day04_java基础&IDEA开发工具
一、课程目标
2. 【理解】 什么是数组
3. 【掌握】 数组的定义及初始化
4. 【理解】 数组的内存图
6. 【理解】 数组常见的问题
7. 【掌握】 数组的案例
8. 【理解】 二维数组
三、一维数组
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 格式一
数据类型[] 数组名;
示例：
int[] arr; double[] arr; char[] arr;
3.2.2 格式二
数据类型 数组名[];
示例：
int arr[]; double arr[]; char arr[];
3.3 数组初始化
3.3.1 数组动态初始化
3.3.1.1 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
3.3.1.2 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];
3.3.1.3 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
- 3:代表数组的长度
3.3.2 数组静态初始化
3.3.2.1 什么是静态初始化
在创建数组时，直接将元素确定,由系统计算出数组的长度
3.3.2.2 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,...};
- 简化版格式
数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,...};
3.3.2.3 示例代码
public class ArrayDemo { public static void main(String[] args) { //定义数组 int[] arr = {1, 2, 3}; //输出数组名 System.out.println(arr); //输出数组中的元素 System.out.println(arr[0]); System.out.println(arr[1]); System.out.println(arr[2]); } }
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。
3.4.2 访问数组元素格式
数组名[索引];
3.4.3 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]); } }
3.5 内存分配
3.5.1 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。
3.5.2 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。 |
3.6 数组内存图
3.6.1 单个数组的内存图
3.6.2 多个数组的内存图
3.6.3 多个数组指向相同内存图
3.7 数组操作的两个常见小问题
3.7.1 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！
3.7.2 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！
3.8 数组案例
3.8.1 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]); } } }
3.8.2 数组最值
数组最值就是从数组的所有元素中找出最大值或最小值
3.8.2.1 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
3.8.2.2 代码实现
public class ArrayTest02 { public static void main(String[] args) { //定义数组 int[] arr = {12, 45, 98, 73, 60}; //定义一个变量，用于保存最大值 //取数组中第一个数据作为变量的初始值 int max = arr[0]; //与数组中剩余的数据逐个比对，每次比对将最大值保存到变量中 for(int x=1; x<arr.length; x++) { if(arr[x] > max) { max = arr[x]; } } //循环结束后打印变量的值 System.out.println("max:" + max); } }
3.8.3 数组元素反转
数组中的元素颠倒顺序，例如原始数组为1,2,3,4,5，反转后的数组为5,4,3,2,1
3.8.3.1 实现思路
数组最远端的元素互换位置。
实现反转，就需要将数组最远端元素位置交换
定义两个变量，保存数组的最小索引和最大索引
两个索引上的元素交换位置
最小索引++，最大索引--，再次交换位置
最小索引超过了最大索引，数组反转操作结束
3.8.3.2 代码实现
public static void main(String[] args) { int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; /* 循环中定义变量min=0最小索引 max=arr.length‐1最大索引 min++,max‐‐ */ for (int min = 0, max = arr.length ‐ 1; min <= max; min++, max‐‐) { //利用第三方变量完成数组中的元素交换 int temp = arr[min]; arr[min] = arr[max]; arr[max] = temp; } // 反转后，遍历数组 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { System.out.println(arr[i]); } }
四、二维数组
4.1 什么是二维数组
二维数组其实就是一个元素为一维数组的数组
4.2 二维数组格式
4.2.1 格式一
数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][n];
- 格式解释
- m表示这个二维数组有多少个一维数组
- n表示每一个一维数组的元素个数
- 举例
int[][] arr = new int[3][2];
定义了一个二维数组arr
这个二维数组有3个一维数组，名称是arr[0],arr[1],arr[2]
每个一维数组有2个元素，可以通过arr[m][n]来获取
表示获取第m+1个一维数组的第n+1个元素
4.2.2 格式二
数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][];
- 格式解释
- m表示这个二维数组有多少个一维数组
- 这一次没有直接给出一维数组的元素个数，可以动态的给出
- 举例
int[][] arr = new int[3][];
// 第一个数组的元素个数为2
arr[0] = new int[2];
// 第一个数组的元素个数为3
arr[1] = new int[3]
// 第一个数组的元素个数为1
arr[2] = new int[1];
4.2.3 格式三
标准版：
数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[][]{{元素…},{元素…},{元素…}};
简化版：
数据类型[][] 变量名 = {{元素…},{元素…},{元素…}};
- 举例
int[][] arr = {{1,2,3},{4,5},{6}};
4.3 二维数组案例
- 需求
求公司年销售额求和
某公司按照季度和月份统计的数据如下：单位(万元) 第一季度：22,66,44 第二季度：77,33,88 第三季度：25,45,65 第四季度：11,66,99
案例代码
public class ArrayCase { public static void main(String[] args) { // 定义二维数组 int[][] arr = {{22, 66, 44}, {77, 33, 88}, {25, 45, 65}, {11, 66, 99}}; // 求总和 int he = 0; for (int i = 0; i < arr.length; i++) { // 求每一季度的总销售额 int sum = 0; for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) { sum += arr[i][j]; } // 将每一季度的总销售额累加到总和 he += sum; System.out.println("第" + (i + 1) + "季度的销售额是：" + sum); } System.out.println("总销售额: " + he); } }
