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【数组】复习与企业真题

news 2024/9/25 18:54:25

数组概述

数组，就可以理解为多个数据的组合
是程序中的容器：数组、集合框架(List、Set、Map)
数组存储的数据的特点：依次紧密排序的，有序的，可以重复的
此时的数组、集合框架都是在内存中对多个数据存储
数组的其他特点：一旦初始化，其长度就是确定的、不可更改的

一维数组的使用（重要）

数组的声明和初始化
int [] arr = new int[3];
int [] arr1 = new int[] {1,2,3};
调用数组指定元素：使用角标、索引、index
数组的属性：length表示数组的长度
数组的遍历
数组元素的默认初始化值
1）整型数组元素初始化值：0
2）浮点型数组元素初始化值：0.0
3）字符型数组元素初始化：0
4）boolean型数组元素初始化：false

引用数据类型数组元素默认值：null

一维数组的内存解析

前提;在main()中声明变量：int [] arr = new int []{1,2,3};
虚拟机栈：main()作为一个栈帧，压入栈空间中。在main()栈帧中，存储着arr变量。arr记录着数组实体的首地址值

堆：数组实体存储在堆空间中

二维数组的使用(难点)

二维数组：一维数组的元素，又是一个唯一数组，则构成二维数组
调用数组的指定元素
数组的属性：length,表示数组的长度
数组的遍历
数组元素默认初始化值
二维数组的内存解析

1）外层元素，默认存储地址值
2）内层元素：默认与一维数组元素的不同类型的默认值规定相同

数组的常用算法

数值型数组的特征值计算：最大值、最小值、总和、平均值等
数组元素的赋值。比如：杨辉三角

package ArrayTest;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;/*** 【数组的常见算法1】* 1、数值型数组特征值统计* 这里的特征涉及到：平均值、最大值、最小值、总和等** 2、数组的元素赋值*/public class TwoArrayOpeExer {/*** 案例：定义一个int类型的数组，包含10个元素,分别赋值一些随机整数，然后求出所有元素的最大值、最小值、总和，平均值，并输出来* 要求：所有随机数都是两位数:[10,99]* 提示：求[a,b]范围内的随机数：(int)(Math.random(b-a+1))+a;*/public static void main(String[] args) {//1.动态初始化方式创建数组int [] arr = new int[10];//2.通过循环给数组元素赋值for(int i=0;i< arr.length;i++){arr[i] = (int)(Math.random()*(99-10+1))+10;System.out.println(arr[i]);}//3.求最大值int max = arr[0];for(int i1=0;i1<arr.length;i1++){if(max<arr[i1]){max = arr[i1];}}System.out.println("最大值为："+max);//4.求最小值int min = arr[0];for(int i2=0;i2< arr.length;i2++){if(min>arr[i2]){min=arr[i2];}}System.out.println("最小值为："+min);//3.3 求总和、平均值int sum=0;for(int i=0;i< arr.length;i++){sum+=arr[i];}System.out.println("总和为"+sum);int avg = sum/arr.length;System.out.println("均值为"+avg);/*** 案例：评委打分* 分析以下需求，并用代码实现* （1）在编程竞技中，有10位评委为参赛的选手打分，分数分别为：5，4，6，8，9，0，1，2，7，3* （2）求选手的最后得分(去掉一个最高分和一个最低分后，其余8位评委打分的平均值)*/int arr1[] = new int[10];//(0,10)int sum1=0;int max1=arr1[0];int min1=arr1[0];for(int i=0;i< arr1.length;i++){int score = (int)(Math.random()*11);arr1[i]=score;sum1+=arr1[i];}for(int i =0;i<arr1.length;i++){if(arr1[i]>max1){max1=arr1[i];}if(arr1[i]<min1){min1=arr1[i];}}double result = (double) (sum1-min1-max1)/ (arr1.length-2);System.out.println(result);/*** 使用二维数组打印一个10行杨辉三角。* 提示：*                          1*                        1    1*                     1    2    1*                   1    3    3   1*                 1    4    6   4   1*1、第一行有1个元素，第n行有n个元素*2、每一行的第一个元素和最后一个元素都是1* 3、从第三行开始，对于非第一个元素和最后一个元素。即：* yanghui[i][j] = yanghui[i-1][j-1] + yanghui[i-1][j];**///1.创建二维数组int [][] arr2 = new int[10][];//2.使用循环结构初始化外层数组元素for(int i=0;i< arr2.length;i++) {arr2[i] = new int[i + 1];//3.给数组的元素赋值//3.1给数组每行的首末元素赋值为1arr2[i][0] = 1;arr2[i][i] = 1;//3.2给数组每行的非首末元素赋值for (int j = 1; j < arr2[i].length - 1; j++) {arr2[i][j] = arr2[i - 1][j - 1] + arr2[i - 1][j];}}//遍历二维数组for(int i=0;i<arr2.length;i++){for(int j=0;j<arr2[i].length;j++){System.out.print(arr2[i][j]+"\t");}System.out.println();}/*** 创建一个长度为6的int型数组，要求数组元素的值都在1-30之间，且都是随机赋值。同时，要求元素的值各不相同*/Random random = new Random();List<Integer> list = new ArrayList<>();while(list.size()<6){int num = random.nextInt(30)+1;if(!list.contains(num)){list.add(num);}}System.out.println(list);/*** 案例：遍历扑克牌* 提示：使用两个字符串数组，分别保存花色和点数，再用一个字符串* Stirng [] hua =  {"黑桃","红桃","梅花","方片"}* String [] dian = {"A","2","3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K"}*/String [] hua =  {"黑桃","红桃","梅花","方片"};String [] dian = {"A","2","3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K"};String result1 [] = new String[hua.length* dian.length];int k=0;for(int i=0;i< hua.length;i++){for(int j=0;j< dian.length;j++){result1[k++]=hua[i]+dian[j];}}for(int i=0;i<result1.length;i++){System.out.print(result1[i]+ " ");if(i%13 == 12){System.out.println();}}}
}

