【Java】7 再识数组|数组的基本操作

简介: 【Java】7 再识数组|数组的基本操作

1.遍历数组

遍历数组就是获取数组中的每个元素。通常遍历数组都是使用for循环来实现。

遍历一维数组已经讲过了

此处介绍遍历二维数组的方法:使用双层for循环,通过数组的length属性可获得数组的长度

public class Trap{                                           //创建类
  public static void main(String[] args){                  //主方法            
  int b[][] = new int[][]{{1},{2,3},{4,5,6}};          //定义二维数组
  for(int k = 0;k < b.length; k++){
    for(int c = 0;c < b[k].length; c++)
    {                 //循环遍历二维数组的每个元素
    System.out.print(b[k][c]);                  //将数组中的元素输出
    }
    System.out.println();                           //输出空格
  }
  }
}


使用for-each语句遍历数组

public class Tautog { // 创建类
  public static void main(String[] args) { // 主方法
  int arr2[][] = { { 4, 3 }, { 1, 2 } }; // 定义二维数组
  System.out.println("数组中的元素是:"); // 提示信息
  int i = 0; // 外层循环计数器变量
  for (int x[] : arr2) { // 外层循环变量为一维数组
    i++; // 外层计数器递增
    int j = 0; // 内层循环计数器
    for (int e : x) { // 循环遍历每一个数组元素
    j++; // 内层计数器递增
    if (i == arr2.length && j == x.length) { // 判断变量是二维数组中的最后一个元素
      System.out.print(e); // 输出二维数组的最后一个元素
    } else
      // 如果不是二维数组中的最后一个元素
      System.out.print(e + "、"); // 输出信息
    }
  }
  }
}


2.填充替换数组元素

数组中的元素定义完成后,可通过Arrays类的静态方法fill()来对数组中的元素进行替换。

该方法通过各种重载形式可完成对任意类型的数组元素的替换。


该方法可将指定的int值分配给int型数组的每个元素

//语法:
fill(int[] a, int value);
//a:要进行元素替换的数组
//value:要存储数组中所有元素的值

2.2 fill(int[] a,int fromIndex,int toIndex,int value)

该方法将指定的int值分配给int型数组指定范围中的每个元素

填充的范围从索引fromIndex(包括)一直到索引toIndex(不包括) [fromIndex,toIndex)

如果fromIndex == toIndex,则填充范围为空

//语法:
fill(int[] a, int fromIndex, int toIndex, int value);
//a:要进行填充的数组
//fromIndex:要使用指定值填充的第一个元素的索引(包括)
//toIndex:要使用指定值填充的最后一个元素的索引(不包括)
//value:要分配给数组指定范围中的每个元素的值

如果指定的索引位置大于或等于要进行填充的数组的长度,则会报出ArrayIndexOutOf-BoundsException

3.对数组进行排序

通过Arrays类的静态方法sort()可以实现对数组的排序

sort()方法提供了多种重载形式,可对任意类型的数组进行升序排序

//语法:
Arrays.sort(object);
//object是指进行排序的数组名称

示例:

import java.util.Arrays; //导入java.util.Arrays类
public class Taxis { // 创建类
  public static void main(String[] args) { // 主方法
  int arr[] = new int[] { 23, 42, 12, 8 }; // 声明数组
  Arrays.sort(arr); // 将数组进行排序
  for (int i = 0; i < arr.length; i++) { // 循环遍历排序后的数组
    System.out.println(arr[i]); // 将排序后数组中的各个元素输出
  }
  }
}

上述实例是对整型数组进行排序。

Java中的String类型数组的排序算法是根据字典编排顺序排序的,因此数字排在字母前面,大写字母排在小写字母前面

4.复制数组

4.1copyOf()方法

//语法:
copyOf(arr, int newlength);
//arr:要进行复制的数组
//newlength:int型常量,指复制后的新数组的长度


如果新数组的长度大于数组arr的长度,则用0填充

根据复制数组的类型来决定填充的值,整型数组用0填充,char型数组则使用null来填充;

如果复制后的数组长度小于数组arr的长度,则会从数组arr的第一个元素开始截取至满足新数组长度为止。

示例:

import java.util.Arrays; //导入java.util.Arrays类
public class Cope { // 创建类
  public static void main(String[] args) { // 主方法
  int arr[] = new int[] { 23, 42, 12 }; // 定义数组
  int newarr[] = Arrays.copyOf(arr, 5); // 复制数组arr
  for (int i = 0; i < newarr.length; i++) { // 循环变量复制后的新数组
    System.out.println(newarr[i]); // 将新数组输出
  }
  }
}

4.2copyOfRange()方法

//语法:
copyOfRange(arr, int formIndex, int toIndex);
//arr:要进行复制的数组对象
//formIndex:指定开始复制数组的索引位置。
//toIndex:要复制范围的最后索引位置

formIndex必须在0至整个数组的长度之间。新数组包括索引是formIndex的元素。

toIndex可大于数组arr的长度。新数组不包括索引是toIndex的元素


5.查询数组

Arrays类的binarySearch()方法,可使用二分搜索法来搜索指定数组,以获得指定对象

该方法返回要搜索元素的索引值

5.1binarySearch(Object[] a, int fromIndex, int toIndex, Object key)


