java学习笔记 day05-Java基础-数组
1.数组
概念：
指的是一种容器，可以同来存储同种数据类型的多个值。
但是数组容器在存储数据的时候，需要结合隐式转换考虑。
比如：
定义了一个int类型的数组。那么boolean。double类型的数据是不能存到这个数组中的，
但是byte类型，short类型，int类型的数据是可以存到这个数组里面的。
建议：
容器的类，和存储的数据类型保持一致。
举例：
整数1 2 3 4 56 就可以使用int类型的数组来存储。
小数1.1 1.2 1.3 1.4 就可以使用double类型的数组来存储。
字符串"aaa" “bbb” “ccc” 就可以使用String类型的数组来存储。
2.数组的定义
格式一：
数据类型 [] 数组名
比如：int [] array
格式二：
数据类型 数组名 []
比如： int array []
详解：
数据类型：限定了数组以后能存什么类型的数据。
方括号：表示现在定义的是一个数组。
数组名：就是一个名字而已，方便以后使用。
注意点：
方法括号跟数组名，谁写在前面，谁写在后面都是一样的。
平时习惯性使用第一种方式。
3.数组的静态初始化
完整格式：
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1，元素2，元素3，元素4…};
比如：
int[] arr = new int[]{11,22,33};
double[] arr = new double[]{1.1,1.2,1.3};
格式详解：
数据类型：限定了数组以后能存什么类型的数据。
方括号：表示现在定义的是一个数组。
数组名：其实就是名字而已，方便以后使用，在起名字的时候遵循小驼峰命名法。
arr namesArr
new：就是给数组在内存中开辟了一个空间。
数据类型：限定了数组以后能存什么类型的数据。
前面和后面的数据类型一定要保持一致。
int[] arr = new double[]{11,22,33};//错误写法
方括号：表示现在定义的是一个数组。
大括号：表示数组里面的元素。元素也就是存入到数组中的数据。
多个元素之间，一定要用逗号隔开。
注意点：
- 等号前后的数据类型必须保持一致。
- 数组一旦创建之后，长度不能发生变化。
简化格式:
数据类型[] 数组名 = {元素1，元素2，元素3，元素4…};
比如：
int[] array = {1,2,3,4,5};
double[] array = {1.1,1.2,1.3};
练习1：
定义数组存储5个学生的年龄。
1.给数组限定什么类型？ int
2.利用静态初始化完成创建并添加元素
int[] agesArr = new int[]{18,19,20,21,22};
int[] agesArr = {18,19,20,21,22};
练习2：
定义数组存储3个学生的姓名。
1.给数组限定什么类型？ String
2.利用静态初始化完成创建并添加元素
String[] namesArr = new String[]{"zhangsan","lisi","wangwu"};
String[] namesArr = {"zhangsan","lisi","wangwu"};
练习3：
定义数组存储4个学生的身高。
1.给数组限定什么类型？ double
2.利用静态初始化完成创建并添加元素
double[] heightsArr = new double[]{1.85,1.82,1.78,1.65};
double[] heightsArr = {1.85,1.82,1.78,1.65};
4.地址值
int[] arr = {1,2,3,4,5};
System.out.println(arr);//[I@6d03e736
double[] arr2 = {1.1,2.2,3.3};
System.out.println(arr2);//[D@568db2f2
打印数组的时候，实际出现的是数组的地址值。
数组的地址值：就表示数组在内存中的位置。
以[I@6d03e736为例：
[ ：表示现在打印的是一个数组。
I：表示现在打印的数组是int类型的。
@：仅仅是一个间隔符号而已。
6d03e736：就是数组在内存中真正的地址值。（十六进制的）
但是，我们习惯性会把[I@6d03e736这个整体称之为数组的地址值。
地址值对于我们来京，作用不大，简单了解。
5.数组元素访问
格式：
数组名[索引];
作用：
-
获取数组中对应索引上的值
-
修改数组中对应索引上的值
一旦修改之后，原来的值就会被覆盖了。
代码示例：
public class ArrDemo2 {
/*
数组中元素访问的格式：
数组名[索引];
作用：
1.获取指定索引上对应的元素
2.修改指定索引上对应的元素
*/
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3,4,5};
//需求1：获取arr数组中，3索引上的值
int number = arr[3];
System.out.println(number);
System.out.println(arr[3]);
