Java 数组
数组对于每一门编程语言来说都是重要的数据结构之一,当然不同语言对数组的实现及处理也不尽相同。
Java 语言中提供的数组是用来存储固定大小的同类型元素。
你可以声明一个数组变量,如 numbers[100] 来代替直接声明 100 个独立变量 number0,number1,….,number99。
本教程将为大家介绍 Java 数组的声明、创建和初始化,并给出其对应的代码。
声明数组变量
首先必须声明数组变量,才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法:
`dataType[] arrayRefVar; ``// 首选的方法``dataType arrayRefVar[]; ``// 效果相同,但不是首选方法`
注意: 建议使用 dataType[] arrayRefVar 的声明风格声明数组变量。 dataType arrayRefVar[] 风格是来自 C/C++ 语言 ,在Java中采用是为了让 C/C++ 程序员能够快速理解java语言。
实例
下面是这两种语法的代码示例:
`double``[] myList; ``// 首选的方法``double` `myList[]; ``// 效果相同,但不是首选方法`
创建数组
Java语言使用new操作符来创建数组,语法如下:
`arrayRefVar = ``new` `dataType[arraySize];`
上面的语法语句做了两件事:
使用 dataType[arraySize] 创建了一个数组。
把新创建的数组的引用赋值给变量 arrayRefVar。
数组变量的声明,和创建数组可以用一条语句完成,如下所示:
`dataType[] arrayRefVar = ``new` `dataType[arraySize];`
另外,你还可以使用如下的方式创建数组。
`dataType[] arrayRefVar = {value0, value1, ..., valuek};`
数组的元素是通过索引访问的。数组索引从 0 开始,所以索引值从 0 到 arrayRefVar.length-1。
实例
下面的语句首先声明了一个数组变量 myList,接着创建了一个包含 10 个 double 类型元素的数组,并且把它的引用赋值给 myList 变量。
`public` `class` `TestArray {`` ``public` `static` `void` `main(String[] args) {`` ``// 数组大小`` ``int` `size = ``10``;`` ``// 定义数组`` ``double``[] myList = ``new` `double``[size];`` ``myList[``0``] = ``5.6``;`` ``myList[``1``] = ``4.5``;`` ``myList[``2``] = ``3.3``;`` ``myList[``3``] = ``13.2``;`` ``myList[``4``] = ``4.0``;`` ``myList[``5``] = ``34.33``;`` ``myList[``6``] = ``34.0``;`` ``myList[``7``] = ``45.45``;`` ``myList[``8``] = ``99.993``;`` ``myList[``9``] = ``11123``;`` ``// 计算所有元素的总和`` ``double` `total = ``0``;`` ``for` `(``int` `i = ``0``; i < size; i++) {`` ``total += myList[i];`` ``}`` ``System.out.println(``"总和为: "` `+ total);`` ``}``}`
以上实例输出结果为:
`总和为: ``11367.373`
下面的图片描绘了数组 myList。这里 myList 数组里有 10 个 double 元素,它的下标从 0 到 9。
处理数组
数组的元素类型和数组的大小都是确定的,所以当处理数组元素时候,我们通常使用基本循环或者 For-Each 循环。
示例
该实例完整地展示了如何创建、初始化和操纵数组:
`public` `class` `TestArray {`` ``public` `static` `void` `main(String[] args) {`` ``double``[] myList = {``1.9``, ``2.9``, ``3.4``, ``3.5``};` ` ``// 打印所有数组元素`` ``for` `(``int` `i = ``0``; i < myList.length; i++) {`` ``System.out.println(myList[i] + ``" "``);`` ``}`` ``// 计算所有元素的总和`` ``double` `total = ``0``;`` ``for` `(``int` `i = ``0``; i < myList.length; i++) {`` ``total += myList[i];`` ``}`` ``System.out.println(``"Total is "` `+ total);`` ``// 查找最大元素`` ``double` `max = myList[``0``];`` ``for` `(``int` `i = ``1``; i < myList.length; i++) {`` ``if` `(myList[i] > max) max = myList[i];`` ``}`` ``System.out.println(``"Max is "` `+ max);`` ``}``}`
以上实例编译运行结果如下:
`1.9``2.9``3.4``3.5``Total is ``11.7``Max is ``3.5`
For-Each 循环
JDK 1.5 引进了一种新的循环类型,被称为 For-Each 循环或者加强型循环,它能在不使用下标的情况下遍历数组。
语法格式如下:
`for``(type element: array) {`` ``System.out.println(element);``}`
实例
该实例用来显示数组 myList 中的所有元素:
`public` `class` `TestArray {`` ``public` `static` `void` `main(String[] args) {`` ``double``[] myList = {``1.9``, ``2.9``, ``3.4``, ``3.5``};` ` ``// 打印所有数组元素`` ``for` `(``double` `element: myList) {`` ``System.out.println(element);`` ``}`` ``}``}`
以上实例编译运行结果如下:
`1.9``2.9``3.4``3.5`
数组作为函数的参数
数组可以作为参数传递给方法。
例如,下面的例子就是一个打印 int 数组中元素的方法:
`public` `static` `void` `printArray(``int``[] array) {`` ``for` `(``int` `i = ``0``; i < array.length; i++) {`` ``System.out.print(array[i] + ``" "``);`` ``}``}`
下面例子调用 printArray 方法打印出 3,1,2,6,4 和 2:
`printArray(``new` `int``[]{``3``, ``1``, ``2``, ``6``, ``4``, ``2``});`
数组作为函数的返回值
`public` `static` `int``[] reverse(``int``[] list) {`` ``int``[] result = ``new` `int``[list.length];` ` ``for` `(``int` `i = ``0``, j = result.length - ``1``; i < list.length; i++, j--) {`` ``result[j] = list[i];`` ``}`` ``return` `result;``}`
以上实例中 result 数组作为函数的返回值。
多维数组
多维数组可以看成是数组的数组,比如二维数组就是一个特殊的一维数组,其每一个元素都是一个一维数组,例如:
`String str[][] = ``new` `String[``3``][``4``];`
多维数组的动态初始化(以二维数组为例)
直接为每一维分配空间,格式如下:
type 可以为基本数据类型和复合数据类型,arraylength1 和 arraylength2 必须为正整数,arraylength1 为行数,arraylength2 为列数。
例如:
解析:
二维数组 a 可以看成一个两行三列的数组。
从最高维开始,分别为每一维分配空间,例如:
String s[][] = new String[2][];
s[0] = new String[2];
s[1] = new String[3];
s[0][0] = new String("Good");
s[0][1] = new String("Luck");
s[1][0] = new String("to");
s[1][1] = new String("you");
s[1][2] = new String("!");
解析:
s[0]=new String[2] 和 s[1]=new String[3] 是为最高维分配引用空间,也就是为最高维限制其能保存数据的最长的长度,然后再为其每个数组元素单独分配空间 s0=new String(“Good”) 等操作。
多维数组的引用(以二维数组为例)
对二维数组中的每个元素,引用方式为 arrayName[index1][index2]
,例如:
num[1][0];
Arrays 类
java.util.Arrays 类能方便地操作数组,它提供的所有方法都是静态的。
Arrays.sort(array)
:对数组进行排序。
int[] nums = {5, 3, 8, 1};
Arrays.sort(nums); // nums 变为 {1, 3, 5, 8}
Arrays.fill(array, value)
:将数组中的所有元素设置为指定的值。
int[] nums = new int[5];
Arrays.fill(nums, 7); // nums 变为 {7, 7, 7, 7, 7}
Arrays.copyOf(original, newLength)
:复制数组,并可能改变其长度。
int[] nums = {1, 2, 3};
int[] newNums = Arrays.copyOf(nums, 5); // newNums 变为 {1, 2, 3, 0, 0}
Arrays.equals(array1, array2)
:比较两个数组是否相等。
int[] a = {1, 2, 3};
int[] b = {1, 2, 3};
boolean isEqual = Arrays.equals(a, b); // isEqual 为 true
Arrays.toString(array)
:将数组转换为字符串表示。
int[] nums = {1, 2, 3};
String str = Arrays.toString(nums); // str 为 "[1, 2, 3]"
Arrays.deepToString(array)
:用于深度打印多维数组。
int[][] nums = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
String str = Arrays.deepToString(nums); // str 为 "[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]"
Arrays.asList(T... a)
:将数组转换为列表。
String[] array = {"apple", "banana", "cherry"};
List<String> list = Arrays.asList(array); // 将数组转换为列表
Arrays.binarySearch(array, key)
:在已排序的数组中查找某个元素,返回其索引(如果元素不存在,则返回负值)。
int[] sortedArray = {1, 2, 3, 4, 5};
int index = Arrays.binarySearch(sortedArray, 3); // index 为 2
Arrays.mismatch(array1, array2)
:找到两个数组中第一个不匹配的元素的索引。如果两个数组完全相同,则返回 -1。
int[] array1 = {1, 2, 3};
int[] array2 = {1, 2, 4};
int mismatchIndex = Arrays.mismatch(array1, array2); // mismatchIndex 为 2
Arrays.stream(array)
:将数组转化为流,使得可以利用 Java 8 的流特性进行更复杂的数据处理。
int[] nums = {1, 2, 3, 4};
int sum = Arrays.stream(nums).sum(); // sum 为 10
Arrays.deepEquals(array1, array2)
:比较两个多维数组是否相等。
int[][] array1 = {{1, 2}, {3, 4}};
int[][] array2 = {{1, 2}, {3, 4}};
boolean isDeepEqual = Arrays.deepEquals(array1, array2); // isDeepEqual 为 true
Arrays.parallelSort(array)
:使用并行排序算法对数组进行排序,以提高效率(特别是对于大数组)。
int[] nums = {9, 1, 7, 4};
Arrays.parallelSort(nums); // 使用并行排序