黑马程序员Java笔记——数组
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数组
关键词：元素、下标、数组排序、数组查找、一维数组、二维数组、多维数组
一、引述：
在执行程序的时候，需要存储大量的数据，Java提供一种叫做数组的数据结构，它可以用来存储一个元素个数固定且元素类型相同的有序集合。
二、简述：
数组可以看成是一个存储相同类型的变量集合。
（1）数组的基本知识
1.1 声明数组变量：为了在程序中使用数组，必须声明一个引用数组的变量，并指明数组的元素类型。
声明变量的语法：元素类型[ ] 数组引用变量；（element Type[ ] arrayRefVar）；
1.2 创建数组：不同于基本数据类型变量的声明，声明一个数组变量时并不在内存中分配任何空间。它只是创建了一个对数组的引用的存储位置。如果变量不包含对数组的引用，那么这个变量值为null（无效的、零值），除非数组被创建，否则不能给他分配任何元素。
声明数组后，创建数组的语法：
数组引用变量 = new 元素类型[数组大小]；(arrayRefVar = new elementType[ arraySize])
这条语句的含义：使用new操作符创建一个数组，并把这个数组的引用地址值赋给变量。
（补充：JVM将数组存储在一个被称为 堆 的内存区域中，堆用于动态的内存分配，在堆中内存块可以按照任意的顺序进行分配和释放。）
声明数组、创建数组、将数组的引用值赋给变量可以用一条语句来实现，语法如下：
元素类型[ ] 数组引用变量 = new 元素类型[数组大小]；
（elementType [ ] arrayRefVar = new elementType[arraySize]；）
1.3 数组大小和元素默认值：当给数组分配默认空间时，必须通过指定该数组能够存储的元素个数类确定数组大小。创建数组之后，不能修改它的大小。
数组的大小可以使用arrayRerVar.length语句来获取。
当数组创建后，它的元素被赋予默认值，数值型基本数据类型的默认值是0，char型的默认值为’\u0000’，boolean型的默认值是false。
1.4 数组元素是可以通过下标（index）来进行访问，数组下标是基于0的。因此下标的范围：从0开始到arrayRerVar.length-1结束。
数组中每个元素可以通过下标来访问，语法如下：
arrayRerVar[index]；（数组引用变量[下标]；）
1.5 数组初始化语法：下面的语法将声明数组、创建数组、和初始化数组合为一条语句：
元素类型[ ] 数组引用变量 = {0元素值，1元素值，...}；
（elementType[ ] arrayRefVar = { value0,value1,...valuel(arrayRefVar.length-1)}；）
注意：使用数组初始化语句时，必须把声明、创建、初始化数组放在同一语句中。分开写则会产生语法错误。数组初始化语句中不使用运算符new。
1.6 数组遍历：对数组中的每一个元素进行操作常常使用for循环。
原因有两点：
（1）数组中的元素都是同一类型的，可以使用循环以同样的方式反复处理这些元素。
（2）由于数组的大小是已知的，使用for循环更加合理便捷。
增强的for循环：JDK1.5以后Java支持一个简单的for循环称之for--each或增强的for循环：
特点：不使用下标就可以顺序地遍历整个数组。
语法格式：
for（数据类型 迭代元素变量名： 数组名）{
循环体
}
For(elementType element: arrayRefVar){
}
注意：
1.当需要以其他顺序遍历或者改变数组中的元素时，还是要使用下标变量。
2.防止出现数组下标越界错误，数组中最大的下标是：arrayRerVar.length-1;
3.<和<=的使用
错误的用法：for( int i = 0; i <= list.length; i++){ }
正确的用法：for( int i = 0; i < list.length; i++){ }
1.7数组的常见处理：
1) 初始化数组
2) 打印数组
3) 对所有元素求和
4) 找出最值及下标
5) 任意打乱数组
