目录

1.数组的定义及基本要素

1.1 为什么需要数组

1.2 数组的定义

1.3 数组的基本要素

2.数组的语法结构

2.1 创建数组的方式

2.1.1 静态初始化

2.1.2 动态初始化

2.1.3 注意事项

2.2 示例

2.3 foreach循环的拓展

2.3.1 示例

3.数组的Arrays类方法

3.1 Arrays类

3.2 sort方法

3.2.1 示例

3.3 binarySearch方法

3.3.1 示例

4.数组的简单应用

4.1 求最大值

4.2 冒泡排序

4.2.1 冒泡排序的基本原理

4.2.2 冒泡排序的示例

4.2.3 不同的写法

5.二维数组

5.1 二维数组的定义

5.2 二维数组的创建

5.3 示例

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1.数组的定义及基本要素

1.1 为什么需要数组

        当某个功能模块中，有许多同一类型的变量需要定义时，则需要有一个容器能够存放这些变量，而这个容器就是数组。

1.2 数组的定义

定义：数组是一个变量，是存储相同数据类型的一组数据序列

在内存中：声明一个数组变量就是在内存空间划出一串连续的空间

1.3 数组的基本要素

标识符：数组的名称，用于区分不同的数组

数组元素：数组中存放的每个数据

元素类型：数组元素的数据类型

元素下标：对数组元素进行编号，从0开始，数组中的每个元素都可以通过下标来访问

2.数组的语法结构

2.1 创建数组的方式

2.1.1 静态初始化

int[] array = new int[]{1,2,3,4,5};
//int[]表示定义了一个存放int类型数据的数组
//方括号也可以放在标识符的后面
int array[] = new int[]{1,2,3,4,5}

2.1.2 动态初始化

int[] array = new int[5];//先定义一个自动初始化的数组，但要规定他的长度
array[0] = 1;
array[1] = 2;
array[2] = 3;
array[3] = 4;
array[4] = 5;
//可以用 数组名称[下角标] = 某个值 的方式对数组的某个元素进行赋值

2.1.3 注意事项

（1）一个数组只能存放一种类型的数据，这种数据类型在一开始就被规定好了

（2）一个数组在初始化后的长度是固定的，最大的下角标是长度-1，超过这个范围则会报错

（3）动态初始化的初始赋值依据不同数据类型而不同，int-->0 ，double-->0.0，String-->null , boolean -->false,char-->’’

2.2 示例

实现的功能：录入班级同学的成绩，并且将成绩存在数组中，最后输出平均分

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("全班人数：");
int total = scanner.nextInt();
double[] scores = new double[total];
double sum = 0;
double avg = 0;
for (int i = 0; i < total; i++) {
    System.out.println("请输入第" + (i + 1) + "位同学的成绩");
    scores[i] = scanner.nextDouble();
    sum += scores[i];
}
avg = sum / total;
System.out.println("平均分为：" + avg);

结果：

2.3 foreach循环的拓展

        数组是接触到的第一个可遍历的对象，对于可遍历的对象，可以使用foreach循环对该对象进行遍历，语法结构相较于for循环更加简洁，且运行的效率有所提高。

2.3.1 示例

double[] scores = new double[]{1,5,3,5,8};
for (double i : scores) {
    System.out.println(i);
}

结果：

3.数组的Arrays类方法

3.1 Arrays类

        Arrays类是java.util包中的一个关于数组的方法集，最常用的方法是sort和binarySearch。在使用这些方法时，应当先导入java.util.Array类。

3.2 sort方法

        sort方法是对数组中的元素进行升序排序

3.2.1 示例

int[] array = new int[]{3,1,7,3,4};
Arrays.sort(array);//使用Arrays.sort方法
for(int i : array){
    System.out.println(i);
}

结果：

3.3 binarySearch方法

        binarySearch方法是在已经升序排序的数组中搜索并返回目标值的索引值，如果不存在则返回（查找值的插入点）-1，注意存在多个目标值时，返回的索引值是这些目标值的索引值的中值（向上取整）

