【天天Java系列】04_数组_一维数组
文章目录
- 1.数组的概述
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- 1.1 数组的概念
- 1.2 数组的分类
- 2.一维数组的使用
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- 2.1 一维数组的声明
- 2.2 一维数组的初始化
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- 2.2.1 静态初始化
- 2.2.2 动态初始化
- 2.3 一维数组的使用
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- 2.3.1 数组的长度
- 2.3.2 数组元素的引用
- 2.4 一维数组的遍历
- 2.5 数组元素的默认值
- 3.一维数组内存分析
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- 3.1 Java虚拟机的内存划分
- 3.2 一维数组在内存中的存储
- 4.一维数组的应用
1.数组的概述
1.1 数组的概念
**数组：**是多个相同类型数据按一定的顺序排列的集合，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
数组中的概念：
- 数组名
- 下标（或索引）
- 元素
- 数组的长度
数组的特点：
- 数组本身是引用数据类型，而数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本数据类型和引用数据类型
- 创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间。占据的空间的大小，取决于数组的长度和数组中元素的类型
- 数组中的元素在内存中是依次紧密排列的、有序的
- 数组，一旦初始化完成，其长度就是确定的，数组的长度一旦确定，就不能修改
- 我们可以直接通过下标（或索引）的方式调用指定位置的元素
- 数组名中引用的是这块连续空间的首地址
1.2 数组的分类
1、按照元素类型分：
- 基本数据类型元素的数组：每个元素位置存储基本数据类型的值
- 引用数据类型元素的数组：每个元素位置存储对象（本质是存储对象的首地址）
2、按照维度分：
- 一维数组：存储一组数据
- 二维数组：存储多组数据，相当于二维表，一行代表一组数据，只是这里的二维表每一行长度不要求一样
2.一维数组的使用
2.1 一维数组的声明
格式：
元素的数据类型[ ] 一维数组的名称
举例：
int[] arr;
double[] arr1;
String[] arr3;//引用类型变量数组
数组的声明，需要明确：
- 数组的维度：在Java中数组的符号是[]，[]表示一维，[][]表示二维
- 数组的元素类型：即创建的数组容器可以存储什么数据类型的数据。元素的类型可以是任意的Java的数据类型。如：int、String、Student
- 数组名：就是代表某个数组的标识符，数组名其实也是变量名，按照变量的命名规范来命名。数组名是个引用数据类型的变量，因为它代表一组数据
举例：
public class ArrayTest1{
public static void main(String[] args){
//比如，要存储一个小组的成绩
int[] scores;
System.out.println(scores);//未初始化不能使用
//比如，要存储一组姓名
String[] names;
}
}
**注意：**Java语言中声明数组时不能指定其长度（数组中元素的个数）。例如：
int a[5];//错误
2.2 一维数组的初始化
2.2.1 静态初始化
- 如果数组的初始化和数组元素的赋值操作同时进行，那就称为静态初始化
- 静态初始化，本质时用静态数据（编译时已知）为数组初始化。此时数组的长度由长度静态数据的个数决定
- 一维数组声明和静态初始化格式1：
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1，元素2.....};
或
数据类型[] 数组名;
数组名 = new 数据类型[]{元素1，元素2，......};
new ： 关键字，创建数组使用的关键字，因为数组本身是引用数据类型，所以要用new创建数组实体
例如，定义存储1，2，3，4，5整数的数组容器
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5}
//或
int[] arr;
arr = new int[]{1,2,3,4,5};
一维数组声明和静态初始化格式2：
数据类型[] 数组名 = {元素1，元素2，…};//必须在一个语句中完成，不能分成两个语句写
例如，定义存储1，2，3整数的数组容器
int[] arr = {1,2,3}； //正确
int[] arr;
arr = {1,2,3}; // 错误
2.2.2 动态初始化
数组变量的初始化和数组元素的赋值操作分开进行，即为动态初始化。
动态初始化中，只确定了元素的个数（即数组的长度），而元素值此时只是默认值，还并未真正赋自己期望的值。真正期望的数据需要后续单独一个一个赋值
格式：
数组存储的元素数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的元素的数据类型长度;
或
数组存储的数据类型[] 数组名字;
数组名字 = new 数组存储的数据类型长度;
**注意：**数组有定长特性，长度一旦指定，不可更改
举例1：正确写法
int[] arr = new int[5];
int[] arr;
arr = new int[5];
举例2：错误写法
int[] arr = new int[5]{1,2,3,4,5};//错误的，后面有{}指定元素列表，就不需要在[]中指定元素个数了
2.3 一维数组的使用
2.3.1 数组的长度
数组的元素总个数，即数组的长度
每个数组都有一个属性length指明它的长度，例如：arr.length指明数组arr的长度（即元素个数）
每个数组都具有长度，而一旦初始化，其长度就是确定，且是不可变的
