JavaSE学习笔记（7）---数组

JavaSE学习笔记（7）---数组

1、什么是数组

数组是相同类型数据的有序集合。数组描述的是相同类型的若干个数据，按照一定的先后次序排列组合而成。其中，每一个数据称作一个元素，每个元素可以通过一个索引(下标)来访问它们。数组的三个基本特点：

1. 长度是确定的。数组一旦被创建，它的大小就是不可以改变的。
2. 其元素必须是相同类型，不允许出现混合类型。
3. 数组类型可以是任何数据类型，包括基本类型和引用类型。

提示

数组变量属引用类型，数组也可以看成是对象，数组中的每个元素相当于该对象的成员变量。数组本身就是对象，Java中对象是在堆中的，因此数组无论保存原始类型还是其他对象类型，数组对象本身是在堆中存储的

2、数组的声明和初始化

声明数组

type [] array = {}
//例如
int [] a = {1,2,3,4};
int [] b = new int[4];

注意事项

1. 声明的时候并没有实例化任何对象，只有在实例化数组对象时，JVM才分配空间，这时才与长度有关。
2. 声明一个数组的时候并没有数组真正被创建。
3. 构造一个数组，必须指定长度。

创建基本类型一维数组

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        int[] s = null; // 声明数组；
        s = new int[10]; // 给数组分配空间；
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            s[i] = 2 * i + 1;//给数组元素赋值；
            System.out.println(s[i]);
        }
    }
}

基本类型数组内存分配图

创建引用类型一维数组

class Man{
    private int age;
    private int id;
    public Man(int id,int age) {
        super();
        this.age = age;
        this.id = id;
    }
}
public class AppMain {
    public static void main(String[] args) {
        Man[] mans;  //声明引用类型数组；
        mans = new Man[10];  //给引用类型数组分配空间；

        Man m1 = new Man(1,11);
        Man m2 = new Man(2,22);  

        mans[0]=m1;//给引用类型数组元素赋值；
        mans[1]=m2;//给引用类型数组元素赋值；
    }
}

引用类型数组内存分配图

初始化数组

数组的初始化方式总共有三种：静态初始化、动态初始化、默认初始化。下面针对这三种方式分别讲解。

1、静态初始化

除了用new关键字来产生数组以外，还可以直接在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值。

int[] a = { 1, 2, 3 };// 静态初始化基本类型数组；
Man[] mans = { new Man(1, 1), new Man(2, 2) };// 静态初始化引用类型数组；

2.动态初始化

数组定义与为数组元素分配空间并赋值的操作分开进行。

int[] a1 = new int[2];//动态初始化数组，先分配空间；
a1[0]=1;//给数组元素赋值；
a1[1]=2;//给数组元素赋值；

3.数组的默认初始化

数组是引用类型，它的元素相当于类的实例变量，因此数组一经分配空间，其中的每个元素也被按照实例变量同样的方式被隐式初始化。

int a2[] = new int[2]; // 默认值：0,0
boolean[] b = new boolean[2]; // 默认值：false,false
String[] s = new String[2]; // 默认值：null, null

3、遍历数组

传统for循环遍历

int [] a = {0,1,2,3,4}
for(int i=0;i<a.lenth;i++){
    System.out.println(a[i]);
}

for-each遍历

 增强for循环for-each是JDK1.5新增加的功能，专门用于读取数组或集合中所有的元素，即对数组进行遍历。

String[] ss = { "aa", "bbb", "ccc", "ddd" };
for (String temp : ss) {
	System.out.println(temp);
	}

结果如下：

注意事项

1. for-each增强for循环在遍历数组过程中不能修改数组中某元素的值。
2. for-each仅适用于遍历，不涉及有关索引(下标)的操作。

4、数组的拷贝

​ System类里也包含了一个static void arraycopy(object src，int srcpos，object dest， int destpos，int length)方法，该方法可以将src数组里的元素值赋给dest数组的元素，其中srcpos指定从src数组的第几个元素开始赋值，length参数指定将src数组的多少个元素赋给dest数组的元素。

示例：数组拷贝

String[] s = {"阿里","尚学堂","京东","搜狐","网易"};
String[] sBak = new String[6];
System.arraycopy(s,0,sBak,0,s.length);
for (int i = 0; i < sBak.length; i++) {
	System.out.print(sBak[i]+ "\t");
    }

