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Grundlegende Operationen auf Java-Arrays

1. Warum Arrays verwenden und die Definition von Arrays? 1.1 Warum Arrays verwenden? Wenn Sie bei der Verarbeitung eines Satzes desselben Datentyps das Alter von 100 Personen in der Klasse darstellen möchten, möchten Sie auf keinen Fall 100 Variablen definieren, um das Alter aller Personen darzustellen. Was sollten Sie also tun? Betrachten Sie die folgenden Beispiele noch einmal.

int age = 17;//Stellt ein Alter dar

Frage 2:
Um die Summe zweier Zahlen zu ermitteln, benötigen Sie eine Methode, um die Summe von 5 Zahlen zu ermitteln, und Sie müssen eine Methode überladen, um die Summe zu ermitteln Für die Summe von 1.000 Zahlen und die Summe von 10.000 Zahlen ist die Parameterliste der Methode sehr lang und es müssen viele Methoden vorhanden sein. Sie müssen sich merken, welche Methode zwei und welche drei Parameter hat Parameter. Wenn Sie diese Funktion sorgfältig analysieren, geht es bei dieser Methode eigentlich nur darum, die Summe einer Menge von Werten zu ermitteln, sondern nur darum, welche Zahlen addiert werden müssen .

Tipp des Meisters
: Bei der Definition formaler Parameter einer Methode ist es am besten, 5 nicht zu überschreiten.

1.2 Was ist ein Array?

Einfach ausgedrückt ist es ein Datensatz, ein Datenhaufen. Das sogenannte Array ist eine Datenform, in der mehrere Variablen desselben Typs zur Vereinfachung der Verarbeitung in der Programmierung geordnet organisiert sind. Diese Datensätze desselben Typs, die in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind, werden Arrays genannt. Alle Daten im Array werden als Array-Elemente bezeichnet, um ihren Speicherort anzugeben. Der Index beginnt bei 0 und die Schrittweite beträgt 1. Dies ähnelt der Erhöhung der Zeilennummer einer Excel-Tabelle nach Reihe.

1.3 Definition des Arrays

Methode 1 (empfohlen): Typ des Array-Elements [] Array-Name; z. B.: int[] ages;

Sie können sich int[] als Datentyp, Array, vorstellen Typ vom Typ int.

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Methode 2: Typ des Array-Elements Array-Name[];

zB: int ages[];

Hinweis: Das Array muss initialisiert werden, bevor es verwendet werden kann. Denn Initialisierung bedeutet, Speicherplatz im Speicher zuzuweisen .

2. Initialisierung von Arrays

Arrays in Java müssen initialisiert werden, bevor sie verwendet werden können. Die sogenannte Initialisierung besteht darin, den Array-Elementen Speicher zuzuweisen und jedem Element einen Anfangswert zuzuweisen.

Die beiden Möglichkeiten zum Initialisieren eines Arrays sind in statische Initialisierung und dynamische Initialisierung unterteilt.

Unabhängig davon, auf welche Weise Sie das Array initialisieren. Sobald die Initialisierung abgeschlossen ist, ist die Länge des Arrays festgelegt, sofern es nicht erneut initialisiert wird. Mit anderen Worten, das Array hat eine feste Länge.

Arrays haben eine feste Länge:

Sobald das Array erfolgreich initialisiert wurde, ist die Anzahl der Elemente im Array festgelegt und kann nicht geändert werden. Wenn Sie es ändern müssen, können Sie es nur neu initialisieren.

2.1 Statische Initialisierung von Arrays

Wir legen den Initialisierungswert für jedes Array-Element selbst fest und die Länge des Arrays wird vom System (JVM) bestimmt. Syntax:

Array-Elementtyp [] Array-Name =

neu

Array-Elementtyp []{Element 1, Element 2, Element 3,...};

Beispiel:

int[] nums = new int[]{1,3,5,7,9};

Einfache Schreibmethode, muss sofort nach der Deklaration initialisiert werden, kann nicht zuerst deklariert und dann initialisiert werden int [] nums = {1,3,5,7,9};

Illustration der statischen Initialisierungsoperation und Neuzuweisungsoperation des Arrays

2.2 Dynamische Initialisierung des ArraysLassen Sie uns die

Elemente des festlegen Array-Nummer (Array-Länge)

, und der Anfangswert jedes Array-Elements wird vom System bestimmt.

