Java學習總結(jié)之數(shù)組（整理分享）

本篇文章給大家?guī)砹岁P于java的相關知識，其中主要介紹了關于數(shù)組的相關問題，包括了為什么要使用數(shù)組、數(shù)組的定義、數(shù)組的初始化以及數(shù)組的基本操作等等，希望對大家有幫助。

推薦學習：《java教程》

一、為什么要使用數(shù)組以及數(shù)組的定義

1.1 為什么使用數(shù)組

問題1:

聲明變量時，每一個單獨的變量都要對應一個變量名，但現(xiàn)在要處理一組相同類型的數(shù)據(jù)時，如要表示班上100個人的年齡，絕對不希望定義100個變量來表示每個人的年齡，那怎么辦呢？再看下列例子。

int age = 17;//表示一個年齡

問題2:

求兩個數(shù)之和，需要一個方法，求5個數(shù)之和，需要重載一個方法，求100個數(shù)之和、1000個數(shù)之和、10000個數(shù)之和，方法的參數(shù)列表會很長很長，而且方法得有很多個，而且還得去記住哪個方法是兩個參數(shù)的，哪個方法是三個參數(shù)的。這樣總感覺很不爽，仔細分析這個功能，其實就是求一組數(shù)值的和而已，這個方法并不在乎具體是多少個加數(shù)，它只在乎需要把哪些數(shù)加起來。

大師的建議：定義方法的形參時,最好不好超過5個。

1.2 什么是數(shù)組

簡單來講就是一組數(shù)據(jù)，一堆數(shù)據(jù)。所謂數(shù)組是在程序設計中為了處理方便，把具有相同類型的若干變量按有序的形式組織起來的一種數(shù)據(jù)形式。這些按一定順序排列的同類型數(shù)據(jù)的集合稱為數(shù)組。而數(shù)組中的每一個數(shù)據(jù)稱之為數(shù)組元素，數(shù)組中的元素以索引來表示其存放的位置，索引從0開始，步長是1，有點像Excel表格的行號逐行遞增。

1.3 數(shù)組的定義

方式1（推薦使用）: 數(shù)組元素的類型[] 數(shù)組名; eg：int[] ages;

可以把int[]看成是一種數(shù)據(jù)類型，int類型的數(shù)組類型。

方式2：數(shù)組元素的類型 數(shù)組名[]; eg： int ages[];

注意：數(shù)組必須先初始化才能使用。因為初始化表示在內(nèi)存中分配空間。

二、數(shù)組的初始化

Java中數(shù)組必先初始化后才能使用，所謂初始化就是給數(shù)組元素分配內(nèi)存，并為每個元素賦初始值。

初始化數(shù)組的兩種方式分為靜態(tài)初始化、動態(tài)初始化；無論以哪種方式初始化數(shù)組一旦初始化完成，數(shù)組的長度就固定了,除非重新初始化。也就是說數(shù)組是定長的。

數(shù)組是定長的：數(shù)組一旦初始化成功，數(shù)組中的元素個數(shù)就已經(jīng)固定了，不能更改。如果需要更改，只能重新做初始化。

2.1 數(shù)組的靜態(tài)初始化

由我們自己來為每一個數(shù)組元素設置初始化值，而數(shù)組的長度由系統(tǒng)(JVM)決定。

語法：

數(shù)組元素類型[] 數(shù)組名 = new 數(shù)組元素類型[]{元素1,元素2,元素3,…….};

舉例：

int[] nums = new int[]{1,3,5,7,9};

簡單寫法，必須聲明之后立刻初始化，不能先聲明后初始化； int[] nums = {1,3,5,7,9};

圖解數(shù)組靜態(tài)初始化操作及重新賦值操作

2.2 數(shù)組的動態(tài)初始化

由我們來設置數(shù)組的元素個數(shù)(數(shù)組長度)，而每一個數(shù)組元素的初始值由系統(tǒng)決定。

語法：

數(shù)組元素類型[] 數(shù)組名 = new 數(shù)組元素類型[ length ];

舉例：

    int[] ages = new  int[ 100 ];

注意：int[] nums = new int[5]{1,3,5,7,9};//寫法是錯誤的。不能同時使用靜態(tài)初始化和動態(tài)初始化。

2.3 什么時候使用靜態(tài)初始化，什么時候使用動態(tài)初始化呢？

當我們事先知道需要存儲哪一些數(shù)據(jù)的時候，選用靜態(tài)初始化；

當我們事先不知道,需要存儲哪些數(shù)據(jù)的時候，只能使用動態(tài)初始化；

Java中給數(shù)據(jù)類型設定了初始值，如下圖：

三、數(shù)組基本操作（一維數(shù)組）

3.1 數(shù)組基本操作:

• 獲取元素: 元素類型 變量 = 數(shù)組名[index];
• 設置元素: 數(shù)組名[index] = 值;
• 遍歷數(shù)組元素: 建議使用for循環(huán)，因為for循環(huán)事先知道循環(huán)的次數(shù)。
• 數(shù)組長度: int len = 數(shù)組名.length; length是屬性,不是方法.
• 索引范圍: 從0開始,逐一遞增。 [0，數(shù)組名.length-1]

3.2 操作數(shù)組常見異常:

NullPointerException：空指針異常(空引用)。

出現(xiàn)該異常的原因：當數(shù)組還未初始化,就直接操作數(shù)組

如以下代碼：

String[] bs = null;  System.out.println(bs.length)

ArrayIndexOutOfBoundsException：數(shù)組的索引越界異常。

出現(xiàn)該異常的原因：根據(jù)索引取出數(shù)據(jù)元素時，輸入了超出數(shù)組索引范圍之外的值。

如下代碼：

int[] nums = {1,3,5,7,9};  int a = nums[4];

3.3 獲取數(shù)組最大最小元素

/**  * 求數(shù)組最大值  *  * @param nums  * @return  */ public static int getMax(int[] nums) {     int result = 0;     for (int i = 0; i < nums.length; i++) {         int num = nums[i];         if (result < num) {             result = num;         }     }     return result; }  /**  * 求數(shù)據(jù)最小值  *  * @param nums  * @return  */ public static int getMin(int[] nums) {     int result = 0;     for (int i = 0; i < nums.length; i++) {         int num = nums[i];         if (i == 0) {             result = num;         }         if (result > num) {             result = num;         }     }     return result; }

3.4 打印數(shù)組元素

當我們直接使用System.out.println(）打印數(shù)組的時候,打印出來是hashCode值,如

int[] nums = new int[]{1, 3, 5, 7, 9};  System.out.println(nums);

我們不喜歡,我們想打印數(shù)組的時候，把該數(shù)組的元素打印出來，這時需要循環(huán)遍歷打印

int[] nums = new int[]{1, 3, 5, 7, 9}; for (int i = 0; i < nums.length; i++) {     System.out.print(nums[i] + " "); }

但是呢，每次想打印數(shù)據(jù)中的元素都還要循環(huán)遍歷一遍，好麻煩啊！ 有沒有更好的方式呢？其實不用著急，Java前輩們已經(jīng)幫我們想到了這一點了，我們只需要調(diào)用Arrays.toString()方法就能夠?qū)?shù)組進行打印。

3.5 逆序排列數(shù)組元素

例子：原數(shù)組[A, B, C, D, E]，要求對該數(shù)組進行逆序操作得到新數(shù)組:[E, D, C, B, A]。

public static String[] reversedOrder(String[] nums) {     String[] result = new String[nums.length];     int index = 0;     for (int i = nums.length - 1; i >= 0; i--) {         result[index] = nums[i];         index++;     }     return result; }

3.6 線性搜索：元素出現(xiàn)索引(第一次/最后一次)

數(shù)組的線性搜索指得就是挨個遍歷，查找數(shù)組中與key相同的元素，若查找不到則可以返回-1（慣例，自定義），其效率為O(n)。

例子：int[] arr = {10,20,30,10,50,-30,10};獲取元素10在arr數(shù)組中第一次出現(xiàn)的索引和最后一次出現(xiàn)的索引

/**  * 獲取數(shù)組中指定元素第一次出現(xiàn)的索引  *  * @param nums  * @param element  * @return  */ public static int indexOf(int[] nums, int element) {     for (int i = 0; i < nums.length; i++) {         if (element == nums[i]) {             return i;         }     }     return -1; }  /**  * 獲取數(shù)組中指定元素最后一次出現(xiàn)的索引  *  * @param nums  * @param element  * @return  */ public static int lastIndexOf(int[] nums, int element) {     for (int i = nums.length - 1; i >= 0; i--) {         if (element == nums[i]) {             return i;         }     }     return -1; }

四、多維數(shù)組

在前面的文章中我們有提到數(shù)組其實就是是多個數(shù)據(jù)的集合。如果現(xiàn)在有多個數(shù)組，我想把多個數(shù)組保存在一個集合中，此時我又應該如何完成呢？此時就需要引入多維數(shù)組的概念。多維數(shù)組其實就是把整個數(shù)組看成一個元素，存放到另一個數(shù)組當中去。

多維數(shù)組的語法：

數(shù)組元素類型[] 數(shù)組名;

例如如下定義二維數(shù)組的格式：

int[][]  arr = new int[][]   {    arr1 ,arr2,arr3  };  int[][]  arr = new int[][]   {    {1,2,3} ,    {4,5},    {6}  };