数组的复制、赋值、反转、扩容、缩容
数组的查找
线性查找、二分法查找(前提：数组有序)
数组的排序
冒泡排序:最简单
快速排序:最常用

package ArrayTest;public class ArrayExpr2 {/*** 【数组的常见算法2】* 1、数组的扩容与缩容* 2、数组元素的查找*     顺序查找：*        优点：算法简单*        缺点：执行效率低，执行的复杂度O(N)*     二分查找：*         优点：执行效率高，执行时间复杂度O(logN)*         缺点：算法相对于顺序查找难一点；数据必须是有序的**  3、数组的排序：通常来说，排序的目的是快速查找*     衡量排序算法的优势：*     时间复杂度：分析关键字比较次数和记录的移动次数*     空间复杂度：分析排序算法需要多少辅助内存*     稳定性:若两个记录A和B的关键字值相等，但排序后A\B的先后顺序保持不变，则称为这种顺序算法是稳定的。*       冒泡排序：时间复杂度(O(N^2))****       快速排序：时间复杂度(O(nlogn))***/public static void main(String[] args) {/*** 案例1:数组的扩容* 现有数组 int [] arr = new int[]{1,2,3,4,5};* 先将数组的长度扩容1倍，并将10，20，30三个数据添加到arr数组中*/int [] arr = new int[]{1,2,3,4,5};//扩容1倍容量int [] newarr = new int[arr.length*2];//将原有数组中的元素赋值到新的数组中for(int i=0;i<arr.length;i++){newarr[i]=arr[i];}// 将10、20、30三个数据添加到数组中newarr[arr.length]=10;newarr[arr.length+1]=20;newarr[arr.length+2]=30;//将新的数组的地址赋值给原有的数组变量arr = newarr;for(int i=0;i<arr.length;i++){System.out.print(arr[i]+"\t");}System.out.println();/*** 案例2：数组的缩容* 现有数组 int[] arr={1,2,3,4,5,6,7}.现需删除数组中索引为4的元素*/int arr2 [] = new int[]{1,2,3,4,5,6,7};int deleteIndex = 4;int newarr2 [] = new int[arr2.length-1];for(int i=0;i<deleteIndex;i++){newarr2[i] = arr2[i];}for(int i=deleteIndex;i<arr2.length-1;i++){newarr2[i]=arr2[i+1];}arr2 = newarr2;for(int i=0;i<arr2.length;i++){System.out.print(arr2[i]+"\t");}System.out.println();/***线性查找* 定义数组：int [] arr3 = new int[]{34,54,3,2,65,7,34,5,76,34,67};* 查找元素5是否在上述数组中出现过？如果出现，输出对应的索引值*/boolean flag = true;int [] arr3 = new int[]{34,54,3,2,65,7,34,5,76,34,67};int target =5;for(int i=0;i<arr3.length;i++){if(target==arr3[i]){System.out.println(i);flag=false;break;}}if(flag){System.out.println("不好意思，没有找到此元素");}/*** 二分查找* 定义数组：int arr4 [] = new int[]{2,4,5,8,12,15,19,26,37,49,51,66,89,100};* 查找元素5是否在上述数组中出现过？如果出现，输出对应的索引值。** 二分查找步骤：* 1、设定头部边界下标和尾部边界下标初始值 head=0,end=arr.length-1* 2.如果head<=end,计算中间元素下标mid=（head+end）/2*     如果value=arr[mid], true 找到了*     如果value>arr[mid] ,true 修改左边边界 head=mid+1*     如果value<arr[mid], true 修改右边边界 end=min-1*/int arr4 [] = new int[]{2,4,5,8,12,15,19,26,37,49,51,66,89,100};int head=0;int end=arr4.length-1;int target1 = 100;boolean is_flag=false;while(head<=end){int mid =(head+end)/2;if(target1==arr4[mid]){System.out.println("找到了"+target1+",对应的位置为，"+mid);is_flag=true;break;}else if(target1>arr4[mid]){head = mid+1;}else{end = mid-1;}}if(!is_flag){System.out.println("不好意思，未找到");}/*** 使用冒泡排序、实现整型数组元素的排序操作* 比如：int arr5[] = new int[]{34,54,3,2,65,7,34,5,76,34,67}*/int arr5[] = new int[]{34,54,3,2,65,7,34,5,76,34,67};//遍历for(int i=0;i<arr5.length;i++){System.out.print(arr5[i]+"\t");}//冒泡排序，实现数组元素从小到大排列for(int j=0;j<arr5.length-1;j++){for(int i=0;i<arr.length-j;i++){if(arr5[i]>arr5[i+1]){//交换arr5[i] 和 arr5[i+1]int temp = arr5[i];arr5[i] = arr5[i+1];arr5[i+1]=temp;}}}System.out.println();for(int i=0;i<arr5.length;i++){System.out.print(arr5[i]+"\t");}/****/}
}

