Java中数组和数组的操作
一、数组 1、数组的概述和定义
数组：同一种类型数据的集合。其实数组就是一个容器。数组是存储数据的一种方式
好处：容器可以自动给数组中的元素从0开始编号，方便操作这些元素。
数组定义的第一种格式：元素类型[] 数组名=new 元素类型[元素个数或数组长度];
其中new：用来在内存中产生一个容器实体。其中int代表元素的类型，arr是数组类型的
数组定义的第二种格式：元素类型[] 变量名=new 元素类型[] {元素1,元素2...}
数组是一种单独的数据类型。
2、Java内存空间
Java程序在运行时，在内存中的分配空间共有5种：
栈内存：用于存储局部变量，当数据使用完，所占空间会自动释放。
堆内存：数组和对象，通过new建立的实例都存放在堆内存中，
在堆内存中：
(1)每一个实体都有内存地址值；
(2)实体中的变量都有默认初始化值(值是多少是根据元素类型来定的)；
(3)这样实体不在被使用，会在不确定的时间内被垃圾回收器回收。
其余三种：方法区，本地方法区，寄存器
3、数组操作中常见的问题：
(1)数组角标越界异常 ArrayIndexOutOfBoundsException
比如：int arr=new int[3]; Stystem.out.print(arr[3]);
在数组中实际上是没有角标3的，只有0、1、2。这样编写，Java文件在编译的时候是没有问题的，因为语法没有错，但是在执行的时候，就会提示数组角标越界异常。表示操作数组时，访问到了数组中不存在的角标
(2)空指针异常NullPointerException
比如：int arr=new int[3]; arra=null; Stystem.out.print(arr[1]);
arra=null后，arra这个引用已经不再指向任何数组实体了。当引用没有任何指向，值为空的情况下，该引用还在用于操作实体，就会出现这种问题。
二、二维数组
二维数组的声明方式和一维数组类似，内存的分配也是一样是用new这个关键字。
其声明与分配内存的格式如下所示：
1.初始化：
数据类型 数组名[][]
数组名 = new 数据类型[行的个数][列的个数];
2.声明加初始化
数据类型 数组名[][] = new 数据类型[行的个数][列的个数]
3.二维数组静态初始化
数据类型 数组名[][] = {{第0行初值},{第0行初值},.....{第n行初值}}
三、数组的操作（★★★）
数组常见的操作有：遍历、获取最值、排序、查找。
<span style="color:#330033;">package pack;
// 给定一个数组
// 1，获取数组中的最大值，以及最小值。
// 获取数组中的最大值。
// 思路：
// 1，获取最值需要进行比较，每一次比较都会有一个较大的值，因为该值不确定。
// 通过一个变量进行临时存储。
// 2，让数组中的每一个元素都和这个变量中的值进行比较。
// 如果大于了变量中的值，就用该变量记录较大的值。
// 3，档所有的元素都比较完成，那么该变量中存储的就是数组中的最大值了。
// 步骤：
// 1，定义变量，初始化为数组中任意一个元素即可。
// 2，通过循环语句对数组进行遍历。
// 3，在遍历过程中定义判断条件，如果遍历到的元素比变量中的元素大，就赋值给该变量。
// 需要定义一个功能来完成，以便提高复用性。
// 1，明确结果，数组中的最大元素int，
// 2，未知内容：一个数组，int[]。
class ArrayTest{
public static void main(String[] args){
}
// 获取最大值。
public int getMax(int[] arr){
int max=arr[0];
for(int x=0; x<arr.length; x++){
if(arr[x]>max)
max=arr[x];
}
return max;
}
// 获取最大值的另一种方式，
// 可不可以将临时变量初始化为0呢？可以，这种方式其实是在初始化为数组中任意一个角标。
public int getMax2(int[] arr){
int max=0;
for(int x=0; x<arr.length; x++){
if(arr[x]>arr[max])
max=x;
}
return arr[max];
}
// 获取最小值。
public int getMin1(int[] arr){
int min=arr[0];
for(int x=0; x<arr.length; x++){
if(arr[x]<min)
min=arr[x];
}
return min;
}
// 获取最小值的另一种方式.
