arr2):对数组进行排序
Arrays.sort(arr2);
System.out.println(Arrays.toString(arr2));
// 5.Arrays.binarySearch(arr2, 1):堆排序好的数组用二分法检索指定值
int index = Arrays.binarySearch(arr2, 1);
System.out.println(index);
六、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:
String[] arr3 = new String[]{"AA","BB","CC"};
arr3[0] = null;
System.out.println(arr3[0].toString());
提示:一旦程序出现异常,未处理时,就终止执行。
以上是我看视频总结的东西,大佬们看有什么不对的地方吗?请指正!
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