Syntax:

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Array-Elementtyp [] Array-Name = neuer Array-Elementtyp [Länge];

Beispiel:

    int[] ages = new  int[
100
];

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Hinweis: int[]

nums = new

int[5] {1,3,5,7,9};//Die Schreibweise ist falsch. Statische Initialisierung und dynamische Initialisierung können nicht gleichzeitig verwendet werden

2.3 Wann sollte die statische Initialisierung und wann die dynamische Initialisierung verwendet werden?

Wenn wir im Voraus wissen, welche Daten wir speichern müssen, wählen wir die statische Initialisierung

Wenn wir

nicht im Voraus wissen, welche Daten wir speichern müssen, können wir nur die dynamische Initialisierung verwenden ;

Java legt Anfangswerte für Datentypen fest, wie unten gezeigt:

DatentypAnfangswertByte , kurz, int

三、数组基本操作（一维数组）

3.1 数组基本操作:

获取元素: 元素类型变量 = 数组名[index];
设置元素: 数组名[index] = 值;
遍历数组元素: 建议使用for循环，因为for循环事先知道循环的次数。
数组长度: int len = 数组名.length; length是属性,不是方法.
索引范围: 从0开始,逐一递增。 [0，数组名.length-1]

3.2 操作数组常见异常:

NullPointerException：空指针异常(空引用)。

出现该异常的原因：当数组还未初始化,就直接操作数组

如以下代码：

String[] bs = null;

System.out.println(bs.length)

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ArrayIndexOutOfBoundsException：数组的索引越界异常。

出现该异常的原因：根据索引取出数据元素时，输入了超出数组索引范围之外的值。

如下代码：

int[] nums = {1,3,5,7,9};

int a = nums[4];

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3.3 获取数组最大最小元素

/**
 * 求数组最大值
 *
 * @param nums
 * @return
 */
public static int getMax(int[] nums) {
    int result = 0;
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        int num = nums[i];
        if (result < num) {
            result = num;
        }
    }
    return result;
}

/**
 * 求数据最小值
 *
 * @param nums
 * @return
 */
public static int getMin(int[] nums) {
    int result = 0;
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        int num = nums[i];
        if (i == 0) {
            result = num;
        }
        if (result > num) {
            result = num;
        }
    }
    return result;
}

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3.4 打印数组元素

当我们直接使用System.out.println(）打印数组的时候,打印出来是hashCode值,如

int[] nums = new int[]{1, 3, 5, 7, 9};

System.out.println(nums);

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我们不喜欢,我们想打印数组的时候，把该数组的元素打印出来，这时需要循环遍历打印

int[] nums = new int[]{1, 3, 5, 7, 9};
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
    System.out.print(nums[i] + " ");
}

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但是呢，每次想打印数据中的元素都还要循环遍历一遍，好麻烦啊！有没有更好的方式呢？其实不用着急，Java前辈们已经帮我们想到了这一点了，我们只需要调用Arrays.toString()方法就能够对数组进行打印。

3.5 逆序排列数组元素

例子：原数组[A, B, C, D, E]，要求对该数组进行逆序操作得到新数组:[E, D, C, B, A]。

public static String[] reversedOrder(String[] nums) {
    String[] result = new String[nums.length];
    int index = 0;
    for (int i = nums.length - 1; i >= 0; i--) {
        result[index] = nums[i];
        index++;
    }
    return result;
}

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3.6 线性搜索：元素出现索引(第一次/最后一次)

数组的线性搜索指得就是挨个遍历，查找数组中与key相同的元素，若查找不到则可以返回-1（惯例，自定义），其效率为O(n)。

例子：int[] arr = {10,20,30,10,50,-30,10};获取元素10在arr数组中第一次出现的索引和最后一次出现的索引

/**
 * 获取数组中指定元素第一次出现的索引
 *
 * @param nums
 * @param element
 * @return
 */
public static int indexOf(int[] nums, int element) {
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (element == nums[i]) {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

/**
 * 获取数组中指定元素最后一次出现的索引
 *
 * @param nums
 * @param element
 * @return
 */
public static int lastIndexOf(int[] nums, int element) {
    for (int i = nums.length - 1; i >= 0; i--) {
        if (element == nums[i]) {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