6) 移动元素
1.8 数组的复制：在Java中，可以使用赋值语句复制基本数据类型的变量，但是不能复制数组。因为数组是存储在堆内存中的，数组变量中只是存储了一段数组地址值。当把这个数组引用变量赋给另一个变量时，实际是将一个数组的引用值赋给了另一个变量，结果两个变量都指向了同一个内存地址。
赋值数组有三种方法：
1）使用循环语句逐个赋值数组中的元素；
2）使用System类中的静态方法arraycopy。（此方法不符合Java命名习惯，应为arrayCopy,即字母C应大写）
arraycopy语法：arraycopy(sourceArray, src_pos,targetArray, tar_pos, length)；
arraycopy(源数组，开始位置，目标数组，开始位置，复制长度)；
复制前必须创建目标数组以及分配给它的内存空间。
完成复制后，sourceArray和targetArray具有相同的内容，但是占有独立的内存空间。
3）使用clone方法复制数组。
（2）给方法传递参数：如同给方法传递基本数据类型一样，可以为方法传递数组。
举例：public static void printArray(int[ ] array){ }
匿名数组：没有显式的使用引用变量，这样的数组被称为匿名数组。
创建匿名数组语法：
New elementType[ ]{value0, value1, value2,...}
举例：printArray(new int[ ]{3, 2, 4, 5, 7, 9})；
提示：
Java采取值传递的方式将实参传递给方法。但是，传递 基本类型变量 的值与传递 数组值的不同之处：（引用参数传递的是共享信息）
对与基本数据类型参数，传递的是实参的值。
对于数组类型参数，参数值是数组的引用，给方法传递这个引用。
（3）从方法中返回数组：数组可以作为方法返回值。
举例：public static int[ ] reverse(int[ ] list){ }
（4）数组排序：将数组中的元素，按照特定的顺序排列，是数组常见的操作。常见的两种排序方法：选择排序和冒泡排序。
4.1 选择排序：先选出数组中最小或者最大的元素，然后把这个元素排在数组的最前面。接下来，在剩下的元素中，再选出最小或者最大的元素。重复操作，直到剩下的数组元素只有一个。
4.2 冒泡排序：数组元素两两比较，然后交换位置。
（5）数组的查找：在数组中寻找指定元素的过程，常用主要有两种方法：线性查找、折半查找。
5.1 线性查找：将要查找的关键字Key与数组中的每个元素逐一对比，直到找到与关键字匹配的元素或者找完全部元素才停止。如果匹配成功就返回与之匹配的元素的下标，匹配失败就返回-1。
线性查找的特点：对数组中元素的顺序没有要求；但是，查找过程需要逐一匹配，效率较低。
5.2 折半查找：也叫二分法查找，前提数组中元素需要排序。
模拟折半查找：目标数组按升序排好当查找关键字Key时，有三种情况：
（1）如果Key小于中间元素，就在数组前一半元素中查找关键字。
（2）如果Key与中间元素相等，则匹配成功，查找结束。
（3）如果Key大于中间元素，就在数组后一半元素中查找关键字。
线性查找的特点：对数组中元素的顺序有要求；但是，在查找中一次可以排除一半的元素，效率较高。
（6）Arrays类：Java中为了方便对数组的操作，把常见的对数组的基本操作封装成静态方法。
sort方法用于对数组的排序；
binarySearch方法用于二分法查找；（如果不存在匹配元素，方法返回-（插入点下标+1））
（7）二维数组：一维数组是存储线性的元素集合，如果一维数组中的元素是另一个数组，那么就变成一个二维数组，二维数组可以用来存储矩阵或者表格。
声明、创建 二维数组的语法：
元素类型[ ][ ] 数组引用变量 = new 元素类型[ ][ ]；
（elementType [ ] [ ]arrayRefVar = new elementType[ ][ ]；）
（8）多维数组：除了表示线性元素的一维数组，还有表示表格矩阵的二维数组。有时我们需要表示n维的数据结构，在Java中，可以创建n维数组，n可以是任意整数，可以统称为多维数组。多维数组实际上是一个数组，它的每一个元素都是另一个数组。