Java基础知识及细节之数组
数组
数组介绍
定义:数组就是存储数据长度固定的容器,存储同一数据类型的多个值。
使用场景:如果今后操作的数据是同一组数据,那么就可以使用数组容器进行存储
注意:同一个容器可以存储不同的数据类型,但前提是,其他类型必须满足自动类型转换为容器类型。
建议: 容器的类型,和存储的数据类型保持一致。
数组的定义格式
格式一:数据类型[] 数组名;
int[] arr1;
double[] arr2;
char[] arr3;
格式二:数据类型 数组名[];
int arr1[];
double arr2[];
char arr3[];
注意:数组没初始化之前,和变量一样,是不能使用的。
数组的动态初始化
- 理解: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
- 格式:数据类型[] arr = new 数据类型[数组长度];
int[] arr1 = new int[3];
double[] arr2 = new double[2];
char[] arr3 = new char[8];
代码 :
package com.itheima.array;
public class Demo2Array {
/*
数组的动态初始化:
在初始化的时候, 需要手动指定数组的长度, 系统会为数组容器分配初始值.
动态初始化格式:
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度];
注意:
打印数组变量的时候, 会打印出数组的内存地址
[I@10f87f48 :
@ : 分隔符
[ : 当前的空间是一个数组类型
I : 当前数组容器中所存储的数据类型
10f87f48 : 十六进制内存地址
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
*/
public static void main(String[] args) {
// 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度];
// 通过new关键字创建了一个int类型的数组容器, 该容器可以存储5个int类型的整数, 该容器被arr数组变量所记录
int[] arr = new int[5];
// [I@10f87f48
System.out.println(arr);
byte[] bArr = new byte[3];
// [B@b4c966a
System.out.println(bArr);
}
}
数组元素访问
- 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。
访问数组元素格式
数组名[索引];
示例代码
package com.itheima.array;
public class Demo {
/*
数组动态初始化:
初始化的时候, 手动指定数组长度, 系统会为数组容器分配初始值.
数组的元素访问格式:
数组名[索引]
索引: 数组中数据的编号方式, 编号从0开始
作用: 访问数组容器中的空间位置
注意:
数组在创建完毕后, 即使没有赋值, 也可以取出, 但取出的元素都是默认初始化值.
*/
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[3]; // 0 1 2
System.out.println(arr); // 数组的内存地址 [I@10f87f48
// 数组名[索引] 访问数组容器中的空间位置
System.out.println(arr[0]); // 0 系统自动分配的默认初始化值
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
System.out.println("--------------");
// 数组名[索引]
arr[0] = 11;
arr[1] = 22;
arr[2] = 33;
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
}
}
内存分配
数据类型 | 默认值 |
---|---|
整数 | 0 |
小数 | 0.0 |
布尔 | false |
字符 | 空字符 |
引用数据类型 | null |
引用数据类型:引用、记录了地址值的变量,所对应的数据类型,就是引用数据类型
内存概述
内存是计算机中的重要原件,临时存储区域,作用是运行程序。
我们编写的程序是存放在硬盘中的,在硬盘中的程序是不会运行的。
必须放进内存中才能运行,运行完毕后会清空内存。
Java虚拟机要运行程序,必须要对内存进行空间的分配和管理。
java中的内存分配
- 目前我们只需要记住两个内存,分别是:栈内存和堆内存
区域名称 | 作用 |
---|---|
寄存器 | 给CPU使用,和我们开发无关。 |
本地方法栈 | JVM在使用操作系统功能的时候使用,和我们开发无关。 |
方法区 | 存储可以运行的class文件。 |
堆内存 | 存储对象或者数组,new来创建的,都存储在堆内存。 |
方法栈 | 方法运行时使用的内存,比如main方法运行,进入方法栈中执行。方法入出栈满足先进后出 |
Java内存分配一个数组内存图
多个数组内存图
多个数组指向相同内存图
数组的静态初始化
定义:在创建数组时,直接将元素确定
完整版格式
:数据类型[] arr = new 数据类型[]{元素1,元素2,...};
int[] arr1 = new int[] {1,20,30,4};
double[] arr2 = new double[] {2.0,3.0,10.0};
char[] arr3 = new char[] {'1','z','中'};
简化版格式
:数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,...};
int[] arr1 = {1,20,30,4};
double[] arr2 = {2.0,3.0,10.0};
char[] arr3 = {'1','z','中'};
示例代码
package com.itheima.array2;
public class Demo1Array {
/*
数组静态初始化 : 初始化时指定每个数组元素的初始值,由系统决定数组长度
完整格式:
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{数据1,数据2,数据3...};
简化格式:
数据类型[] 数组名 = {数据1,数据2,数据3...};
*/
public static void main(String[] args) {
// 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{数据1,数据2,数据3...};
int[] arr = new int[]{11,22,33};
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
// 数据类型[] 数组名 = {数据1,数据2,数据3...};
int[] arr2 = {44,55,66};
System.out.println(arr2);
System.out.println(arr2[0]);
System.out.println(arr2[1]);
System.out.println(arr2[2]);
}
}
使用场景: 动态初始化:只明确数组个数,不明确具体数据,推荐使用动态初始化。 静态初始化:已经明确了要操作的具体数据,直接静态初始化即可。
数组操作的两个常见问题
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!
