Java 配列の基本操作

1. 配列を使用する理由と配列の定義

1.1 配列を使用する理由

質問 1:

変数を宣言する場合、個々の変数は変数名に対応する必要がありますが、同じ種類のデータのセットを処理する必要がある場合、100 人の年齢を 1 つの単位で表現したい場合、このクラスでは、各人の年齢を表す 100 個の変数を定義したくないのですが、どうすればよいでしょうか?次の例をもう一度考えてみましょう。

int age = 17;//年齢を示します

質問 2:

2 つの数値の合計を求めるには、メソッドが必要です。5 の合計を求めるには、メソッドが必要です。数値の場合、100 個の数値の合計、1000 個の数値の合計、および 10000 個の数値の合計を見つけるメソッドをオーバーロードする必要があります。メソッドのパラメーター リストは非常に長くなり、多くのメソッドが存在します。どのメソッドが 2 つのパラメータを持ち、どのメソッドが 3 つのパラメータを持っているかを覚えておくためです。これは常に非常に不快に感じられます。この関数を注意深く分析すると、実際には一連の値の合計を求めるだけです。このメソッドは特定の加数の数を気にせず、どの数値を加算する必要があるかだけを気にします。 。

マスターのアドバイス: メソッドの仮パラメータを定義するときは、5 を超えないようにするのが最善です。

1.2 配列とは

簡単に言えば、データのセット、つまりデータの山です。いわゆる配列は、プログラミングにおける処理の便宜のために、 同じ型の複数の変数を順序付けされた形式で編成したデータ形式です。この 同じ種類のデータを一定の順序で並べたものを配列 と呼びます。配列内の各データは配列要素と呼ばれます。配列内の要素には、その格納場所を示すインデックスが付けられます。インデックスは 0 から始まり、ステップ サイズは 1 です。これは、Excel テーブルの行番号が行を増やしていくのと似ています。行ごとに。

方法 1 (推奨): 配列要素の型[] 配列名; 例: int [ ] age;

方法 2: 配列要素の型 配列名[]; 例: intages[];

配列は、初期化する前に初期化する必要があります。利用される。初期化とはメモリ内にスペース を割り当てることを意味するためです。

配列を初期化する 2 つの方法は、静的初期化と動的初期化に分けられます; 配列がどちらの方法で初期化されるかは関係ありません初期化が完了すると、配列の長さは再初期化しない限り修正されます。つまり、配列は固定長 です。

配列は固定長です: 配列が正常に初期化されると、配列内の要素の数は固定され、変更できません。変更が必要な場合は、再初期化することのみ可能です。

構文:

配列要素の型 [] 配列名 = new 配列要素の型 []{要素 1、要素 2、要素 3、....};

例:

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

単純な書き方で、宣言直後に初期化する必要があり、宣言後は初期化できません; int[] nums = {1,3,5,7,9};

配列の静的初期化操作と再代入操作の図

要素数 (配列長) を設定し、各配列要素の初期値はシステムによって決定されます。 。

構文:

配列要素タイプ [] 配列名 = 新しい配列要素タイプ [長さ];

#例:

    int[] ages = new  int[
100
];

int[] nums = new int[5]{1,3,5,7,9};/ /の書き方が間違っています。 静的初期化と動的初期化を同時に使用することはできません。

2.3 静的初期化をいつ使用するか、動的初期化をいつ使用するか?

どのようなデータを保存する必要があるかが 事前にわかっている場合は 、静的初期化 を選択します;

わからない場合は データを保存するときは、動的初期化のみを使用できます。;

Java では、以下に示すように、データ型に初期値が設定されます。

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)

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];

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;
}

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);

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] + " ");
}

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;
}

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;
}

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}

};

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。

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]);
}

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。

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。

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。

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。

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);

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!

以上がJava 配列の基本操作の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。