Java-4

Java 数组

数组对于每一门编程语言来说都是重要的数据结构之一，当然不同语言对数组的实现及处理也不尽相同。

Java 语言中提供的数组是用来存储固定大小的同类型元素。

你可以声明一个数组变量，如 numbers[100] 来代替直接声明 100 个独立变量 number0，number1，….，number99。

本教程将为大家介绍 Java 数组的声明、创建和初始化，并给出其对应的代码。

1. 声明数组变量

首先必须声明数组变量，才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法：

dataType[] arrayRefVar;   // 首选的方法
 
或
 
dataType arrayRefVar[];  // 效果相同，但不是首选方法

注意: 建议使用 dataType[] arrayRefVar 的声明风格声明数组变量。 dataType arrayRefVar[] 风格是来自 C/C++ 语言，在Java中采用是为了让 C/C++ 程序员能够快速理解java语言。

实例

下面是这两种语法的代码示例:

double[] myList;         // 首选的方法
 
或
 
double myList[];         //  效果相同，但不是首选方法

2. 创建数组

Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：

1	arrayRefVar = new dataType[arraySize];

上面的语法语句做了两件事：

一、使用 dataType[arraySize] 创建了一个数组。
二、把新创建的数组的引用赋值给变量 arrayRefVar。

数组变量的声明，和创建数组可以用一条语句完成，如下所示：

1	dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];

另外，你还可以使用如下的方式创建数组:

1	dataType[] arrayRefVar = {value0, value1, ..., valuek};

数组的元素是通过索引访问的。数组索引从 0 开始，所以索引值从 0 到 arrayRefVar.length-1。

实例

下面的语句首先声明了一个数组变量 myList，接着创建了一个包含 10 个 double 类型元素的数组，并且把它的引用赋值给 myList 变量。

public class TestArray {
   public static void main(String[] args) {
      // 数组大小
      int size = 10;
      // 定义数组
      double[] myList = new double[size];
      myList[0] = 5.6;
      myList[1] = 4.5;
      myList[2] = 3.3;
      myList[3] = 13.2;
      myList[4] = 4.0;
      myList[5] = 34.33;
      myList[6] = 34.0;
      myList[7] = 45.45;
      myList[8] = 99.993;
      myList[9] = 11123;
      // 计算所有元素的总和
      double total = 0;
      for (int i = 0; i < size; i++) {
         total += myList[i];
      }
      System.out.println("总和为： " + total);
   }
}

以上实例输出结果为：

1	总和为： 11367.373

下面的图片描绘了数组 myList。这里 myList 数组里有 10 个 double 元素，它的下标从 0 到 9。

3. 处理数组

数组的元素类型和数组的大小都是确定的，所以当处理数组元素时候，我们通常使用基本循环或者 For-Each 循环。

实例

该实例完整地展示了如何创建、初始化和操纵数组：

public class TestArray {
   public static void main(String[] args) {
      double[] myList = {1.9, 2.9, 3.4, 3.5};
 
      // 打印所有数组元素
      for (int i = 0; i < myList.length; i++) {
         System.out.println(myList[i] + " ");
      }
      // 计算所有元素的总和
      double total = 0;
      for (int i = 0; i < myList.length; i++) {
         total += myList[i];
      }
      System.out.println("Total is " + total);
      // 查找最大元素
      double max = myList[0];
      for (int i = 1; i < myList.length; i++) {
         if (myList[i] > max) max = myList[i];
      }
      System.out.println("Max is " + max);
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

1.9
2.9
3.4
3.5
Total is 11.7
Max is 3.5

4. For-Each 循环

JDK 1.5 引进了一种新的循环类型，被称为 For-Each 循环或者加强型循环，它能在不使用下标的情况下遍历数组。

语法格式如下：

for(type element: array)
{
    System.out.println(element);
}

实例

该实例用来显示数组 myList 中的所有元素：

public class TestArray {
   public static void main(String[] args) {
      double[] myList = {1.9, 2.9, 3.4, 3.5};
 
      // 打印所有数组元素
      for (double element: myList) {
         System.out.println(element);
      }
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

1.9
2.9
3.4
3.5

5. 数组作为函数的参数

数组可以作为参数传递给方法。

例如，下面的例子就是一个打印 int 数组中元素的方法:

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

下面例子调用 printArray 方法打印出 3，1，2，6，4 和 2：

1	printArray(new int[]{3, 1, 2, 6, 4, 2});

6. 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;
}

7. 多维数组

多维数组可以看成是数组的数组，比如二维数组就是一个特殊的一维数组，其每一个元素都是一个一维数组，例如：

1	String[][] str = new String[3][4];

多维数组的动态初始化（以二维数组为例）

直接为每一维分配空间，格式如下：

1	type[][] typeName = new type[typeLength1][typeLength2];

type 可以为基本数据类型和复合数据类型，typeLength1 和 typeLength2 必须为正整数，typeLength1 为行数，typeLength2 为列数。

例如：

1	int[][] a = new int[2][3];

解析：

二维数组 a 可以看成一个两行三列的数组。

从最高维开始，分别为每一维分配空间，例如：

String[][] s = new String[2][];
s[0] = new String[2];
s[1] = new String[3];
s[0][0] = new String("Good");
s[0][1] = new String("Luck");
s[1][0] = new String("to");
s[1][1] = new String("you");
s[1][2] = new String("!");

解析：

s[0]=new String[2] 和 s[1]=new String[3] 是为最高维分配引用空间，也就是为最高维限制其能保存数据的最长的长度，然后再为其每个数组元素单独分配空间 s0=new String(“Good”) 等操作。

多维数组的引用（以二维数组为例）

对二维数组中的每个元素，引用方式为 **arrayName[index1][index2]**，例如：

1	num[1][0];

8. Arrays 类

java.util.Arrays 类能方便地操作数组，它提供的所有方法都是静态的。

具有以下功能：

查找数组元素：通过 binarySearch 方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。
比较数组：通过 equals 方法比较数组中元素值是否相等。
给数组赋值：通过 fill 方法。
对数组排序：通过 sort 方法,按升序。

具体说明请查看下表：

序号	方法和说明
1	public static int binarySearch(Object[] a, Object key) 用二分查找算法在给定数组中搜索给定值的对象(Byte,Int,double等)。数组在调用前必须排序好的。如果查找值包含在数组中，则返回搜索键的索引；否则返回 (-(插入点) - 1)。
2	public static boolean equals(long[] a, long[] a2) 如果两个指定的 long 型数组彼此相等，则返回 true。如果两个数组包含相同数量的元素，并且两个数组中的所有相应元素对都是相等的，则认为这两个数组是相等的。换句话说，如果两个数组以相同顺序包含相同的元素，则两个数组是相等的。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型（Byte，short，Int等）。
3	public static void fill(int[] a, int val) 将指定的 int 值分配给指定 int 型数组指定范围中的每个元素。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型（Byte，short，Int等）。
4	public static void sort(Object[] a) 对指定对象数组根据其元素的自然顺序进行升序排列。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型（Byte，short，Int等）。

测验问题

以下代码输出什么？（）

class TestIt
{
    public static void main ( String[] args )
    {
        int[] myArray = {1, 2, 3, 4, 5};
        ChangeIt.doIt( myArray );
        for(int j=0; j<myArray.length; j++)
            System.out.print( myArray[j] + " " );
    }
}
class ChangeIt
{
    static void doIt( int[] z ) 
    {
        z = null ;
    }
}

A. 1 2 3 4 5

B. 什么都不会打印出来

C. 程序将因运行时错误而停止

D. 0 0 0 0 0

以下代码输出什么？（）

class LowHighSwap
{
    static void doIt( int[] z )
    {
        int temp = z[z.length-1];
        z[z.length-1] = z[0];
        z[0] = temp;
    }
}

class TestIt
{
    public static void main( String[] args )
    {
        int[] myArray = {1, 2, 3, 4, 5};
        LowHighSwap.doIt(myArray);
        for (int i = 0; i < myArray.length; i++)
        {
            System.out.print(myArray[i] + " ");
        }
    }
}

A. 1 2 3 4 5

B. 5 2 3 4 1

C. 1 2 3 4 1

D. 5 2 3 4 5

Java 使用按值调用。以下方法调用传递给程序的值是多少？（）
1
2
double[] rats = {1.2, 3.4, 5.6};
routine( rats );
A. rats 的副本

B. rats 数组元素的值

C. rats 数组的引用

D. 1.2

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