2.3.2 数组元素的引用
如何表示数组中的一个元素？
每个存储到数组的元素，都会自动拥有一个编号，从0开始，这个自动编号称为数组索引(index)或下标，可以通过数组的索引或下标访问数组中的元素。
数组名[索引/下标]
数组的下标范围？
Java中数组的小标从[0]开始，下标范围是[0,数组长度 - 1],即[0,数组名.length -1]
数组元素下标可以是整型常量或整型表达式。如a[3],b[i],c[2*i];
举例
public class ArrayTest3{
public static void main(String[] args){
int[] arr = {1,2,3,4,5};
System.out.println("arr数组的长度：" + arr.length);
System.out.println("arr数组的第1个元素：" + arr[0]);//下标从0开始
System.out.println("arr数组的第2个元素：" + arr[1]);
System.out.println("arr数组的第3个元素：" + arr[2]);
System.out.println("arr数组的第4个元素：" + arr[3]);
System.out.println("arr数组的第5个元素：" + arr[4]);
//修改第1个元素的值
//此处arr[0]相当于一个int类型的变量
arr[0] = 100;
System.out.println("arr数组的第1个元素：" + arr[0]);//下标从0开始
}
}
2.4 一维数组的遍历
将数组中的每个元素分别取出来，就是遍历。for循环与数组的遍历时绝配
举例1
public class ArrayTest4{
public static void main(String[] args){
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
System.out.println("数组的长度：" + arr.length);
//遍历输出数组中的元素
System.out.println("数组的元素有：");
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
System.out.println(arr[i]);
}
}
举例2
public class ArrayTest5{
public static void main(String[] args){
int[] arr = new int[5];
System.out.println("arr数组的长度:" + arr.length);
System.out.print("存储数据到arr数组之前:[");
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
if(i == 0){
System.out.print(arr[i]);
}else{
System.out.print("," + arr[i]);
}
}
System.out.println("]");
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
arr[i] = (i + 1) * 2;
}
System.out.print("存储数据到arr数组之后:[");
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
if(i == 0){
System.out.print(arr[i]);
}else{
System.out.print("," + arr[i]);
}
}
System.out.println("]");
}
}
2.5 数组元素的默认值
数组是引用类型，当我们使用动态初始化方式创建数组时，元素值只是默认值。例如：
public class ArrayTest6{
public static void main(String[] agrs){
int[] a = new int[5];
System.out.println(a[3]);//a[3]的默认值为0
}
}
对于基本数据类型而言，默认初始化值各有不同。
对于引用数据类型而言，默认初始化值为null（注意与0不同)
public class ArrayTest7{
public static void main(String[] args){
//存储26个字母
char[] letters = new char[26];
System.out.println("letters数组的长度：" + letters.length);
System.out.print("存储字母到letters数组之前：[");
for(int i = 0;i < letters.length;i++){
if(i == 0){
System.out.print(letters[i]);
}else{
System.out.print("," + letters[i]);
}
}
System.out.println("]");
//存储5个姓名
String[] names = new String[5];
System.out.print("存储姓名到names数组之前：[");
for(int i = 0;i < names.length;i++){
if(i == 0){
System.out.print(names[i]);
}else{
System.out.print("," + names[i]);
}
}
System.out.println("]");
}
}
3.一维数组内存分析
3.1 Java虚拟机的内存划分
为了提高运算效率，就对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式
| 区域名称 | 作用 |
|---|---|
| 虚拟机栈 | 用于存储正在执行的每个Java方法的局部变量表等。局部变量存放了编译期可知长度 的各种数据类型、对象引用，方法执行完，自动释放 |
| 堆内存 | 存储对象（包括数组对象），new来创建的，都存储在堆内存 |
