3.数组

3.1什么是数组

数组就是存储数据长度固定的容器，存储多个数据的数据类型要一致。

3.2数组定义格式

3.2.1第一种（常用）

数据类型[] 数组名

示例：

int[] arr;        
double[] arr;      
char[] arr;

3.2.2第二种(在C语言的格式)

数据类型 数组名[]

示例：

int arr[];
double arr[];
char arr[];

在学习C语言的时候我们只能用第二种，如下图所示，因此大家也习惯比较使用第二种格式，但是学习java语言有必要知道，这两种都用的多。

3.3数组静态初始化

3.3.1什么是静态初始化

在创建数组时，直接将元素确定，坦白地说就是知道每个元素的值。

3.3.2静态初始化格式

• 完整版格式

  数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,...};
  举例：
  int[] arr = new int[]{1,2,3,4};

• 简化版格式

  数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,...};
  举例：
  int[] arr = {1,2,3,4};

当然下面这种格式也可以：

注意这种写法在java语言中用的不多，但要会，很多人只是在先学了C语言后有写成这种代码的习惯。建议用上面的写法。

3.3.3静态初始化格式详解

• 等号左边：

  • int:数组的数据类型

  • []:代表这是一个数组

  • arr:代表数组的名称

• 等号右边：

  • new:为数组开辟内存空间

  • int:数组的数据类型

  • []:代表这是一个数组

  • {}:表示数组里面存储的所有元素

3.4数组元素访问

3.4.1什么是索引

每一个存储到数组的元素，都会自动的拥有一个编号，从0开始。

这个自动编号称为数组索引(index)，可以通过数组的索引访问到数组中的元素。 所谓的索引在数组中就指的是下标。

3.4.2访问数组元素格式

数组名[索引];

3.4.3索引的作用：

• 利用索引可以获取数组中的元素

• 利用索引可以把数据存储到数组中

3.4.4示例代码

public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[3];
​
        //输出数组名
        System.out.println(arr); //[I@880ec60
​
        //输出数组中的元素
        System.out.println(arr[0]);
        System.out.println(arr[1]);
        System.out.println(arr[2]);
    }
}

如下是打印一个数组的地址：

解释一下这个输出值的含义

[  表示数组

I  表示数据类型是int型，如果是double型数组就会打印D

@  是规定一个符号。

后面的8个数字是16进制的数字，是真真正的地址。

再看C语言的：

只看后八个数字。它们是真正的地址。

练习1：数组的遍历

遍历：把数组里面所有的元素都一一获取出来

代码示例：

 //1.定义数组
        int[] arr = {1,2,3,4,5};
        //2.遍历数组
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
        System.out.println("---------------快速生成最终代码--------------------");
        //数组名.fori，这是个快捷方式，务必掌握。

强调一下这个快捷方式：

数组名.fori，这是个快捷方式，务必掌握，点击回车后：

自动生成我们需要的循环代码，而且循环控制是数组的长度。这个无比记住并且在今后写代码尽量用这个快捷方式，能方便很多。

练习2：累加求和

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：

//1.定义数组
int[] arr = {1,2,3,4,5};
​
//2.定义一个累加变量sum
int sum = 0;
​
//3.遍历数组得到数组里面的每一个元素
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    //i 依次表示数组中的每一个索引
    //arr[i] 依次表示数组中的每一个元素
    //System.out.println(arr[i]);
    sum = sum + arr[i];
}
​
//4.当循环结束之后，表示所有的数据都已经累加成功
System.out.println(sum);

练习3：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：

//1.定义数组1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
//2.定义统计变量
int count = 0;
//3.遍历数组得到每一个元素
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    //3.判断当前元素是否满足
    if(arr[i] % 3 == 0){
        count++;
    }
}
//4.循环结束之后，就表示数组里面所有的元素都已经统计完毕
System.out.println(count);

练习4：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：

public class ArrDemo7 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        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
        */
        // 1  2  3  4  5  6  7   8  9   10
        // 2  1  6  2  10 3  14  4  18  5
        //1.定义数组
        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++) {
            //3.判断每一个元素是奇数还是偶数
            if(arr[i] % 2 == 0){
                // 偶数，则将当前数字变成二分之一
                arr[i] = arr[i] / 2;
            }else{
                // 奇数，则将当前数字扩大两倍
                arr[i] = arr[i] * 2;
            }
        }
        //3.当循环结束之后，数组里面所有的数据都已经改变完毕
        //再遍历验证一下即可
        //一个循环只干一件事情。
        //如果想要遍历，再写一个循环即可
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }
}

这里说一下System.out.print，这个是不换行的写法。而System.out,println是换行的写法，它是先打印，光标再换行。

3.5数组动态初始化

3.5.1什么是动态初始化

数组动态初始化就是只给定数组的长度，由系统给出默认初始化值。

3.5.2动态初始化格式

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];

int[] arr = new int[3];

