數組基本知識
數組對於每一門編程語言來說都是重要的數據結構之一，當然不同語言對數組的實現及處理也不盡相同。
Java語言中提供的數組是用來存儲固定大小的同類型元素。
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
// 定義一個數組，保存五名學生的成績
int[] scores = { 78, 93, 97, 84, 63 };
// 輸出數組中的第二個成績
System.out.println("數組中的第2個成績為：" + scores[1]);
}
}
數組的基本使用
1、 聲明數組
語法： 數據類型[ ] 數組名；
或者 數據類型 數組名[ ]；
其中，數組名可以是任意合法的變量名，如：
2、 分配空間
簡單地說，就是指定數組中最多可存儲多少個元素
語法： 數組名 = new 數據類型 [ 數組長度 ];
其中，數組長度就是數組中能存放元素的個數，如：
話說，我們也可以將上面的兩個步驟合並，在聲明數組的同時為它分配空間，如：
3、 賦值
分配空間后就可以向數組中放數據了，數組中元素都是通過下標來訪問的，例如向 scores 數組中存放學生成績
4、 處理數組中數據
我們可以對賦值后的數組進行操作和處理，如獲取並輸出數組中元素的值
在 Java 中還提供了另外一種直接創建數組的方式，它將聲明數組、分配空間和賦值合並完成，如
它等價於：
使用循環操作 Java 中的數組
public static void main(String[] args) {
// 定義一個數組，保存五名學生的成績
int[] scores = { 78, 93, 97, 84, 63 };
//for循環打印
for (int i = 0; i < scores.length; i++) {
System.out.print(scores[i]+" ");
}
System.out.println();
//foreach打印
//foreach是for語句的特殊簡化版本，在遍歷數組、集合時， foreach更簡單便捷。
//for(元素類型 變量：遍歷對象){
//執行的代碼
//}
for (int i : scores) {
System.out.print(i+" ");
}
}
執行結果
78 93 97 84 63
78 93 97 84 63
編程練習
package com.zhb;
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
int[] nums = new int[] { 61, 23, 4, 74, 13, 148, 20 };
int max = nums[0]; // 假定最大值為數組中的第一個元素
int min = nums[0]; // 假定最小值為數組中的第一個元素
double sum = 0;// 累加值
double avg = 0;// 平均值
for (int i = 0; i < nums.length; i++) { // 循環遍歷數組中的元素
// 如果當前值大於max，則替換max的值
if(nums[i]> max){
max = nums[i];
}
// 如果當前值小於min，則替換min的值
if(nums[i]< min){
min = nums[i];
}
// 累加求和
sum+=nums[i];
}
// 求平均值
avg = sum/nums.length;
System.out.println("數組中的最大值：" + max);
System.out.println("數組中的最小值：" + min);
System.out.println("數組中的平均值：" + avg);
}
}
輸出結果
數組中的最大值：148
數組中的最小值：4
數組中的平均值：49.0
使用 Arrays 類操作 Java 中的數組
Arrays 類是 Java 中提供的一個工具類，在 java.util 包中。該類中包含了一些方法用來直接操作數組，比如可直接實現數組的排序、搜索等.
package com.zhb;
import java.util.Arrays;
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
// 定義一個字符串數組
String[] hobbys = { "sports", "game", "movie" };
// 使用Arrays類的sort()方法對數組進行排序
Arrays.sort(hobbys);
// 使用Arrays類的toString()方法將數組轉換為字符串並輸出
System.out.println( Arrays.toString(hobbys) );
}
}
執行結果
[game, movie, sports]
構建動態數組
其實，這里就是類似模擬實現ArrayList類的實現。這里只是簡化了部分。主要是代碼
首先我們先構建一個int類型的動態數組
- 這里默認容量為10和ArrayList一致，這也告訴我們ArrayList默認容量為10，其中阿里規約提到，使用集合時，要指定集合初始值大小
/**
* 動態int數組
*
* @author: curry
* @Date: 2018/8/2
*/
public class Array {
private int[] data;
private int size;
/**
* 構造函數。傳入數組的容量capacity構造Array
*
* @param capacity
*/
public Array(int capacity) {
data = new int[capacity];
size = 0;
}
/**
* 無參構造函數，默認容量為10
*/
public Array() {
this(10);
}
/**
* 獲取數組中的元素個數
*
* @return
*/
public int getSize() {
return size;
}
/**
* 獲取數組容量
*
* @return
*/
public int getCapacity() {
return data.length;
}
/**
* 返回數組是否為空
*
* @return
*/
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
/**
* 向數組最后添加元素
*
* @param e
*/
public void addLast(int e) {
add(size, e);
}
/**
* 向數組最后增加一個元素
*
* @param e
*/
public void addFirst(int e) {
add(0, e);
}
/**
* 向index位置增加元素e
*
* @param index
* @param e
*/
public void add(int index, int e) {
// 判斷index 是否合法
if (index < 0 || index > size) {
throw new IllegalArgumentException("index is error");
}
//判斷容量是否超出
if (size == data.length) {
throw new IllegalArgumentException("Array is full");
}
//將index后面的值進行后移
for (int i = size - 1; i >= index; i--) {
data[i + 1] = data[i];
}
//賦值到index 位置
data[index] = e;
size++;
}
/**
* 獲取index索引位置的值
*
* @param index
* @return
*/
public int get(int index) {
// 判斷index 是否合法
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IllegalArgumentException("index is error");
}
return data[index];
}
public void set(int index, int e) {
// 判斷index 是否合法
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IllegalArgumentException("index is error");
}
data[index] = e;
}
/**
* 查找數組中的是否有元素
*
* @param e
* @return
*/
public boolean contains(int e) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (data[i] == e) {
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 查找數組中元素e所在的索引
*
* @param e
* @return
*/
public int find(int e) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (data[i] == e) {