3.3.1 示例

int[] array = new int[]{3,1,7,3,4};
Arrays.sort(array);//先进行升序排序
//输出排序后的数组方便查看
for(int i : array){
    System.out.print(i+"\t");
}
System.out.println();
//使用binarySearch
System.out.println(Arrays.binarySearch(array,7));//存在，返回值应当为4
System.out.println(Arrays.binarySearch(array,3));//存在，返回值应当为2
System.out.println(Arrays.binarySearch(array,5));//不存在，应该返回-4-1
System.out.println(Arrays.binarySearch(array,-1));//存在，返回值应当为0-1

结果：

4.数组的简单应用

4.1 求最大值

//创建一个数组用于测试
int[] scores = new int[]{95,90,85,70,77};
//先定义一个变量max存放当前遍历的最大值
int max = 0;
for (int i: scores) {
    //遍历数组，当max小于当前的元素值时，将该元素值赋给max
    if(max<i){
        max = i;
    }
}
//输出max
System.out.println("最大值为："+max);

结果：

4.2 冒泡排序

4.2.1 冒泡排序的基本原理

        冒泡排序的基本原理是利用双重循环进行排序，外层循环i从0至数组长度-1，内层循环j从0值数组长度-1-i，每次循环时比较数组当前值与下一个值的大小，将更大的放置在后面，因此每次循环可以找到内层循环到的数组元素的最大值。

4.2.2 冒泡排序的示例

//定义一个数组进行排序
int[] scores = new int[]{95,90,185,70,77};
//定义一个临时变量用于交换数组元素的位置
int temp;
//外层循环从0至length-1
for (int i = 0; i < scores.length - 1; i++) {
    //内层循环从0至length-1-i
    for (int j = 0; j < scores.length - 1 - i; j++) {
        if(scores[j] > scores[j+1]){
            temp = scores[j];
            scores[j] = scores[j+1];
            scores[j+1] = temp;
        }
    }
}
//输出数组，查看是否排序成功
for (int i: scores) {
    System.out.print(i+"\t");
}

结果：

4.2.3 不同的写法

        本人认为每次排序交换过于复杂且不好理解，因此改进了一下算法，更便于理解

int[] scores = new int[]{95,90,185,70,77};
int temp;
for (int i = 0; i < scores.length -1; i++) {
    //此处改为从i+1到末尾进行遍历，一旦发现当前值比scores[i]的值更小，则将该值与其交换
    for (int j = i+1; j < scores.length; j++) {
        if(scores[i] > scores[j]){
            temp = scores[i];
            scores[i] = scores[j];
            scores[j] = temp;
        }
    }
}
for (int i: scores) {
    System.out.print(i+"\t");
}

结果与上面是一样的

5.二维数组

5.1 二维数组的定义

        二维数组顾名思义是存放数组元素的数组，二维数组实际上也是数组，只不过其存放的数组元素是对一维数组的引用，以此类推还有三维，四位数组，但几乎不会使用。

5.2 二维数组的创建

        二维数组同样可以使用静态初始化和动态初始化，要注意的是二维数组创建时可以不对其包含的一维数组定义长度，但要注意尽量定义长度。

//静态初始化
int[][] scores = new int[][]{
   {1,2},{1,2,3}};
//动态初始化
int[][] scores = new int[5][10];//定义了二维数组中的一维数组的长度
int[][] scores = new int[5][];//未定义二维数组中的一维数组的长度

5.3 示例

        要使用二维数组实现录入五个班各五名学生后，输出每个班的总成绩

//定义一个二维数组存放每名学生的成绩
double[][] scores = new double[5][5];
//定义一个一维数组存放每个班学生的总成绩
double[] sum = new double[5];
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
//遍历二维数组时采用双重for循环
for (int i = 0; i <scores.length ; i++) {
    sum[i] = 0;
    for (int j = 0; j < scores[i].length ; j++) {
        System.out.print("请输入第"+(i+1)+"个班第"+(j+1)+"个学生成绩:");
        scores[i][j] = scanner.nextDouble();
        sum[i] += scores[i][j];
    }
}
//输出sum中每个班的成绩
for (int i = 0; i < sum.length ; i++) {
    System.out.println("第"+(i+1)+"个班的总成绩为："+sum[i]);
}

结果：

其中每个班所有学生的成绩分别都为1，2，3，4，5