3.5.3动态初始化格式详解

• 等号左边：

  • int:数组的数据类型

  • []:代表这是一个数组

  • arr:代表数组的名称

• 等号右边：

  • new:为数组开辟内存空间

  • int:数组的数据类型

  • []:代表这是一个数组

  • 5:代表数组的长度

    下图是动态初始化不同数据类型的默认初始值：

  • 

看一个例子：

可见引用类型的默认初始值为null

3.6数组操作的两个常见小问题

3.6.1索引越界异常

• 出现原因

  public class ArrayDemo {
      public static void main(String[] args) {
          int[] arr = new int[3];
          System.out.println(arr[3]);
      }
  }

  数组长度为3，索引范围是0~2，但是我们却访问了一个3的索引。

  程序运行后，将会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。

• 解决方案

  将错误的索引修改为正确的索引范围即可！

3.6.2空指针异常

• 出现原因

  public class ArrayDemo {
      public static void main(String[] args) {
          int[] arr = new int[3];
  ​
          //把null赋值给数组
          arr = null;
          System.out.println(arr[0]);
      }
  }

  arr = null 这行代码，意味着变量arr将不会再保存数组的内存地址，也就不允许再操作数组了，因此运行的时候会抛出 NullPointerException 空指针异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。

• 解决方案

  给数组一个真正的堆内存空间引用即可！

3.7数组的练习

3.7.1数组最值

• 最大值获取：从数组的所有元素中找出最大值。

• 实现思路：

  • 定义变量，保存数组0索引上的元素

  • 遍历数组，获取出数组中的每个元素

  • 将遍历到的元素和保存数组0索引上值的变量进行比较

  • 如果数组元素的值大于了变量的值，变量记录住新的值

  • 数组循环遍历结束，变量保存的就是数组中的最大值

• 代码实现：

  //扩展1：max的值能不能写0？最好不要写0。
  //      一般都会赋值数组中的某个元素
  ​
  //扩展2：循环从0开始，或者循环从1开始，对结果有没有影响？
  //       没有
  //      如果循环从0开始，那么多了一次，自己跟自己比的过程。
  //      对结果没有任何影响，只不过多循环了一次而已。
  ​
  ​
  //1.定义数组存储元素
  int[] arr = {33,5,22,44,55};
  //2.定义一个变量max
  int max = arr[0];
  //3.遍历数组
  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记录的就是最大值
  System.out.println(max);

3.7.2遍历数组统计个数

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：

import java.util.Random;
​
public class ArrDemo13 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.定义数组
        int[] arr = new int[10];
        //2.生成10个随机数存入数组
        Random r = new Random();
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            //生成随机数
            int number = r.nextInt(100) + 1;
            //把生成的随机数存入数组
            arr[i] = number;
        }
        //3.求和
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            //累加
            sum = sum + arr[i];
        }
        //4.平均数
        int avg = sum / arr.length;
        //5.统计
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            if(arr[i] < avg){
                count++;
            }
        }
        //6.循环结束之后打印count
        System.out.println(count);
    }
}

以下的练习day05学习

3.7.3交换数组中的数据

本题的前置练习1：

交换两个变量的值
​
int a = 10;
int b = 20;
​
//把a原本的值做了临时存储
int c = a;
​
//把b的值交给了a。
a = b;
​
//把c的值交给b
b = c;
​
System.out.println(a);
System.out.println(b);
​

本题的前置练习2：

把0索引的元素跟最后一个元素进行交换
​
int[] arr = {1,2,3,4,5};
//第一个和最后一个交换
// 5 2 3 4 1
​
int temp = arr[0];
arr[0] = arr[4];
arr[4] = temp;
​
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    System.out.println(arr[i]);
}

需求：

需求：定义一个数组，存入1,2,3,4,5。交换首尾索引对应的元素。

交换前：1,2,3,4,5

交换后：5,4,3,2,1

代码示例：

//1.定义数组
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
//2.循环交换数据
for (int i = 0, j = arr.length - 1; i < j; i++, j--) {
    //交换i和j指向的元素即可
    int temp = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = temp;
}
//3.遍历数组
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    System.out.println(arr[i]);
}

这个练习题还是比较重要的，首先我们又另外知道了for循环可以有多个初始化语句，另外就是本题的算法思想，现在我们已经开始在慢慢培养编程思维了。

3.7.4打乱数组中的数据

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：

import java.util.Random;
​
public class ArrDemo18 {
    public static void main(String[] args) {
        //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。
​
        //核心：
        //从0索引开始进行遍历
        //拿着遍历到的数据，跟数组中的随机索引处，进行位置交换

        //1.定义数组
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16};
        //2.利用循环交换每一个索引上对应的元素
        Random r = new Random();
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            //生成一个新的随机索引
            int randomIndex = r.nextInt(arr.length);
            //拿着随机索引对应的元素 跟 i 对应的元素进行交换
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[randomIndex];
            arr[randomIndex] = temp;
        }
        //当循环结束之后，就表示数组里面的每一个元素，都跟随机索引进行了交换
        //当循环结束之后，此时就好比已经打乱了数组中的数据。
        //3.遍历数组
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }
}

好的，今天的学习结束。