return i;
}
}
return -1;
}
/**
* 刪除索引為index的值
*
* @param index
* @return
*/
public int remove(int index) {
// 判斷index 是否合法
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IllegalArgumentException("index is error");
}
int ret = data[index];
for (int i = index; i < size; i++) {
data[i] = data[i + 1];
}
size--;
return ret;
}
/**
* 刪除第一個元素
*
* @return
*/
public int removeFirst() {
return remove(0);
}
/**
* 刪除最后一個元素
*
* @return
*/
public int removeLast() {
return remove(size - 1);
}
/**
* 刪除數組中的元素
*
* @param e
*/
public void removeElement(int e) {
int index = find(e);
if (index != -1) {
remove(index);
}
}
@Override
public String toString() {
StringBuilder res = new StringBuilder();
res.append(String.format("Array: size = %d , capacity = %d\n", size, data.length));
res.append("[");
for (int i = 0; i < size; i++) {
res.append(data[i]);
if (i != size - 1) {
res.append(", ");
}
}
res.append("]");
return res.toString();
}
}
修改上面的代碼，加入泛型
- 注意：這里增加了resize方法，用於擴容，因為底層還是數組實現的，所以當數組的長度不夠的時候，需要擴容，這里擴容為原先長度的2倍。ArrayList中為1.5倍
/**
* 使用泛型
*
* @author: curry
* @Date: 2018/8/2
*/
public class Array1<E> {
private E[] data;
private int size;
/**
* 構造函數。傳入數組的容量capacity構造Array
*
* @param capacity
*/
public Array1(int capacity) {
data = (E[]) new Object[capacity];
size = 0;
}
/**
* 無參構造函數，默認容量為10
*/
public Array1() {
this(10);
}
/**
* 獲取數組中的元素個數
*
* @return
*/
public int getSize() {
return size;
}
/**
* 獲取數組容量
*
* @return
*/
public int getCapacity() {
return data.length;
}
/**
* 返回數組是否為空
*
* @return
*/
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
/**
* 向數組最后添加元素
*
* @param e
*/
public void addLast(E e) {
add(size, e);
}
/**
* 向數組最后增加一個元素
*
* @param e
*/
public void addFirst(E e) {
add(0, e);
}
/**
* 向index位置增加元素e
*
* @param index
* @param e
*/
public void add(int index, E e) {
// 判斷index 是否合法
if (index < 0 || index > size) {
throw new IllegalArgumentException("index is error");
}
//判斷容量是否超出
if (size == data.length) {
resize(2 * data.length);
}
//將index后面的值進行后移
for (int i = size - 1; i >= index; i--) {
data[i + 1] = data[i];
}
//賦值到index 位置
data[index] = e;
size++;
}
/**
* 獲取index索引位置的值
*
* @param index
* @return
*/
public E get(int index) {
// 判斷index 是否合法
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IllegalArgumentException("index is error");
}
return data[index];
}
public void set(int index, E e) {
// 判斷index 是否合法
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IllegalArgumentException("index is error");
}
data[index] = e;
}
/**
* 查找數組中的是否有元素
*
* @param e
* @return
*/
public boolean contains(E e) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (data[i].equals(e)) {
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 查找數組中元素e所在的索引
*
* @param e
* @return
*/
public int find(E e) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (data[i].equals(e)) {
return i;
}
}
return -1;
}
/**
* 刪除索引為index的值
*
* @param index
* @return
*/
public E remove(int index) {
// 判斷index 是否合法
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IllegalArgumentException("index is error");
}
E ret = data[index];
for (int i = index; i < size; i++) {
data[i] = data[i + 1];
}
size--;
data[size] = null;
return ret;
}
/**
* 刪除第一個元素
*
* @return
*/
public E removeFirst() {
return remove(0);
}
/**
* 刪除最后一個元素
*
* @return
*/
public E removeLast() {
return remove(size - 1);
}
/**
* 刪除數組中的元素
*
* @param e
*/
public void removeElement(E e) {
int index = find(e);
if (index != -1) {
remove(index);
}
}
@Override
public String toString() {
StringBuilder res = new StringBuilder();
res.append(String.format("Array: size = %d , capacity = %d\n", size, data.length));
res.append("[");
for (int i = 0; i < size; i++) {
res.append(data[i]);
if (i != size - 1) {
res.append(", ");
}
}
res.append("]");
return res.toString();
}
/**
* 擴容
*
* @param newCapacity
*/
private void resize(int newCapacity) {
E[] newData = (E[]) new Object[newCapacity];
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
newData[i] = data[i];
}
data = newData;
}
}
其實，這里寫的動態數組，也是在實現一個簡單的ArrayList類。