//需求2：将arr数组中，3索引上的值修改为10
arr[3] = 10;
System.out.println("修改之后为:" + arr[3]);
}
}
6.索引
也叫角标、下标
就是数组容器中每一个小格子对应的编号。
索引的特点：
- 索引一定是从0开始的。
- 连续不间断。
- 逐个+1增长。
7.数组的遍历
遍历：就是把数组里面所有的内容一个一个全部取出来。
数组的长度：数组名.length;
通用代码：
for(int i = 0; i < arr.length; i++){
//在循环的过程中，i依次表示数组中的每一个索引
sout(arr[i]);//就可以把数组里面的每一个元素都获取出来，并打印在控制台上了。
}
8.数组的动态初始化
格式：
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度];
举例：
//1.定义一个数组，存3个人的年龄，年龄未知
int[] agesArr = new int[3];
//2.定义一个数组，存班级10名学生的考试成绩，考试成绩暂时未知，考完才知道。
int[] scoresArr = new int[10];
数组的默认初始化值：
整数类型：0
小数类型：0.0
布尔类型：false
字符类型：‘\u0000’
引用类型：null
9.数组两种初始化方式的区别
静态初始化：int[] arr = {1,2,3,4,5};
动态初始化：int[] arr = new int[3];
静态初始化：手动指定数组的元素，系统会根据元素的个数，计算出数组的长度。
动态初始化：手动指定数组长度，由系统给出默认初始化值。
使用场景：
只明确元素个数，但是不明确具体的数据，推荐使用动态初始化。
已经明确了要操作的所有数据，推荐使用静态初始化。
举例：
-
使用数组来存储键盘录入的5个整数。
int[] arr = new int[5];
-
将全班的学生成绩存入数组中，已知学生成绩为：66,77,88,99,100
int[] arr = new int[5];
arr[0] = 66;
arr[1] = 77;
… 虽然可以实现，但是太麻烦了。
建议使用静态初始化：int[] arr = {66,77,88,99,100};
10.数组常见问题
当访问了数组中不存在的索引，就会引发索引越界异常。
避免：
针对于任意一个数组，索引的范围：
最小索引：0
最大索引：数组的长度 - 1
数组名.length - 1
public class ArrDemo6 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3,4,5,5,5,5,5};
//用索引来访问数组中的元素
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[10]);//ArrayIndexOutOfBoundsException
}
}
11.数组的练习
练习1：求和
需求：定义一个数组，存储1,2,3,4,5
遍历数组得到每一个元素，求数组里面所有的数据和
代码示例：
/*定义一个数组，存储1,2,3,4,5
遍历数组得到每一个元素，求数组里面所有的数据和*/
//分析：
//1.定义一个数组，并添加数据1,2,3,4,5
int[] arr = {1,2,3,4,5};
//求和变量
int sum = 0;
//2.遍历数组得到每一个数据，累加求和
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//i 依次表示数组里面的每一个索引
//arr[i] 依次表示数组里面的每一个元素
sum = sum + arr[i];
}
//当循环结束之后，sum的值就是累加之后的结果
System.out.println(sum);
练习2：统计个数
需求：定义一个数组，存储1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
遍历数组得到每一个元素，统计数组里面一共有多少个能被3整除的数字
代码示例：
//分析：
//1.定义一个数组 存储1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
//定义一个变量，用来统计次数
int count = 0;
//2.遍历数组得到每一个元素
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//i 表示数组里面的每一个索引
//arr[i] 表示数组里面的每一个元素
//3.判断当前的元素是否为3的倍数，如果是那么统计变量就需要自增一次。
if(arr[i] % 3 == 0){
// System.out.println(arr[i]);
count++;
}
}
//当循环结束之后，就表示数组里面所有的数字都判断完毕了，直接打印count即可
System.out.println("数组中能被3整除的数字有" + count + "个");
练习3：变化数据
需求：
定义一个数组，存储1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