| 方法区 | 存储已被虚拟机加载的类信息、常量（静态变量）、即时编译器后的代码等数据 |
| 本地方法栈 | 当程序中调用了native的本地方法时，本地方法执行期间的内存区域 |
| 程序计数器 | 程序计数器是CPU中的寄存器，它包含每一个线程下一条要执行的指令地址 |
3.2 一维数组在内存中的存储
1、一个一维数组内存图
public static void main(String[] args){
int[] arr = new int[3];
System.out.println(arr);//[I@6d6f6e28
}
2、数组下标为什么是0开始
因为第一个元素距离数组首地址间隔0个单元格
3、两个一维数组内存图
public static void main(String[] agrs){
int[] arr = new int[3];
int[] arr2 = new int[2]j;
System.out.println(arr);
System.out.println(arr2);
4、两个变量指向一个一维数组
两个数组变量本质上同一个数组。
public static void main(String[] args){
//定义数组，存储3个元素
int[] arr = new int[3];
//数组索引进行赋值
arr[0] = 5;
arr[1] = 6;
arr[2] = 7;
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
//定义数组变量arr2，将arr的地址赋值给arr2
int[] arr2 = arr;
arr2[1] = 9;
System.out.println(arr[1]);
}
4.一维数组的应用
案例 1：升景坊单间短期出租 4 个月，550 元/月（水电煤公摊，网费 35 元/
月），空调、卫生间、厨房齐全。屋内均是 IT 行业人士，喜欢安静。所以要求
来租者最好是同行或者刚毕业的年轻人，爱干净、安静。
public class ArrayTest{
public static void main(String[] args){
int[] arr = new int[]{8.,2,1,0,3};
int[] index = new int[]{2,0,3,2,4,0,1,3,2,3,3};
String tel = "";
for(int i = 0;i < index.length;i++){
tel += arr[index[i]];
}
System.out.println("联系方式：" + tel);
}
}
案例 2：输出英文星期几
用一个数组，保存星期一到星期天的 7 个英语单词，从键盘输入 1-7，显示对
应的单词
{“Monday”,“Tuesday”,“Wednesday”,“Thursday”,“Friday”,“Saturday”,“Sunday”}
import java.util.Scanner;
public class WeekArrayTest{
public static void main(String[] args){
//1.声明并初始化星期的数组
String[] weeks = {"Monday","Tuesday","Wednesday","Thursday","Friday","Saturday","Sunday"};
//2.使用Scanner从键盘获取1-7范围的整数
Scanner scan = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入1-7范围的整数：");
int number = scan.nextInt();
if(number < 1 || number > 7){
System.out.println("你的输入非法");
}else{
//3.根据输入的整数，到数组中相对应的索引位置获取指定的元素（即获取指定的元素)
System.out.printl("对应的星期为：" + weeks[number - 1]);
}
scan.close();
}
案例 3：从键盘读入学生成绩，找出最高分，并输出学生成绩等级。
• 成绩>=最高分-10 等级为’A’
• 成绩>=最高分-20 等级为’B’
• 成绩>=最高分-30 等级为’C’
• 其余 等级为’D’
提示：先读入学生人数，根据人数创建 int 数组，存放学生成绩
public class ScoreTest1{
public static void main(String[] args){
System.out.print("请输入学生人数:");
Scanner scan = new Scanner(System.in);
int count = scan.nextInt();
int[] scores = new int[count];
int max = 0;
System.out.println("请输入" + count + "学生成绩");
for(int i = 0;i < scores.length;i++){
scores[i] = scan.nextInt();
System.out.println(scores[i]);
if(max < scores[i]){
max = scores[i];
}
}
System.out.println("最高分是：" + max);
char[] grades = new char[count];
for(int i = 0;i < grades.length;i++){
if(max - scores[i] <= 10){
grades[i] = 'A';
}else if (max - scores[i] <= 20){
grades[i] = 'B';
}else if (max - scores[i] <= 30){
grades[i] = 'C';
}else{
grades[i] = 'D';
}
}
for(int i = 0;i < scores.length;i++){
System.out.println("student " + i + " is " + scores[i] + " grade " + grades[i]);
}
scan.close();
}
}