【Java SE】数组
1.数组的基本概念
1.1数组的定义
数组:可以看成是相同类型元素的一个集合。在内存中是一段连续的空间。
注意:
- 数组中存放的元素其类型相同
- 数组的空间是连在一起的
- 每个空间有自己的编号,其实位置的编号为0,即数组的下标。
1.2数组的创建及初始化
1.2.1数组的创建
T[] 数组名 = new T[N];
int[] arr3 = new int[10]; //只是分配了内存 但是没有进行赋值,只有默认值
1.2.2数组的初始化
- 动态初始化:在创建数组时,直接指定数组中元素的个数
- 静态初始化:在创建数组时不直接指定数据元素个数,而直接将具体的数据内容进行指定
【注意】: 1.静态初始化虽然没有指定数组的长度,编译器在编译时会根据{ } 中元素个数来确定数组的长度。 2.静态初始化时, { } 中数据类型必须与[]前数据类型一致。 3.静态初始化可以简写,省去后面的new T[]。 4.静态和动态初始化也可以分为两步,但是省略格式不可以。 5.如果没有对数组进行初始化,数组中元素有其默认值
1.3数组的使用
1.3.1数组中元素的访问
数组在内存中是一段连续的空间,空间的编号都是从0开始的,依次递增,该编号称为数组的下标,数组可以通过下标访问其任意位置的元素。 【注意】:
- 数组是一段连续的内存空间,因此支持随机访问,即通过下标访问快速访问数组中任意位置的元素
- 下标从0开始,介于[0, N)之间不包含N,N为元素个数,不能越界,否则会报出下标越界异常
1.3.2遍历数组
方法一:for循环
方法二:for each(增强for循环)
方法三:把数组转变为字符串,然后返回
注意:使用Arrays.时导入包import java.util.Arrays; 知识拓展:
2.数组是引用类型
2.1初识JVM的内存分布
内存是一段连续的存储空间,主要用来存储程序运行时数据的。
程序计数器 (PC Register): 只是一个很小的空间, 保存下一条执行的指令的地址 虚拟机栈(JVM Stack): 与方法调用相关的一些信息,每个方法在执行时,都会先创建一个栈帧,栈帧中包含 有:局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址以及其他的一些信息,保存的都是与方法执行时相关的一些信息。比如:局部变量。当方法运行结束后,栈帧就被销毁了,即栈帧中保存的数据也被销毁了。 本地方法栈(Native Method Stack): 本地方法栈与虚拟机栈的作用类似. 只不过保存的内容是Native方法的局部变量. 在有些版本的 JVM 实现中(例如HotSpot), 本地方法栈和虚拟机栈是一起的 堆(Heap): JVM所管理的最大内存区域. 使用 new 创建的对象都是在堆上保存 (例如前面的 new int[]{ 1, 2, 3} ),堆是随着程序开始运行时而创建,随着程序的退出而销毁,堆中的数据只要还有在使用,就不会被销 毁。 方法区(Method Area): 用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数 据. 方法编译出的的字节码就是保存在这个区域
2.2基本类型变量与引用类型变量的区别
基本数据类型创建的变量,称为基本变量,该变量空间中直接存放的是其所对应的值; 而引用数据类型创建的变量,一般称为对象的引用,其空间中存储的是对象所在空间的地址。
2.3 认识null
null 的作用类似于 C 语言中的 NULL (空指针), 都是表示一个无效的内存位置. 因此不能对这个内存进行任何读写操 作. 一旦尝试读写, 就会抛出 NullPointerException
3.数组传参
3.1例题
3.2例题2
1.数组对象是在堆上的 2.引用变量目前是在main函数里面的,它属于局部变量,当函数结束就会被回收
4.数组的应用
4.1自主实现Arrays.toString(将数组以字符串的方式打印)功能
和C语言中的断言相比,Java中使用断言的情况较少。且使用断言时,需要设置参数,具体见: 断言的使用方法
4.2 数组拷贝
拷贝:必须产生新的内空间
方法一:自主实现
方法二:利用Arrays包. Arrays在使用前要说明一下
import java.util.Arrays;
Arrays.copyOf的使用很方便,不仅可以拷贝数组,还可以控制被拷贝数组的大小:
还可以实现部分拷贝:
4.3二分查找
二分查找: 二分查找必须要求是顺序数组。 1.利用包进行二分查找
2.自己实现二分查找
public static int myBinarySearch(int [] array,int x){
int left = 0;
int right = array.length - 1;
while(left = right){
int mid = (left + right)/2;
if(x >
array[mid]){
left = mid + 1;
}
else if(x array[mid]){
right = mid - 1;
}
else
return mid;
}
return -1;
}
public static void main(String[] args) {
//找到了返回下标,没找到返回-1
int[] array1 = {
1,2,3,4,5,6,7,8}
;
int n = myBinarySearch(array1,4);
System.out.println(n);
}
【关于Arrays包】的拓展:
Arrays.fill()
4.6 详解冒泡排序
我们可以发现在只有5个数的情况下,将第一个数字排好需要与相邻的数字比较4次,4个数字需要比较3次,3个数字需要比较2次,2个数字需要比较一次。总共需要比较4趟。 我们可以写出以下代码:
public static void main(String[] args) {
int[] array = {
12,6,3,5,1}
;
bubbleSort(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
public static void bubbleSort(int[] arr){
for (int i = 0;
i arr.length-1;
i++) {
//外层循环趟数
for (int j = 0;
j arr.length-1-i;
j++) {
//内层循环次数
if(arr[j+1] >
arr[j]){
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = tmp;
}
}
}
}
我们可以优化代码:
public class test {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {
12,6,3,5,1}
;
bubbleSort(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
public static void bubbleSort(int[] arr){
for (int i = 0;
i arr.length-1;
i++) {
//外层循环趟数
//检查是否有序
boolean flg = false;
for (int j = 0;
j arr.length-1-i;
j++) {
//内层循环次数
if(arr[j+1] arr[j]){
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = tmp;
flg = true;
}
}
if(flg == false){
return ;
}
}
}
5.二维数组
二维数组是特殊的一维数组。
5.1二维数组的定义
5.2二维数组的打印
一共有三种方式,如图所示。
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