遍历数组得到每一个元素。
要求：
1，如果是奇数，则将当前数字扩大两倍
2，如果是偶数，则将当前数字变成二分之一
代码示例：
//分析：
//1.定义一个数组，存1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
//2.遍历数组得到每一个元素
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//i 依次表示数组里面的每一个索引
//arr[i] 依次表示数组里面的每一个元素
//3.对每一个元素进行判断
if(arr[i] % 2 == 0){
//偶数 变成二分之一
arr[i] = arr[i] / 2;
}else{
//奇数 扩大两倍
arr[i] = arr[i] * 2;
}
}
//遍历数组
//一个循环尽量只做一件事情。
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
练习4：求最值
需求：求数组中的最大值
代码示例：
//定义数组求最大值：33,5,22,44,55
//扩展问题：
//1.根据求最大值的思路，自己改写一下求最小智
//2.为什么max要记录为arr[0],默认值不能为0吗？
//不能写0
//max的初始化值一定要是数组中的值。
//3.循环中开始条件一定是0吗？
//循环的开始条件如果为0，那么第一次循环的时候是自己跟自己比了一下，对结果没有任何影响，但是效率偏低
//为了提高效率，减少一次循环的次数，循环开始条件可以写1.
//1.定义数组用来存储5个值
int[] arr = {33,5,22,44,55};
//2.定义一个变量max用来存储最大值
//临时认为0索引的数据是最大的
int max = arr[0];
//3.循环获取数组中的每一个元素
//拿着每一个元素跟max进行比较
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
//i 索引 arr[i] 元素
if(arr[i] > max){
max = arr[i];
}
}
//4.当循环结束之后，max记录的就是数组中的最大值
System.out.println(max);//55
练习5：统计个数
需求：生成10个1~100之间的随机数存入数组。
1）求出所有数据的和
2）求所有数据的平均数
3）统计有多少个数据比平均值小
代码示例：
//分析：
//1.定义数组
int[] arr = new int[10];
//2.把随机数存入到数组当中
Random r = new Random();
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//每循环一次，就会生成一个新的随机数
int number = r.nextInt(100) + 1;
//把生成的随机数添加的数组当中
//数组名[索引] = 数据;
arr[i] = number;
}
// 1）求出所有数据的和
//定义求和变量
int sum = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//循环得到每一个元素
//并把元素累加到sum当中
sum = sum + arr[i];
}
System.out.println("数组中所有数据的和为：" + sum);
//2）求所有数据的平均数
int avg = sum / arr.length;
System.out.println("数组中平均数为：" + avg);
//3）统计有多少个数据比平均值小
int count = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if(arr[i] < avg){
count++;
}
}
//当循环结束之后，就表示我已经找到了所有的比平均数小的数据
System.out.println("在数组中，一共有" + count + "个数据，比平均数小");
//遍历数组，验证答案
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
练习6：交换数据
需求：定义一个数组，存入1,2,3,4,5。按照要求交换索引对应的元素。
交换前：1,2,3,4,5
交换后：5,2,3,4,1
代码示例：
//1.定义数组存储数据
int[] arr = {1,2,3,4,5};
//2.利用循环去交换数据
for(int i = 0,j = arr.length - 1; i < j; i++,j--){
//交换变量i和变量j指向的元素
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
//当循环结束之后，那么数组中的数据就实现了头尾交换
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
练习7：打乱数据
需求：定义一个数组，存入1~5。要求打乱数组中所有数据的顺序。
