【JAVA基础】数组详解

简介: 前言:1.数组的定义🍊静态初始化数组🍅数组的动态初始化2. 数组的遍历3.数组的案例案例1.数组遍历-求和案例2.数组元素求最大值案例3.猜数字游戏案例4.随机排名4.数组的内存图Java内存分配、数组内存图 Java内存分配介绍两个数组变量指向同一个数组对象5.数组使用的常见问题6.Debug工具的使用Debug工具

1.数组的定义


🍊静态初始化数组


定义数组的时候直接给数组赋值。


静态初始化数组的格式:


// 完整格式
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2 ,元素3… };
double[] scores = new double[]{89.9, 99.5, 59.5, 88.0};
int[] ages = new int[]{12, 24, 36}
// 简化格式
数据类型[] 数组名 = { 元素1,元素2 ,元素3,… };
int[] ages = {12, 24, 36};

数组的基本原理


注意:数组变量名中存储的是数组在内存中的地址,数组是引用类型


数组的访问


数组名称[索引]


// 取值
System.out.println(arr[0]); // 12
// 赋值
arr[2] = 100;
System.out.println(arr[2]); // 100

数组的长度属性:length

// 获取数组的长度(就是数组元素的个数)
System.out.println(arr.length); // 3

问题:数组的最大索引可以怎么表示?

数组名. length – 1 // 前提:元素个数大于0

数组的几个注意事项:


“数据类型[] 数组名”也可以写成 “数据类型 数组名[] ”

int[] ages =...; 
int ages[] =...; 
double[] scores = ...;
double scores[] = ...;

什么类型的数组存放什么类型的数据,否则报错。


这是错误写法:

int[] arrs = new int[]{30, 40, "热爱编程的小白白"};

数组一旦定义出来,程序执行的过程中,长度、类型就固定了。


🍅数组的动态初始化


定义数组的时候只确定元素的类型和数组的长度,之后再存入具体数据。


数组的动态初始化格式:


数据类型[] 数组名 = new 数据类型[长度];


int[] arr = new int[3];
// 后赋值
arr[0] = 10;
System.out.println(arr[0]); // 10

元素默认值规则:  

两种初始化的的使用场景总结、注意事项说明:


动态初始化:只指定数组长度,后期赋值,适合开始知道数据的数量,但是不确定具体元素值的业务场景。


静态初始化:开始就存入元素值,适合一开始就能确定元素值的业务场景。


两种格式的写法是独立的,不可以混用。



2. 数组的遍历


数组遍历介绍

遍历:就是一个一个数据的访问。


为什么要遍历? 搜索、数据统计等等都需要用到遍历。

 
         
int[] ages = {20, 30, 40, 50};
for (int i = 0; i < ages.length; i++) {
System.out.println(ages[i]);
}

3.数组的案例


案例1.数组遍历-求和


需求:某部门5名员工的销售额分别是:16、26、36、6、100,请计算出他们部门的总销售额。


分析:


① 把这5个数据拿到程序中去 ---> 使用数组

int[] money = {16, 26, 36, 6, 100};

② 遍历数组中的每个数据,然后在外面定义求和变量把他们累加起来。

int sum = 0;
for (int i = 0; i < money.length; i++) {
// i = 0 1 2 3 4
sum += money[i];
}

案例2.数组元素求最大值

分析:


① 把颜值数据拿到程序中去,用数组装起来。


int[] faceScores = {15, 9000, 10000, 20000, 9500, -5};

② 定义一个变量用于记录最大值,这个变量建议默认存储第一个元素值作为参照。

int max = faceScores[0];

③ 遍历数组的元素,如果该元素大于变量存储的元素,则替换变量存储的值为该元素。

for (int i = 1; i < faceScores.length; i++) {
if(faceScores[i] > max) {
// 替换
max = faceScores[i];
} }

④ 循环结束后输出最大值变量即可。


案例3.猜数字游戏


需求


开发一个幸运小游戏,游戏规则如下:


游戏后台随机生成1-20之间的5个数(无所谓是否重复),然后让大家来猜数字:


➢ 未猜中提示:“未命中”,并继续猜测


➢ 猜中提示:“运气不错,猜中了”,并输出该数据第一次出现的位置,且输出全部5个数据, 最


终结束本游戏。


分析


① 随机生成5个1-20之间的数据存储起来 ---> 使用数组


② 定义一个死循环,输入数据猜测,遍历数组,判断数据是否在数组中,如果在,进行对应提示并结束死循环;如果没有猜中,提示继续猜测直到猜中为止。

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
public class base {
    public static void main(String[] args) {
        Random random = new Random();
        int[] arr=new int[5];
        //随机生成1-20之间的5个数
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            arr[i]=random.nextInt(20)+1;
        }
        System.out.println("随机生成1-20之间的5个数,请输入你猜测的数字:");
        Scanner num = new Scanner(System.in);
        boolean flag=true;
        while (flag){
            int number=num.nextInt();
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                if (arr[i]==number){
                    System.out.println("运气不错,猜中了");
                    System.out.println("出现的位置:"+(i+1));
                    System.out.println(Arrays.toString(arr));
                    flag=false;
                    break;
                }
            }
            System.out.println("未命中");
        }
    }
}

案例4.随机排名

需求


某公司开发部5名开发人员,要进行项目进展汇报演讲,现在采取随机排名后进行汇报。


请先依次录入5名员工的工号,然后展示出一组随机的排名顺序。



分析


① 在程序中录入5名员工的工号存储起来 > 使用数组。


② 依次遍历数组中的每个元素,随机一个索引数据,让当前元素与该索引位置处的元素进行交换。

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
public class base {
    public static void main(String[] args) {
     int arr[]=new int[5];
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            arr[i]=scanner.nextInt();
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        Random random = new Random();
        int temp=0,index;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
           index = random.nextInt(arr.length);
            temp=arr[0];
            arr[0]=arr[index];
            arr[index]=temp;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

4.数组的内存图


Java内存分配、数组内存图




Java内存分配介绍





两个数组变量指向同一个数组对象


5.数组使用的常见问题


问题1:如果访问的元素位置超过最大索引,执行时会出现

ArrayIndexOutOfBoundsException(数组索引越界异常)

int[] arr = new int[]{11, 22, 33};
System.out.println(arr[2]);
// System.out.println(arr[3]) // 出现异常

问题2:如果数组变量中没有存储数组的地址,而是null, 在访问数组信息时会出现NullPointerException(空指针异常)

arr = null;
System.out.println(arr); // null
// System.out.println(arr.length) // 出现异常

6.Debug工具的使用


Debug工具


IDEA自带的断点调试(排错)工具,可以控制代码从断点开始一行一行的执行,然后详细观看程序执行的情况。

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