4.1 多維數(shù)組和一維數(shù)組的區(qū)別

• 一維數(shù)組：數(shù)組中的每一個元素都是一個值(基本類型和引用類型的值)；
• 二維數(shù)組：數(shù)組中的每一個元素又是一個一位數(shù)組；
• 三維數(shù)組：數(shù)組中的每一個元素又是一個二維數(shù)組；

注意：嚴格上說在Java中不存在多維數(shù)組的概念。為了和C語言做區(qū)分一般稱之為數(shù)組中的數(shù)組。

4.2 二維數(shù)組的初始化操作

靜態(tài)初始化：

int[][] arr = new int[][] {

{1,2,3} ,

{4,5},

{6}

};

動態(tài)初始化：

int[][] arr = new int[3][5] ;//創(chuàng)建一個長度為3的二維數(shù)組,每一個元素(一維數(shù)組)的長度為5。

針對于N維數(shù)組,需要N個循環(huán)嵌套。

五、Java5對數(shù)組的新語法支持

Java5對數(shù)組的新語法支持主要是增強for循環(huán)（foreach）和方法的可變參數(shù)。

5.1 增強for循環(huán)-foreach

在之前我們使用for循環(huán)的打印元素操作如下

int[] nums = new int[]{1, 3, 5, 7, 9}; for (int i = 0; i < nums.length; i++) {     System.out.println(nums[i]); }

其實我們在使用循環(huán)迭代數(shù)組的時候，往往是不關心迭代變量(數(shù)組的索引)。那在Java中有沒有更好的方式，在迭代數(shù)組元素的時候就只操作數(shù)組元素，不去操作數(shù)組的索引呢？其實是有的。

從Java5開始(JDK1.5)開始，Java提供了一種新的語法：增強for循環(huán)(foreach)。

語法：

for(數(shù)組元素類型 變量 : 數(shù)組名)

{

循環(huán)體

}

我們通過反編譯工具查看字節(jié)碼，會發(fā)現(xiàn)foreach其實在底層依然是使用for循環(huán)+索引來操作數(shù)組的。我們把增強for循環(huán)稱之為編譯器的新特性—->語法糖。

注意：語法糖的最大甜頭就是讓開發(fā)者寫更少、更簡單的代碼，完成相同的功能。當我們在迭代數(shù)組元素的時候不關心數(shù)組的索引的時，首選使用foreach。當然咯，foreach遠遠沒有本篇博客講解的這么簡單，星仔到時候帶著大家在集合框架篇的時候再深入講解foreach。

5.2 方法的可變參數(shù)

Java5的時候為什么要增加可變參數(shù)呢？我們來看一下以下的需求

需求：編寫一個方法,統(tǒng)計使用數(shù)組傳遞過來的總和。

雖然說也是可以實現(xiàn)，但是我們心里肯定是不爽的，主要在于以下幾點：

• 為了求多個數(shù)之和，我們還得先創(chuàng)建一個數(shù)組來存儲數(shù)據(jù)。
• 如果多個數(shù)是變化的，比如求3個數(shù)之和變成求5個數(shù)之和…….，還得去修改定義數(shù)組，但是數(shù)組是定長的。

那如果要解決該問題該怎么辦呢？這個時候就需要引入Java5的另一個新特性：方法的可變參數(shù)（說的是參數(shù)的個數(shù)可變)

注意：

• 方法的可變參數(shù)其實也是一個語法糖，是編譯器級別的新特性。主要是為了讓開發(fā)者寫代碼更簡單。
• 方法的可變參數(shù)其底層是就是一個數(shù)組類型。
• 可變參數(shù)必須作為方法的最后一個參數(shù)，避免參數(shù)的歧義性。
• 一個方法最多只有一個可變參數(shù)。

六、數(shù)組元素拷貝

數(shù)組拷貝：從指定源數(shù)組中復制一個數(shù)組，復制從指定的位置開始，到目標數(shù)組的指定位置結(jié)束。

• 從 src 引用的源數(shù)組到 dest 引用的目標數(shù)組，數(shù)組組件的一個子序列被復制下來。
• 被復制的組件的編號等于 length 參數(shù)。
• 源數(shù)組中位置在 srcPos 到 srcPos+length-1 之間的組件被分別復制到目標數(shù)組中的 destPos 到 destPos+length-1 位置。

數(shù)組拷貝操作是經(jīng)常使用到的，SUN就直接把數(shù)組的拷貝操作存放在JDK中的System類中。

Object：Java語言中的根類。是所有類的老祖宗。Object可以表示任意數(shù)據(jù)類型。

該方法沒有方法體，該方法使用了native修飾符(本地方法)。該方法底層使用了C/C++語言實現(xiàn)了，Java直接調(diào)用其他語言編寫好的功能。

arraycopy 方法使用方式：

System.arraycopy(src, 2, dest, 5, 4);

查閱API文檔了(Java的幫助文檔/好比字典)，在什么類中有什么功能的方法即可。文檔在手，天下我有!

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