代码示例：
//1.定义数组存储1~5
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
//2.循环遍历数组，从0索引开始打乱数据的顺序
Random r = new Random();
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//生成一个随机索引
int randomIndex = r.nextInt(arr.length);
//拿着随机索引指向的元素 跟 i 指向的元素进行交换
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[randomIndex];
arr[randomIndex] = temp;
}
//当循环结束之后，那么数组中所有的数据已经打乱顺序了
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
12.无限循环
概念：
又叫死循环。循环一直停不下来。
for格式：
for(;;){
System.out.println("循环执行一直在打印内容");
}
解释：
初始化语句可以空着不写，表示循环之前不定义任何的控制变量。
条件判断语句可以空着不写，如果不写，默认表示true，循环一直进行。
条件控制语句可以空着不写，表示每次循环体执行完毕后，控制变量不做任何变化。
while格式：
while(true){
System.out.println("循环执行一直在打印内容");
}
解释：
小括号里面就不能省略了，true一定要写出来，否则代码会报错。
do…while格式：
do{
System.out.println("循环执行一直在打印内容");
}while(true);
解释：
小括号里面就不能省略了，true一定要写出来，否则代码会报错。
无限循环的注意事项：
- 最为常用的格式：while
- 无限循环下面不能再写其他代码了，因为永远执行不到。
13.条件控制语句
- break
- continue
break:
不能单独存在的。可以用在switch和循环中，表示结束，跳出的意思。
代码示例：
//1.吃1~5号包子
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("在吃第" + i + "个包子");
//2.吃完第三个的时候就不吃了
if(i == 3){
break;//结束整个循环。
}
}
continue:
不能单独存在的。只能存在于循环当中。
表示：跳过本次循环，继续执行下次循环。
代码示例：
//1.吃1~5号包子
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
//2.第3个包子有虫子就跳过，继续吃下面的包子
if(i == 3){
//跳过本次循环（本次循环中，下面的代码就不执行了），继续执行下次循环。
continue;
}
System.out.println("在吃第" + i + "个包子");
}
14. Random
Random跟Scanner一样，也是Java提前写好的类，我们不需要关心是如何实现的，只要直接使用就可以了。
使用步骤：
1. 导包
import java.util.Random;
导包的动作必须出现在类定义的上边。
2. 创建对象
Random r = new Random ();
上面这个格式里面，只有r是变量名，可以变，其他的都不允许变。
3. 生成随机数
int number = r.nextInt(随机数的范围);
上面这个格式里面，只有number是变量名，可以变，其他的都不允许变。
随机数范围的特点：从0开始，不包含指定值。比如：参数为10，生成的范围[0,10)
代码示例：
//1.导包
import java.util.Random;
public class RandomDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//2.创建对象
Random r = new Random();
//3.生成随机数
int number = r.nextInt(100);//包左不包右，包头不包尾
//0 ~ 99
System.out.println(number);
}
}
15. 逢七过
需求：
朋友聚会的时候可能会玩一个游戏：逢7过
游戏规则：从任意一个数字开始报数，当你要报的数字是包含7或者是7的倍数时都要说过：过
使用程序在控制台打印出1-100之间的满足逢七必过规则的数据
举例：
1 2 3 4 5 6 过 8 9 10 11 12 13 过 15 16 过 18 …
代码示例：
/*朋友聚会的时候可能会玩一个游戏：逢7过
游戏规则：从任意一个数字开始报数，当你要报的数字是包含7或者是7的倍数时都要说过：过
需求：使用程序在控制台打印出1-100之间的满足逢七必过规则的数据*/
//分析：
//个位7 十位7 7倍数
//1 2 3 4 5 6 过 8 9 10 11 12 13 过 15 16 过 18 19 20 过....