public int getMin2(int[] arr){
int min=0;
for(int x=0; x<arr.length; x++){
if(arr[x]<arr[min])
min=x;
}
return arr[min];
}
// 获取double类型数组的最大值，因为功能一致，所以定义相同的函数名称，以重载形式存在。
public double getMax(double[] arr){
double max=arr[0];
for(int x=0; x<arr.length; x++){
if(arr[x]>max)
max=arr[x];
}
return max;
}
// 获取double类型数组的最大值，因为功能一致，所以定义相同的函数名称，以重载形式存在。
public double getMin(double[] arr){
double min=arr[0];
for(int x=0; x<arr.length; x++){
if(arr[x]<min)
min=arr[x];
}
return min;
}
}
package pack;
// 对给定数组进行排序。
class ArraySort{
public static void main(String[] args){
}
// 快速排序：
public static void fast(int[] arr){
for(int x=0; x<arr.length; x++){
for(int y=0; y<arr.length; y++){
if(arr[x]>arr[y]){
int temp=arr[x];
arr[x]=arr[y];
arr[y]=temp;
}
}
}
}
// 选择排序：内循环结束一次，最值出现头角标位置上。
public static void relect(int[] arr){
for(int x=0; x<arr.length-1; x++){
for(int y=x+1; y<arr.length; y++){
if(arr[x]>arr[y]){
int temp=arr[x];
arr[x]=arr[y];
arr[y]=temp;
}
}
}
}
// 冒泡排序：
public static void bubbling(int[] arr){
for(int x=0; x<arr.length; x++){
// -x:让每一次比较的元素减少，-1：避免角标越界。
for(int y=0; y<arr.length-x-1; y++){
if(arr[y]>arr[y+1]){
int temp=arr[x];
arr[x]=arr[y];
arr[y]=temp;
}
}
}
}
// 发现无论什么排序，都需要对满足条件的元素进行位置置换，
// 所以可以把这部分相同的代码提取出来，单独封装成一个函数。
public static void sort(int[] arr,int x,int y){
int temp=arr[x];
arr[x]=arr[y];
arr[y]=temp;
}
// 对数组进行打印的功能。
public static void print(int[] arr){
System.out.print("[");
for(int x=0; x<arr.length; x++){
if(x!=arr.length-1)
System.out.print(arr[x]+", ");
else
System.out.println(arr[x]+"]");
}
}
}
package pack;
// 数组的查找操作：
// 练习：有一个有序的数组，想要将一个元素插入到该数组中，
// 还要保证该数组时有序的。
class ArrayFind{
public static void main(String[] args){
}
// 定义功能，获取key第一次出现在数组中的位置。如果返回是-1，那么代表该key在数组中不存在。
public static int getKey(int[] arr,int key){
for(int x=0; x<arr.length; x++){
if(arr[x]==key)
return x;
}
return -1;
}
public static int getIndex(int[] arr,int key){
int min=0,max=arr.length-1,mid;
while(min<=max){
mid=(max+min)>>1;
if(key>arr[mid])
min=mid+1;
else if(key<arr[mid])
max=mid-1;
else
return mid;
}
return min;
}
// 折半查找，可以提高效率，但是必须要保证该数组是有序的数组。
public static int reduce1(int[] arr,int key){
int min=0,max=arr.length-1,mid=(max+min)/2;
while(arr[mid]!=key){
if(key>arr[mid])
min=mid+1;
else if(key<arr[mid])
max=mid-1;
if(min>max)
return -1;
mid=(max+min)/2;
}
return mid;
}
// 折半查找的第二种方式
public static int reduce2(int[] arr,int key){
int min=0,max=arr.length-1,mid;
while(min<=max){
mid=(max+min)>>1;
if(key>arr[mid])
min=mid+1;
else if(key<arr[mid])
max=mid-1;
else
return mid;
}
return -1;
}
//查表法
//当元素很多，而且这些元素和数组有对应的数字关系，而且这些数字都有角标的规律的时候，就可以使用查表法。
//练习：使用查表法进行十进制转换为十六进制。
public static void youHua(int num,int base,int offset)//num：要转换的数，base：要与的值，offset：位移的数
{
char[] chs={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F'};//定义表
char[] arr=new char[32];//定义一个临时存储容器。
int pos=arr.length;//定义一个操作数组的指针，将指针初始值定义为数组长度
while(num!=0)
{
int temp=num&base;//如果是转化成二进制，base=1，转化成十六进制，base=15
/*查表，将&后的值放入新数组中,因为pos初始值为数组长度，
--pos实现从右往左存，这样for遍历打印就是正着的*/
arr[--pos]=chs[temp];
num=num>>>offset;//位移。如果是转化成二进制，offset=1，转化成十六进制，offset=4
}
for (int x=pos;x<arr.length ;x++ )
{
System.out.print(arr[x]);
}
if(num==0)
{
System.out.println(0);
return ;
}
}
}</span>