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四、多维数组

在前面的文章中我们有提到数组其实就是是多个数据的集合。如果现在有多个数组，我想把多个数组保存在一个集合中，此时我又应该如何完成呢？此时就需要引入多维数组的概念。多维数组其实就是把整个数组看成一个元素，存放到另一个数组当中去。

多维数组的语法：

数组元素类型[] 数组名;

例如如下定义二维数组的格式：

int[][]  arr = new int[][]   {

  arr1 ,arr2,arr3

};

int[][]  arr = new int[][]   {

  {1,2,3} ,

  {4,5},

  {6}

};

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4.1 多维数组和一维数组的区别

一维数组：数组中的每一个元素都是一个值(基本类型和引用类型的值)；
二维数组：数组中的每一个元素又是一个一位数组；
三维数组：数组中的每一个元素又是一个二维数组；

注意：严格上说在Java中不存在多维数组的概念。为了和C语言做区分一般称之为数组中的数组。

4.2 二维数组的初始化操作

静态初始化：

int[][] arr = new int[][] {
{1,2,3} ,
{4,5},
{6}
};

动态初始化：

int[][] arr = new int[3][5] ;//创建一个长度为3的二维数组,每一个元素(一维数组)的长度为5。

针对于N维数组,需要N个循环嵌套。

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五、Java5对数组的新语法支持

Java5对数组的新语法支持主要是增强for循环（foreach）和方法的可变参数。

5.1 增强for循环-foreach

在之前我们使用for循环的打印元素操作如下

int[] nums = new int[]{1, 3, 5, 7, 9};
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
    System.out.println(nums[i]);
}

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其实我们在使用循环迭代数组的时候，往往是不关心迭代变量(数组的索引)。那在Java中有没有更好的方式，在迭代数组元素的时候就只操作数组元素，不去操作数组的索引呢？其实是有的。

从Java5开始(JDK1.5)开始，Java提供了一种新的语法：增强for循环(foreach)。

语法：

for(数组元素类型变量 : 数组名)
{
循环体
}

我们通过反编译工具查看字节码，会发现foreach其实在底层依然是使用for循环+索引来操作数组的。我们把增强for循环称之为编译器的新特性---->语法糖。

注意：语法糖的最大甜头就是让开发者写更少、更简单的代码，完成相同的功能。当我们在迭代数组元素的时候不关心数组的索引的时，首选使用foreach。当然咯，foreach远远没有本篇博客讲解的这么简单，星仔到时候带着大家在集合框架篇的时候再深入讲解foreach。

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5.2 方法的可变参数

Java5的时候为什么要增加可变参数呢？我们来看一下以下的需求

需求：编写一个方法,统计使用数组传递过来的总和。

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虽然说也是可以实现，但是我们心里肯定是不爽的，主要在于以下几点：

为了求多个数之和，我们还得先创建一个数组来存储数据。
如果多个数是变化的，比如求3个数之和变成求5个数之和.......，还得去修改定义数组，但是数组是定长的。

那如果要解决该问题该怎么办呢？这个时候就需要引入Java5的另一个新特性：方法的可变参数（说的是参数的个数可变)

注意：

方法的可变参数其实也是一个语法糖，是编译器级别的新特性。主要是为了让开发者写代码更简单。
方法的可变参数其底层是就是一个数组类型。
可变参数必须作为方法的最后一个参数，避免参数的歧义性。
一个方法最多只有一个可变参数。

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六、数组元素拷贝

数组拷贝：从指定源数组中复制一个数组，复制从指定的位置开始，到目标数组的指定位置结束。

从 src 引用的源数组到 dest 引用的目标数组，数组组件的一个子序列被复制下来。
被复制的组件的编号等于 length 参数。
源数组中位置在 srcPos 到 srcPos+length-1 之间的组件被分别复制到目标数组中的 destPos 到 destPos+length-1 位置。

数组拷贝操作是经常使用到的，SUN就直接把数组的拷贝操作存放在JDK中的System类中。

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Object：Java语言中的根类。是所有类的老祖宗。Object可以表示任意数据类型。

该方法没有方法体，该方法使用了native修饰符(本地方法)。该方法底层使用了C/C++语言实现了，Java直接调用其他语言编写好的功能。

arraycopy 方法使用方式：

System.arraycopy(src, 2, dest, 5, 4);

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查阅API文档了(Java的帮助文档/好比字典)，在什么类中有什么功能的方法即可。文档在手，天下我有!

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Quelle：yisu.com

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