【JAVA】数组练习

⭐ 作者：小胡_不糊涂
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1. 数组转字符串

toString() ：可以将Array 对象转换为字符串。

//语法格式：
arraylist.toString()

实例1：

import java.util.Arrays;//调用Arrays类，包含了常用的数组操作
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
        String newArr = Arrays.toString(arr);
        System.out.println(newArr);
    }
}

运行结果：

实例2：

import java.util.ArrayList;
public class test {
    public static void main(String[] args) {
          // 创建一个动态数组
           ArrayList<String> sites = new ArrayList<>();
            sites.add("Runoob");
            sites.add("Google");
            sites.add("Wiki");
            sites.add("Taobao");
            System.out.println("网站列表: " + sites);
             // 将ArrayList转换为String类型
             String list = sites.toString();
             System.out.println("String: " + list);
            }

运行结果：

2. 数组拷贝

实例1：

import java.util.Arrays;
public class test {
    public static void func(){
        // newArr和arr引用的是同一个数组
        // 因此newArr修改空间中内容之后，arr也可以看到修改的结果
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
        int[] newArr = arr;
        newArr[0] = 10;
        System.out.println("newArr: " + Arrays.toString(arr));
}
public static void main(String[] args) {
        func();
    }

图解：

运行结果：

实例2：使用Arrays中copyOf方法完成数组的拷贝

import java.util.Arrays;
public class test {
    public static void func(){
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
        int[] newArr = arr;
        // copyOf方法在进行数组拷贝时，创建了一个新的数组
        // arr和newArr引用的不是同一个数组
        arr[0] = 1;
        newArr = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
        System.out.println("newArr: " + Arrays.toString(newArr));
		}
	public static void main(String[] args) {
        func();
    }
 }

图解：

运行结果：

实例3：拷贝某个范围

import java.util.Arrays;
public class test {
    public static void func(){
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
        int[] newArr = arr;
        int[] newArr2 = Arrays.copyOfRange(arr, 2, 4);
        System.out.println("newArr2: " + Arrays.toString(newArr2));
     }
     public static void main(String[] args) {
        func();
    }
}

注： 数组当中存储的是基本类型数据时，不论怎么拷贝基本都不会出现什么问题，但如果存储的是引用数据类型，拷贝时需要考虑深浅拷贝的问题

模拟拷贝数组：

import java.util.Arrays;
public class test {
	//copyOf方法拷贝数组
    public static int[] copyOf(int[] arr) {
        int[] ret = new int[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            ret[i] = arr[i];
        }
        return ret;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] a={1,4,5,6,9};
        int[] Array=copyOf(a);
        for(int i=0;i<Array.length;i++) {
            System.out.println(Array[i]);
        }

    }

运行结果：

3. 求数组中的元素的平均值

给定一个整型数组，求平均值

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,2,3,4,5};
        System.out.println(avg(arr));//输出：3.0
    }
    public static double avg(int[] arr) {
        int sum = 0;
        for (int x : arr) {//遍历数组
            sum += x;
        }
        return (double)sum / (double)arr.length;
    }
}

4. 顺序查找数组中指定元素

给定一个数组，再给定一个元素，找出该元素在数组中的位置。

import java.util.Scanner;
public class test {
    public static void main(String[] args) {
         int[] arr = {1,2,3,10,5,6};
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);//创建一个Scanner对象
        int num=scanner.nextInt();//读取用户输入
        System.out.println(find(arr, num));
    }
    
    public static int find(int[] arr, int data) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] == data) {
                return i;//返回下标
            }
        }
        return -1; // 表示没有找到
    }
}

运行结果：

5. 二分查找数组中指定元素

二分查找仅适用于有序查找

什么是有序数组?
有序分为 “升序” 和 “降序”
如 1 2 3 4 , 依次递增即为升序.
如 4 3 2 1 , 依次递减即为降序

以升序数组为例，二分查找的思路是先取中间位置的元素，然后使用待查找元素与数组中间元素进行比较：

• 如果相等，即找到了返回该元素在数组中的下标
• 如果小于，以类似方式到数组左半侧查找
• 如果大于，以类似方式到数组右半侧查找

代码示例：

import java.util.Scanner;
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
        System.out.print("请输入你要查找的数字：");
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);//创建一个Scanner对象
        int num=scanner.nextInt();
        System.out.println(binarySearch(arr, num));
    }
    public static int binarySearch(int[] arr, int toFind) {
        int left = 0;
        int right = arr.length - 1;
        while (left <= right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            if (toFind < arr[mid]) {
            // 去左侧区间找
                right = mid - 1;
            } else if (toFind > arr[mid]) {
            // 去右侧区间找
                left = mid + 1;
            } else {
            // 相等, 说明找到了
                return mid;
            }
        }
            // 循环结束, 说明没找到
        return -1;
    }
}

运行结果：

随着数组元素个数越多, 二分的优势就越大

二分查找–图文详解 - 这篇文章是用C语言介绍的二分查找，虽然语言不同，但思想都是一样的，而且是以图的形式详细描述二分查找的过程，大家可以去看看~

6. 数组排序(冒泡排序)

给定一个数组，让数组升序 (降序) 排序

算法思路： 假设排升序

1. 将数组中相邻元素从前往后依次进行比较，如果前一个元素比后一个元素大，则交换，一趟下来后最大元素就在数组的末尾
2. 依次从上上述过程，直到数组中所有的元素都排列好
   

import java.util.Arrays;

public class test {
public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {9,5,7,8,6,6,7};;
        bubbleSort(arr);//调用方法
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }

    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 1; j < arr.length-i; j++) {
                //前一个与后一个比较，可能的话需要交换位置
                if (arr[j-1] > arr[j]) {
                    int tmp = arr[j - 1];
                    arr[j - 1] = arr[j];
                    arr[j] = tmp;
                }
            }
        } 
    }
}

运行结果：

但是冒泡排序性能较低。在Java 中内置了更高效的排序算法：

import java.util.Arrays;

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {9,5,7,8,6,6,7};
        Arrays.sort(arr);//升序排序
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

7. 数组逆序

给定一个数组，将里面的元素逆序排列

算法思路：
设定两个下标，分别指向第一个元素和最后一个元素，交换两个位置的元素，然后让前一个下标自增，后一个下标自减，循环继续即可。

import java.util.Arrays;

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3, 4};
        reverse(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));//将数组转化为字符串输出
    }
    public static void reverse(int[] arr) {
        int left = 0;//指向首元素
        int right = arr.length - 1;//指向最后一个元素
        while (left < right) {
            //交换元素位置
            int tmp = arr[left];
            arr[left] = arr[right];
            arr[right] = tmp;
            //移动下标
            left++;
            right--;
        }
    }
}

运行结果：

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