1. 数组的基本概念
1.1 什么是数组
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。比如现实中的车库:
1.3 数组的创建及初始化
1.3.1 数组的创建
T[] 数组名 = new T[N];
1.动态初始化:在创建数组时,直接指定数组中元素的个数
int[] array = new int[10];
【注意事项】
- 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。
- 静态初始化时, {}中数据类型必须与[]前数据类型一致。
- 静态初始化可以简写,省去后面的new T[]。
如:
int[] array1 = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
double[] array2 = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};
String[] array3 = {"hell", "Java", "!!!"};
注意:虽然省去了new T[], 但是编译器编译代码时还是会还原 。
如果数组中存储元素类型为基类类型,默认值为基类类型对应的默认值,默认值如下:
总的来说,数组的常见3钟创建方式:
类型
|
默认值
|
---|---|
byte
|
0 |
short
|
0 |
int
|
0 |
long
|
0 |
float
|
0.0f
|
double
|
0.0
|
char
|
/u0000
|
boolean
|
false
|
1.4 数组的使用
1.4.1 数组中元素访问
1.4.2 遍历数组
int[]array = new int[]{10, 20, 30, 40, 50};
for(int i = 0; i < 5; i++){
System.out.println(array[i]);
}
int[]array = new int[]{10, 20, 30, 40, 50};
for(int i = 0; i < array.length; i++){
System.out.println(array[i]);
}
int[] array = {1, 2, 3};
for (int x : array) {
System.out.println(x);
}
2. 数组是引用类型
2.1 初始JVM的内存分布
- 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
现在我们来解决一下变量和数组在内存的存储情况:
这里说的栈是 虚拟机栈
了解一下:
2.2 基本类型变量与引用类型变量的区别
深入了解:
public static void func() {
int a = 10;
int b = 20;
int[] arr = new int[]{1,2,3};
}
2.3 认识 null
null 在 Java 中表示 "空引用" , 也就是一个不指向对象的引用.
案例:
int[] arr = null;
System.out.println(arr[0]);
// 执行结果Exception in thread "main" java . lang . NullPointerExceptionat Test . main ( Test . java : 6 )
3. 数组的应用场景
3.1 保存数据
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1, 2, 3};
for(int i = 0; i < array.length; ++i){
System.out.println(array[i] + " ");
}
}
3.2 作为函数的参数
public static void main(String[] args) {
int num = 0;
func(num);
System.out.println("num = " + num);
}
public static void func(int x) {
x = 10;
System.out.println("x = " + x);
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 2, 3};
func(arr);
System.out.println("arr[0] = " + arr[0]);
}
public static void func(int[] a) {
a[0] = 10;
System.out.println("a[0] = " + a[0]);
}
3.3 作为函数的返回值
案例:
public class TestArray {
public static int[] fib(int n){
if(n <= 0){
return null;
}
int[] array = new int[n];
array[0] = array[1] = 1;
for(int i = 2; i < n; ++i){
array[i] = array[i-1] + array[i-2];
}
return array;
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = fib(10);
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
System.out.println(array[i]);
}
}
}
4. 数组练习(有关数组的快速操作)
4.1 数组转字符串
import java.util.Arrays
int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
String newArr = Arrays.toString(arr);
System.out.println(newArr);
// 执行结果
//[1, 2, 3, 4, 5, 6]
4.2 数组拷贝
// newArr和arr引用的是同一个数组
// 因此newArr修改空间中内容之后,arr也可以看到修改的结果
int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
int[] newArr = arr;
newArr[0] = 10;
System.out.println("newArr: " + Arrays.toString(arr));
但是本质上不是拷贝,是把指向arr的地址给了newArr。
图解:
copyOf方法在进行数组拷贝时,创建了一个新的数组Arrays.copyOf
import java.util.Arrays;
public static void func(){
// 使用Arrays中copyOf方法完成数组的拷贝:
// copyOf方法在进行数组拷贝时,创建了一个新的数组
// arr和newArr引用的不是同一个数组
arr[0] = 1;
newArr = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
System.out.println("newArr: " + Arrays.toString(newArr));
}
也就是说:Arrays中copyOf方法完成数组的拷贝是开辟了和arr相同的空间来拷贝arr,最后把开辟的拷贝数组空间给到了newArr。
还有如果:拷贝数组的两倍,会把数组扩大两倍
拷贝某个范围.Arrays.copyOfRange
import java.util.Arrays;
public static void func(){
// 拷贝某个范围.
int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
int[] newArr = NULL;
int[] newArr2 = Arrays.copyOfRange(arr, 2, 4);
System.out.println("newArr2: " + Arrays.toString(newArr2));
}
图解:
输出结果:
同理这里也是一样,如果我们超出数组长度又怎么样呢?
public static int[] copyOf(int[] arr) {
int[] ret = new int[arr.length];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
ret[i] = arr[i];
}
return ret;
}
4.3 查找数组中指定元素(二分查找)
针对有序数组, 可以使用更高效的二分查找.
思路:
如果相等,即找到了返回该元素在数组中的下标如果小于,以类似方式到数组左半侧查找如果大于,以类似方式到数组右半侧查找
代码:
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
System.out.println(binarySearch(arr, 6));
}
public static int binarySearch(int[] arr, int toFind) {
int left = 0;
int right = arr.length - 1;
while (left <= right) {
int mid = (left + right) / 2;
if (toFind < arr[mid]) {
// 去左侧区间找
right = mid - 1;
} else if (toFind > arr[mid]) {
// 去右侧区间找
left = mid + 1;
} else {
// 相等, 说明找到了
return mid;
}
}
// 循环结束, 说明没找到
return -1;
}
4.4 数组排序(冒泡排序)
- 1将数组中相邻元素从前往后依次进行比较,如果前一个元素比后一个元素大,则交换,一趟下来后最大元素就在数组的末尾。
- 依次从上上述过程,直到数组中所有的元素都排列好。
代码:
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {9, 5, 2, 7};
bubbleSort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
public static void bubbleSort(int[] arr) {
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
for (int j = 1; j < arr.length-i; j++) {
if (arr[j-1] > arr[j]) {
int tmp = arr[j - 1];
arr[j - 1] = arr[j];
arr[j] = tmp;
}
}
} // end for
} // end bubbleSort
冒泡排序性能较低. Java 中内置了更高效的排序算法
代码:
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {9, 5, 2, 7};
Arrays.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
Arrays.sort会自动帮你快速排序。
4.7 数组逆序
思路:
设定两个下标 , 分别指向第一个元素和最后一个元素 . 交换两个位置的元素 .然后让前一个下标自增 , 后一个下标自减 , 循环继续即可 .
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 2, 3, 4};
reverse(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
public static void reverse(int[] arr) {
int left = 0;
int right = arr.length - 1;
while (left < right) {
int tmp = arr[left];
arr[left] = arr[right];
arr[right] = tmp;
left++;
right--;
}
}
拓展:
填充数组函数 Arrays.fill
代码:
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[10];
Arrays.fill(array, 99);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}
把array数组填充为99
也可以部分填充
代码:
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[10];
Arrays.fill(array, 1,5,99);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}
输出结果:
文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-851691.html
好啦今天就到这里了,感谢观看。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-851691.html
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