Araays工具类的使用

toSring()/sort()/binarySearch()

数组中的常见异常

ArrayIndexOutBoundsException(数组角标越界异常)
NullPointerException(空指针异常)

package ArrayTest;
/*** 数组的使用中常见异常小结* >数组角标越界异常：ArrayIndexOutBoundsException* >空指针异常：NullPointerException**/import java.util.Arrays;public class ArraysTest {/*** 数组工具类Arrays的使用(熟悉)* 1、Arrays类所在位置：处在java.util包下* 2、作用：*   java.util.Arrays类即为操作数组的工具类，包含了用来操作数组（比如排序和搜索） 的各种方法。*/public static void main(String[] args) {//1.boolean equals(int[] a,int [] b);比较两个数组的元素是否依次相等int [] arr1 = new int[]{1,2,3,4,5};int [] arr2 = new int[]{1,2,3,4,5};boolean isEqual = Arrays.equals(arr1,arr2);System.out.println(isEqual);//2.String toString(int[] a):输出数组元素信息String result = Arrays.toString(arr1);System.out.println(result);//3.void fill(int[] a.int val):将制定值填充到数组中Arrays.fill(arr1,10);System.out.println(Arrays.toString(arr1));//4.void sort(int []a):使用快速跑徐算法实现的排序int [] arr3 = new int[]{34,54,3,2,65,7,34,5,76,34,67};Arrays.sort(arr3);System.out.println(Arrays.toString(arr3));//5. int binarySearch(int [] a,int key);二分查找//当返回的数值为复数，表示没找到//使用前提：当前数组必须是有序的int index = Arrays.binarySearch(arr3,5);if(index>0){System.out.println("找到了，索引位置为："+index);}else{System.out.println("未找到");}//空指针异常
//        int [] arr4 = new int [10];
//        arr4=null;
//        System.out.println(arr4[0]);//情况二int [][] arr5 = new int [3][];System.out.println(arr5[0][1]);}
}