Kevin's blog
Kevin
2023-09-11
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数组

# 数组概述

  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：

    • 1数组是序排列的

    • 2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

    • 3创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间

    • 4数组的长度一旦确定，就不能修改。

  4. 数组的分类： ① 照维数：一维数组、二维数组、。。。 ② 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

数据结构： - 1. 数据与数据之间的逻辑关系：集合、一对一、一对多、多对多 - 2.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：

算法： 排序算法： 搜索算法：

# 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};
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# 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)
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# 3.数组的属性：length

System.out.println(names.length);//5
System.out.println(ids.length);
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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]);
}
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# 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

# 6.一维数组的内存解析

image-20250925005426682

# 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}};
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# 3.如何调用二维数组元素:

		System.out.println(arr1[0][1]);//2
		System.out.println(arr2[1][1]);//null
		
		arr3[1] = new String[4];
		System.out.println(arr3[1][0]);
	    System.out.println(arr3[0]);//
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# 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
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# 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();
	}
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# 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

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

image-20250925005447551

# 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。

# 2. 针对于数值型的数组：

最大值、最小值、总和、平均数等

# 3. 数组的赋值与复制

int[] array1,array2;
array1 = new int[]{1,2,3,4};
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# 3.1 赋值：

array2 = array1;
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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。 image-20250925005508218

# 3.2 复制：

array2 = new int[array1.length];
for(int i = 0;i < array2.length;i++){
array2[i] = array1[i];
}
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image-20250925005520461 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;
//		}
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# 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：具有普遍适用性。

# 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

image-20250925005540618

理解：

  • 衡量排序算法的优劣： 时间复杂度、空间复杂度、稳定性

  • 排序的分类：内部排序 与 外部排序（需要借助于磁盘）

  • 不同排序算法的时间复杂度 image-20250925005552518

  • 手写冒泡排序

	int[] arr = new int[]{43,32,76,-98,0,64,33,-21,32,99};
		
		//冒泡排序
		for(int i = 0;i < arr.length - 1;i++){
			
			for(int j = 0;j < arr.length - 1 - i;j++){
				
				if(arr[j] > arr[j + 1]){
					int temp = arr[j];
					arr[j] = arr[j + 1];
					arr[j + 1] = temp;
				}
				
			}
			
		}
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# 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：

	//1.boolean equals(int[] a,int[] b):判断两个数组是否相等。
		int[] arr1 = new int[]{1,2,3,4};
		int[] arr2 = new int[]{1,3,2,4};
		boolean isEquals = Arrays.equals(arr1, arr2);
		System.out.println(isEquals);
		
		//2.String toString(int[] a):输出数组信息。
		System.out.println(Arrays.toString(arr1));
		
			
		//3.void fill(int[] a,int val):将指定值填充到数组之中。
		Arrays.fill(arr1,10);
		System.out.println(Arrays.toString(arr1));
		

		//4.void sort(int[] a):对数组进行排序。
		Arrays.sort(arr2);
		System.out.println(Arrays.toString(arr2));
		
		//5.int binarySearch(int[] a,int key)
		int[] arr3 = new int[]{-98,-34,2,34,54,66,79,105,210,333};
		int index = Arrays.binarySearch(arr3, 210);
		if(index >= 0){
			System.out.println(index);
		}else{
			System.out.println("未找到");
		}
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# 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");
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  1. 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());
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小知识：一旦程序出现异常，未处理时，就终止执行。

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上次更新: 2024/06/15, 15:12:25
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