//69 过 过 过 过 过 过... 80
//1.得到1~100之间的每一个数字
//开始：1
//结束：100
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
//2.判断每一个数字，如果符合规则，就打印过，如果不符合规则就打印真实的数字
if(i % 10 == 7 || i / 10 % 10 == 7 || i % 7 == 0){
System.out.println("过");
continue;
}
System.out.println(i);
}
16. 平方根
需求：
键盘录入一个大于等于2的整数 x ，计算并返回 x 的 平方根 。结果只保留整数部分 ，小数部分将被舍去 。
代码示例：
/*需求：键盘录入一个大于等于2的整数 x ，计算并返回 x 的 平方根 。
结果只保留整数部分 ，小数部分将被舍去 。*/
//分析：
//平方根 16的平方根4
// 4的平方根2
// 10
// 1 * 1 = 1 < 10
// 2 * 2 = 4 < 10
// 3 * 3 = 9 < 10
// 4 * 4 = 16 > 10
//推断：10的平方根是在3~4之间。
// 20
// 1 * 1 = 1 < 20
// 2 * 2 = 4 < 20
// 3 * 3 = 9 < 20
// 4 * 4 = 16 < 20
// 5 * 5 = 25 > 20
//推断：20的平方根是在4~5之间。
//在代码当中
//从1开始循环，拿着数字的平方跟原来的数字进行比较
//如果小于的，那么继续往后判断
//如果相等，那么当前数字就是平方根
//如果大于的，那么前一个数字就是平方跟的整数部分
//1.键盘录入一个整数
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个整数");
int number = sc.nextInt();
//2.从1开始循环判断
//开始：1 结束: number
for (int i = 1; i <= number; i++) {
//用i * i 再跟number进行比较
if(i * i == number){
System.out.println(i + "就是" + number + "的平方根");
//一旦找到了，循环就可以停止了，后面的数字就不需要再找了，提高代码的运行效率。
break;
}else if(i * i > number){
System.out.println((i - 1) + "就是" + number + "平方根的整数部分");
break;
}
}
17.判断是否为质数
需求：
键盘录入一个正整数 x ，判断该整数是否为一个质数。
代码示例：
//需求：键盘录入一个正整数 x ，判断该整数是否为一个质数。
//质数：
//如果一个整数只能被1和本身整除，那么这个数就是质数。否则这个数叫做合数
//7 = 1 * 7 质数
//8 = 1 * 8 2 * 4 合数
//分析：
//1.键盘录入一个正整数
//number
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个正整数");
int number = sc.nextInt();//9
//定义一个变量，表示标记
//标记着number是否为一个质数
//true： 是一个质数
//false : 不是一个质数
//表示最初就认为number是一个质数
boolean flag = true;
//2.判断
//写一个循环，从2开始判断，一直判断到number-1为止
//看这个范围之内，有没有数字可以被number整除
for (int i = 2; i < number; i++) {
//i 依次表示这个范围之内的每一个数字
//看number是否能被i整除就可以了
if(number % i == 0){// 9 % 2 = 1
flag = false;
//System.out.println(number + "不是一个质数");
break;
}/*else{
System.out.println(number + "是一个质数");
}*/
}
//只有当这个循环结束了，表示这个范围之内所有的数字都判断完毕了
//此时才能断定number是一个质数
if(flag){
System.out.println(number + "是一个质数");
}else{
System.out.println(number + "不是一个质数");
}
18. 猜数字小游戏
需求：
程序自动生成一个1-100之间的随机数，在代码中使用键盘录入去猜出这个数字是多少？
要求：
使用循环猜，一直猜中为止。
思路分析：
- 生成一个1-100之间的随机数
- 使用键盘录入去猜出这个数字是多少
- 把反复猜的代码写在循环中
代码示例：
//1.生成一个1-100之间的随机数
Random r = new Random();
int number = r.nextInt(100) + 1;// 0 ~ 99 + 1 --- 1 ~ 100
System.out.println(number);
//2.使用键盘录入去猜出这个数字是多少？
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while(true){
System.out.println("请输入一个整数");
int guessNumber = sc.nextInt();
//3.比较
if(guessNumber > number){
System.out.println("您猜的数字大了");
}else if(guessNumber < number){
System.out.println("您猜的数字小了");
}else{
System.out.println("恭喜你，猜中了");
break;
}
}