JAVA入门第四课——数组

JAVA入门第四课——数组

数组【难点-引用数据类型<堆>】

学习路线>数据如何存储

• 变量

• 数组

• 类和对象

• 对象数组

• 集合 list set map…

• IO流 文件操作 存储到本地

• XML文件 操作本地数据更加方便（但是解析比较麻烦）

• 数据库（Database）

  • RDB: MySQL、Oracle、PostgreSQL、SQLlite
  • NoSQL: Redis、MongoDB、Memcached

• 数据库的集群

• 数据库水平拆分。垂直拆分

• HBase…大数据存储

• …

变量的数据类型

基本数据类型：byte short int long dloat double char boolean

引用数据类型： 数组、累（String是类的一种）、接口、枚举

1. 理解数组的作用

需求：计算一个班级30名学生的平局成绩

// 使用变量分别存储各个学生的成绩
double score1 = 10;
double score2 = 10;
double score3 = 10;
....
double score30 = 100;
// 求和
double sum = score1+.....+score30；
// 求平均
double avg = sum/30；

// 使用循环
for(int i =1;i<=30;i++){
    syso("请输入")
    double score = sc.nextDouble()；
}
// 无法重复使用之前载入的数据

发现的问题： 变量使用时它只能使用基本数据类型，存储值只能存储简单地数据单一的数据。如果想同时存储更多地数据，他无法实现，同样关于变量的操作比较简单，我们需要寻找一种能够同时存储更多数据的，更加丰富的数据类型

2. 掌握数组的定义

数组： 一组数据、数据的组合

可以将有限个类型相同的变量集合命名

数组中的变量被称为数组的元素

它是一种引用数据类型 它的数据存储在JVM中的堆中，

基本数据变量一般都是存储在栈中

3. 掌握数组的基本使用

数组：

• 数据类型：还是进本数据类型

• 数组名（变量名）：与普通变量命名规范相同

• 数组的长度（数组中存储了多少个变量）一个数组定义了长度就无法更改 （源代码更改除外）

• 数组的元素（多个变量）数组元素就涮不赋值也有默认值

  • byte short int long：0
  • float double：0.0
  • boolean：false
  • char：\U0000 一个空格
  • String等引用数据类型默认值为：null（表示没有引用）

• 数组的下标（索引）

语法：[] 在多种开发语言中都表示数组

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度]

数据类型[] 数组名 ={元素1，元素2，.....}

// 创建一个数组
// 定义数组的两种语法
// 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度]
int[] age = new int[5];
age[0] = 12;// 给数组添加元素
age[1] = 13;
...
// 数据类型[] 数组名 ={元素1，元素2，.....}
int[] age1 = {12,13,...};

数组存储数据的优化策略：

Scanner sc = new Scanner(System.in);
double[] scores = new double[5];\
for(int i=0;i<scores.length;i++){
	System.out.println("请输入第"+（i+1）+"个数据")；
	scores[i] = sc.nextDouble();   
}

获取数组中的所有数据（遍历）（更灵活）

// 遍历
// 定义数组
double[] scores= {90,80,70,60,50};
for(int i=0;i<scores.length;i++){
    System.out.println(scores[i])
}

增强for 循环 （foreach）（正经的遍历使用）（迭代器）

// 定义数组
double[] scores= {90,80,70,60,50};
// 遍历
for(double score：scores){
    System.out.println(score)
}

4. 掌握数组的常用操作

4.1 求一个班的总成绩和平均分

Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 存储班级成绩
double scores[] = new double[5];
double total = 0;// 总成绩
// 循环输入成绩
for (int i=0;i<scores.length;i++) {
	System.out.println("请输入第"+(i+1)+"位学生的成绩");
	scores[i]=sc.nextInt(); 		
}
// 遍历累加求和
/*for(int j=0;j
for(double score:scores) {
	total +=score;
}
System.out.println("求和"+total);
// 求平均分
double avg = total/scores.length; 
System.out.println("平均分"+avg);

4.1 求最大最小值

Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 存储班级成绩
double scores[] = new double[5];
double total = 0;// 总成绩
// 循环输入成绩
for (int i=0;i<scores.length;i++) {
	System.out.println("请输入第"+(i+1)+"位学生的成绩");
	scores[i]=sc.nextInt(); 		
}
// 定义最大值 初始为数组第一个数
double max=scores[0];
// 定义最小值 初始为数组第一个数
double min=scores[0];
// 遍历
for(int i=0;i<scores.length;i++) {
	// 判断下标为i的成级是否大于max
    if(max<scores[i]) {
		max=scores[i];// 如果大于则把当前值赋予max
	}else if(min>scores[i]){// 判断下标为i的层级是否小于min
		min=scores[i];// 如果小于则把当前值赋予min
	}
}
// 控制台输出最大最小
System.out.println(max);
System.out.println(min);		

5.引用数据类型的名称来源【初识-堆-难点】

再次提及数据类型

• 基本数据类型：
  • byte short int long float double boolean char
  • 数据存储在栈中（栈中数据线程不共享 独立的）
• 引用数据类型：数组 类（String就是一个类） 接口 枚举
  • 数据存储在堆中（堆中数据线程共享）为了更好的利用数据而提出的概念

基本数据类型存储数据

JVM内存模型

虚拟机栈（stack）

引用数据类型存储数据：（堆）

6.数组工具类Arrays

java中为了更方便的使用数组定义了数组工具类 Arrays

• toString(array[] arr)：数组中数据元素以字符串的方式返回
• sort(array[] arr)：使用快速排序算法为数组内的元素进行升序排序
• binarySearch：初学者知道此方法 目前不做过多了解
• equals(array[] arr1,array[] arr2):判断两个数组是否相等，如果大小相同并且下标相同的元素都对应相等，n那么结果会返回以个 true

总结

• Arrays 类提供的方法能很方便的帮助我们去操作数组，在程序中会大量使用数组，所以对于数组的常用操作方法应该掌握
• 这里没有写出来的方法 请自行查看JAVA API 文档

7.掌握冒泡排序【难点】

7.1原理和口诀

冒泡排序==>实现排序功能的一种算法

冒泡排序算法的口诀

相邻元素作比较，两两比较小靠前

冒泡排序：外层循环n-1 内层循环n-1-i

// 冒泡排序
int[] arr = {99,77,88,92,30};

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;
        }
    }
}

7.2八大排序

常见的内部排序算法有八个

• 插入排序
• 希尔排序
• 选择排序
• 冒泡排序：本次理解学习内容
• 归并排序
• 快速排序
• 堆排序
• 基数排序

8.多维数组（二维数组）

需求：存储5个版各5名同学的成绩：

double[] scores1 = new double[5];
double[] scores2 = new double[5];
double[] scores3 = new double[5];
double[] scores4 = new double[5];
double[] scores5 = new double[5];

希望交5个班的成绩存储到一起方便进行维护

多维数组：在java的内存模型并不纯在多维数组，但是语法上支持。以为这本质上还是一个一维数组

// 语法
int[][] arr = new int[2][3];
int[][] arr = new int[2][];
int[][] arr = {{1,2},{1,2}};