结果如下：

5、Arrays类

 JDK提供的java.util.Arrays类，包含了常用的数组操作，方便我们日常开发。Arrays类包含了：排序、查找、填充、打印内容等常见的操作。

打印数组

import java.util.Arrays;
public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        int[] a = { 1, 2 };
        System.out.println(a); // 打印数组引用的值；
        System.out.println(Arrays.toString(a)); // 打印数组元素的值；
    }
}

注意

此处的Arrays.toString()方法是Arrays类的静态方法，不是前面讲的Object的toString()方法。

数组元素的排序(sort方法)

import java.util.Arrays;
public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        int[] a = {1,2,323,23,543,12,59};
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        Arrays.sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

数组元素是引用类型的排序(Comparable接口的应用)

import java.util.Arrays;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Man[] msMans = { new Man(3, "a"), new Man(60, "b"), new Man(2, "c") };
        Arrays.sort(msMans);
        System.out.println(Arrays.toString(msMans));
    }
}

class Man implements Comparable {
    int age;
    int id;
    String name;

    public Man(int age, String name) {
        super();
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    public String toString() {
        return this.name;
    }

    public int compareTo(Object o) {
        Man man = (Man) o;
        if (this.age < man.age) {
            return -1;
        }
        if (this.age > man.age) {
            return 1;
        }
        return 0;
    }
}

​ Comparable接口里定义了一个compareTo(Object obj)方法，该方法返回一个整数值，实现该接口的类必须实现该方法，实现了该接口的类的对象就可以比较大小。当一个对象调用该方法与另一个对象进行比较时，例如obj1.compareTo(obj2)，如果该方法返回0，则表示两个对象相等，如果该方法返回一个正整数，则表明obj1大于obj2；如果该方法返回一个负整数，则表明obj1小于obj2。

下面是一些已经实现了Comparable接口的常用类：

1. BigDecimal类、BigInteger以及所有的数值型对应的包装类：按他们对应的数值大小进行比较
2. Character：按照字符的UNICODE值进行比较
3. Boolean：true对应的包装类实例大于false对应的包装类实例
4. String：按照字符的UNICODE值进行比较
5. Date\Time：后面的时间、日期比前面的时间、日期大

二分法查找

import java.util.Arrays;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,2,323,23,543,12,59};
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        Arrays.sort(a);   //使用二分法查找，必须先对数组进行排序;
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        //返回排序后新的索引位置,若未找到返回负数。
        System.out.println("该元素的索引："+Arrays.binarySearch(a, 12));
    }
}

数组填充

import java.util.Arrays;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a= {1,2,323,23,543,12,59};
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        Arrays.fill(a, 2, 4, 100);  //将2到4索引的元素替换为100;
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

6、多维数组

​ 多维数组可以看成以数组为元素的数组。可以有二维、三维、甚至更多维数组，但是实际开发中用的非常少。最多到二维数组(学习容器后，我们一般使用容器，二维数组用的都很少)。

二维数组的声明

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // Java中多维数组的声明和初始化应按从低维到高维的顺序进行
        int[][] a = new int[3][];
        a[0] = new int[2];
        a[1] = new int[4];
        a[2] = new int[3];
        // int a1[][]=new int[][4];//非法
    }
}

二维数组的静态初始化

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] a = { { 1, 2, 3 }, { 3, 4 }, { 3, 5, 6, 7 } };
        System.out.println(a[2][3]);
    }
}

二维数组的动态初始化

import java.util.Arrays;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] a = new int[3][];
        // a[0] = {1,2,5}; //错误，没有声明类型就初始化
        a[0] = new int[] { 1, 2 };
        a[1] = new int[] { 2, 2 };
        a[2] = new int[] { 2, 2, 3, 4 };
        System.out.println(a[2][3]);
        System.out.println(Arrays.toString(a[0]));
        System.out.println(Arrays.toString(a[1]));
        System.out.println(Arrays.toString(a[2]));
    }
}

获取数组长度

//获取的二维数组第一维数组的长度。
System.out.println(a.length);
//获取第二维第一个数组长度。
System.out.println(a[0].length);