第五章总结 数组

4.1 数组的概述

 数组是具有相同数据类型的一组数据的集合。例如,球类集合——足球、篮球、羽毛球等；数组中的每个元素具有相同的数据类型，我们经常使用的数组包括一维数组和二维数组等。

在计算机语言中数组是非常重要的集合类型，大部分计算机语言中数组具有如下三个基本特性：

一致性：数组只能保存相同数据类型元素，元素的数据类型可以是任何相同的数据类型。

有序性：数组中的元素是有序的，通过下标访问。

不可变性：数组一旦初始化，则长度（数组中元素的个数）不可变。

总的来说，数组具有以下特点：

数组可以是一维数组、二维数组或多维数组。

数值数组元素的默认值为 0，而引用元素的默认值为 null。

数组的索引从 0 开始，如果数组有 n 个元素，那么数组的索引是从 0 到（n-1）。

数组元素可以是任何类型，包括数组类型。

数组类型是从抽象基类 Array 派生的引用类型。

 4.2 一维数组

数组名字为一个合法的标识符，符号“[ ]”指明该变量是一个数组类型变量。单个“[ ]”表示要创建的数组是一个一维数组。

4.2.1 创建一维数组

声明一维数组有两种方式：

int [ ] a ; //数组元素类型[ ] 数组名字

int a [ ] ; //数组元素类型 数组名字

声明一维数组，语法如下：

int arr [ ]；//声明int型数组，数组中的每个元素都是int型数值

double[ ] dou；//声明double型数组，数组中的每个元素都是double型数组

数据类型[ ] 数组名 = new 数据类型[数组长度]； int[ ] a = new int [ 5 ]；

 4.2.2初始化一维数组

数组的初始化可分别初始化数组中的每个元素。数组的初始化有以下3种方式：

int a [ ] = { 1,2,3 } ; //第一种方式

int b [ ] = new int [ ] { 4,5,6 } ；//第二种方式

int c [ ] = new int [ ] ； //第三种方式

c [ 0 ] = 7 ； //给第一个元素赋值

c [ 1 ] = 8 ; //给第一个元素赋值

c [ 2 ] = 9； //给第一个元素赋值

 注意：Java中的数组第一个元素，索引是以0开始的。

 4.2.3 获取数组长度

 arr . length

arr :数组名。

length:数组长度属性，返回int值

4.3 二维数组

二维数组常用于表示表，表中的信息以行和列的形式表示，第一个下标代表元素所在的行，第二个下标代表元素所在的列。

4.3.1 创建二维数组

声明二维数组有两种方式：

int a [ ] [ ] ；// 数组元素类型 数组名字[ ] [ ]；

int [ ] [ ] a ；// 数组元素类型 [ ] [ ] 数组名字；

 声明二维数组。代码如下： 

 int tdarr1 [ ][ ] ；

char [ ][ ] tdarr2；

  为二维数组分配内存有两种方式：

int a [ ][ ]；

a = new int [ 4 ] [ 2 ] ； // 直接分配行列

int b [ ][ ]；

b = new int [ 2 ] [ ] ； //先分配行，不分配列

b [ 0 ] = new int [ 2 ] ； //给第一行分配列

b [ 1 ] = new int [ 2 ] ； ///给第二行分配列

 4.2.3 初始化二维数组

初始化二维数组有三种方式：

type[ ][ ] arrayName = new type[ ][ ] {值 1,值 2,值 3,…,值 n}; // 在定义时初始化

type[ ][ ] arrayName = new type[ size1 ][ size2 ]; // 给定空间，在赋值

type[ ][ ] arrayName = new type[ size ][ ]; // 数组第二维长度为空，可变化

二维数组索引与行列的关系，如图示：

 多学两招：比一维数组维数更高的叫多维数组，理论上二维数组也属于多维数组。Java也支持三维，四维等多维数组，创建其他多维数组方法与创建二维数组类似。

int a[] [] = new int [3] [4] [5]; //创建三维数组

char b[] [] [] = new char [6][7][8][9]; //创建四维数组

double c [] [] [] [] = new dpouble [10] [11] [12] [13] [14]; //创建四维数组

4.4 数组的基本操作

4.4.1 遍历数组

遍历数组就是获取数组中的每个元素。通常遍历数组都是使用for循环来实现的。遍历二维数组需使用双层for循环，通过数组的length属性可获得数组的长度。

for ( int i =0;i< 数组名.length;i++ ) {

     数据类型 a =数组名[ i ];

}

  4.4.2 填充和批量替换数组元素

数组中的元素定义完成后，可通过Arrays类的静态方法fill()来对数组中的元素进行分配，可以起到填充和替换的效果。

1.fill(int[] a,int value)

 语法如下：

Arrays.fill (int [ ] a , int value)

a : 要进行元素分配的数组。

value : 要存储数组中所有的元素的值。

2.fill(int[] a ,int fromlndex ,int tolndex, int value)

 语法如下：

Arrays.fill (int [ ] a , int fromIndex , int toIndex , int value )

value : 要使用指定值填充的第一个元素的索引（包括）。

toIndex : 要使用指定值填充的最后一个元素的索引（包括）

 4.4.3 复制数组 

在 Java 中实现数组复制分别有以下 4 种方法：

Arrays 类的 copyOf() 方法

Arrays 类的 copyOfRange() 方法

System 类的 arraycopy() 方法

Object 类的 clone() 方法

1.copyOf()方法

Arrays.copyOf(arr,int newlength)

 数据类型[ ] 新数组名 = Arrays.copyOf(旧数组名，新数组长度)

 2.copyOfRange()方法

Arrays.copyOfRange ( arr , int formIndex , int toIndex , int toIndex)

数据类型[]新数组名 = Arrays.copyOfRange(旧数组名，数组前序号，数组后序号)；

 4.5 数组的排序

程序常用的排序方法有冒泡排序、选择排序等。

4.5.1 算法：冒泡排序

 冒泡排序（Bubble Sort）是常用的数组排序算法之一，它以简洁的思想与实现方法而备受青睐，也是广大学习者最先接触的一种排序算法。

冒泡排序的基本思想是：对比相邻的元素值，如果满足条件就交换元素值，把较小的元素值移动到数组前面，把大的元素值移动到数组后面（也就是交换两个元素的位置），这样数组元素就像气泡一样从底部上升到顶部。

冒泡排序的算法比较简单，排序的结果稳定，但时间效率不太高。Java 中的冒泡排序在双层循环中实现，其中外层循环控制排序轮数，总循环次数为要排序数组的长度减 1。而内层循环主要用于对比相邻元素的大小，以确定是否交换位置，对比和交换次数依排序轮数而减少。

 4.5.2 算法：选择排序 

直接选择排序方法属于选择排序的一种，它的排序速度要比冒泡排序快一些，也是常用的排序算法。 使用选择排序法也可以对上述数组中的元素进行排序，但是它与冒泡排序不同。选择排序是指每一趟从待排序的数据元素中选出最大（或最小）的一个元素，顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。

4.3.5 Arrays.Sort()方法

 通过Arrays类的静态sort()方法可实现对数组的排序。sort()方法提供了多种使用方法，可对任意类型数组进行升序排序。

语法如下：

Arrays.sort (object)

object : 被排序的数组。

4.6 小结

本章重点是创建数组，给数组赋值以及读取数组中元素的值。

注意：数组的下标是从0开始的，最后一个元素的下标总是“数组名。length-1”。