//语法:
binarySearch(Object[] a, int fromIndex, int toIndex, Object key);
//a:要搜索的数组
//fromIndex:要搜索的第一个元素的索引(包含fromIndex)
//toIndex:要搜索的最后一个元素的索引(不包含toIndex)
//key:要搜索的值

如果key包含在数组中,则返回搜索值的索引;否则返回-1或"-"(插入点)。插入点是搜索键将要插入数组的那一点,即第一个大于此键的元素索引

进一步举例说明:

int arr[] = new int[]{4,25,10};   //创建并初始化数组
Arrays.sort(arr);     //将数组排序
int index = Arrays.binarySearch(arr,0,1,8);


代码中变量index的值是元素“8”在数组arr中索引在0~1内的索引位置。

由于在指定的范围内并不存在元素“8”,index的值是"-"(插入点)。

如果对数组进行排序,元素“8”应该在“25”的前面,因此插入点应是元素“25”的索引值2,所以index的值是-2。

在调用binarySearch(Object[] a, Object key)之前必须对数组进行排序(通过sort()方法)。
如果没有对数组进行排序,则结果是不确定的。
如果数组包含多个带有指定值的元素,则无法保证找到的是哪一个。

5.2binarySearch(Object[],int fromIndex,inttoIndex,Object key)

在指定的范围内检索某一元素

//语法:
binarySearch(Object[] a, int fromIndex, int toIndex, Object key);
//a:要进行检索的数组
//fromIndex:指定范围的开始处索引(包含)
//toIndex:指定范围的结束处索引(不包含)
//key:要搜索的元素

使用该方法前,同样要对数组进行排序,这样才能获得准确的索引值。

如果要搜索的元素key在指定的范围内,则返回搜索键的索引;否则返回-1或"-"(插入点)

如果范围中的所有元素都小于指定的键,则插入点为toIndex

这保证了当且仅当此键被找到时,返回的值将大于等于0

6.数组比较

两个数组相等意味着其中的元素数量必须相同,并且每个相同位置的元素也必须相等可以用equals()方法来判断

对于基本类型,是由其包装类中的equals()方法来比较的,

例如:int元素实际是由Integer.equals()来负责比较

6.1Arrays类提供了 equals()方法来比较一维数组是否相等

int[] a1 = new int[] {1, 2, 3, 4};
int[] a2 = new int[] {1, 2, 3, 4};
System.out.println("a1 == a2: " + Arrays.equals(a1, a2));
a2[3] = 11;
System.out.println("a1 == a2: " + Arrays.equals(a1, a2));


6.2 Arrays类提供了 deepEquals()方法来比较多维数组

int myarr[][] = {{12,0},{45,10}};
int arr[][] = {{12,0},{45,10}};
System.out.println(Arrays.equals(myarr,arr));   //false  
System.out.println(Arrays.deepEquals(myarr,arr)); //true


6.3 equals()与deepEquals()

6.3.1对于完全相同的数组 , 为何使用Arrays.equals()比较两个二维数组的结果是false?而比较一维数组的结果就是true?

首先,看二维数组使用Arrays.equals()方法时的源码

public static boolean equals(int[] a, int[] a2) {
        if (a==a2)
            return true;   //1.如果名字相同,返回true
        if (a==null || a2==null)
            return false;  //2.如果其中一个为空,返回false
        int length = a.length;
        if (a2.length != length)
            return false;  //3.如果两个数组长度不同,返回false
       for (int i=0; i<length; i++) {
            Object o1 = a[i];
            Object o2 = a2[i];
            if (!(o1==null ? o2==null : o1.equals(o2)))
                return false;        //4.进行对比,不同,返回false
        }  
        return true;       //5.走到这一步就说明数组中每个元素都相等,返回true
    }
        return true;       //5.走到这一步就说明数组中每个元素都相等,返回true
    }


很明显,在第4步的时候,因为在Java中,对象类型的变量(如Object)存储的是对象的引用(地址),而不是对象本身的值。

因此,在这个语句中,变量o1得到的是数组a中第i个元素的引用,而不是该元素的值。所以结果就是false

看一维数组使用Arrays.equals()方法时的源码

public static boolean equals(int[] a, int[] a2) {
        if (a==a2)
            return true;
        if (a==null || a2==null)
            return false;
        int length = a.length;
        if (a2.length != length)
            return false;
        for (int i=0; i<length; i++)
            if (a[i] != a2[i])
                return false;
        return true;
    }
        return true;
    }

可以看到,在for循环中比较的是值

6.3.2deepEquals()和equals()的区别

deepEquals用于判定两个指定数组彼此是否深层相等

equals用于判定两个数组是否相等,如果两个数组以相同顺序包含相同元素,则返回true,否则返回false

而且,由上述内容可知,如果要比较多维数组,则需要使用deepEquals()方法

7.参数与返回值

7.1 数组作为函数的参数

public static void printArray(int[] array) {
  for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    System.out.print(array[i] + " ");
  }
}


7.2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;
}


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