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将不会在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!
案例1--数组遍历
数组遍历:就是将数组中的每个元素分别获取出来,就是遍历。遍历也是数组操作中的基石。
public class ArrayTest01 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
System.out.println(arr[3]);
System.out.println(arr[4]);
}
}
以上代码是可以将数组中每个元素全部遍历出来,但是如果数组元素非常多,这种写法肯定不行,因此我们需要改造成循环的写法。数组的索引是 0 到 lenght-1 ,可以作为循环的条件出现。
public class ArrayTest01 {
public static void main(String[] args) {
//定义数组
int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};
//使用通用的遍历格式
for(int x=0; x<arr.length; x++) {
System.out.println(arr[x]);
}
}
}
案例2--数组元素求和
需求:有这样的一个数组,元素是{68,27,95,88,171,996,51,210}。求出该数组中满足要求的元素和, 要求是:求和的元素个位和十位都不能是7,并且只能是偶数。
public class ArrayTest04 {
/*
案例:数组元素求和
需求:有这样的一个数组,元素是{68,27,95,88,171,996,51,210}。求出该数组中满足要求的元素和,
要求是:求和的元素个位和十位都不能是7,并且只能是偶数。
*/
public static void main(String[] args) {
//创建数组,并赋值
int[] arr = {68,27,95,88,171,996,51,210};
//定义求和变量
int sum = 0;
//遍历数组
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//判断数组是几位数
boolean ge =(arr[i] % 10 != 7) , shi = false;
if (arr[i] >= 0 && arr[i] < 100) {
//记录数组元素的个位和十位是七的数
shi = (arr[i] / 10 != 7);
}else if(arr[i] >= 100 && arr[i] < 1000) {
//记录数组元素的个位和十位是七的数
shi = (arr[i] % 100 / 10 != 7);
}
//判断条件是否成立
if (ge && shi && (arr[i] % 2 == 0)) {
System.out.println(arr[i]);
sum += arr[i];
}
}
System.out.println(sum);
}
}
案例3--评委打分
需求:在编程竞赛中,有6个评委为参赛的选手打分,分数为0-100的整数分。 选手的最后得分为:去掉一个最高分和一个最低分后 的4个评委平均值 (不考虑小数部分)。
思路: 1.定义一个数组,用动态初始化完成数组元素的初始化,长度为6 2.键盘录入评委分数 3.由于是6个评委打分,所以,接收评委分数的操作,用循环 4.求出数组最大值 5.求出数组最小值 6.求出数组总和 7.按照计算规则进行计算得到平均分 8.输出平均分
代码实现:
方案一:
public static void main(String[] args) {
// 1.定义一个数组,用动态初始化完成数组元素的初始化,长度为6
int[] arr = new int[6];
// 2.键盘录入评委分数
Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 3.由于是6个评委打分,所以,接收评委分数的操作,用循环
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println("请输入第" + (i+1) + "个评委的打分:");
int score = sc.nextInt();
if(score >= 0 && score <= 100){
// 合法的分值
arr[i] = score;
}else{
// 非法的分值
System.out.println("您的打分输入有误, 请检查是否是0-100之间的");
i--;
}
}
// 4.求出数组最大值
int max = arr[0];
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if(max < arr[i]){
max = arr[i];
}
}
// 5.求出数组最小值
int min = arr[0];
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if(min > arr[i]){
min = arr[i];
}
}
// 6.求出数组总和
int sum = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
sum += arr[i];
}
// 7.按照计算规则进行计算得到平均分
int avg = (sum - max - min ) / 4;
// 8.输出平均分
System.out.println(avg);
}
}
方案二:
public static void main(String[] args) {
//创建一个长度为6的数组
int[] arr = new int[6];
//定义一个记录平均分的变量
int sum = 0;
//剩下的评委
int s = 0;
//遍历数组,通过输入,依次接收并记录评委的分数
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print("请输入分数:");
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int grade = sc.nextInt();
//判断是否没有正确输入分数,条件判断语句为true则执行循环,否则结束循环
while (grade < 0 || grade > 100) {
System.out.print("输入有误!请输入0~100的分数:");
grade = sc.nextInt();
}
//保存分数
arr[i] = grade;
}
//记录最大值,最小值
int max = arr[0], min = arr[0];
//遍历数组,查找最大值和最小值
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if (max < arr[i]) {
max = arr[i];
}
if (min > arr[i]) {
min = arr[i];
}
}
//
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] != max && arr[i] != min) {
System.out.println(arr[i]);
sum += arr[i];
s++;
}
}
//去掉一个最高分和一个最低分后 的4个评委平均值
sum /= s;
//输出分数
System.out.println(sum);
}
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