本章主要讲数组（Array），数组的本质是对象。

一、概述

1.1 数组的产生缘由

生活场景：解决一个班级30名学生的成绩排序问题：

如果用以前的变量，就要定义30个变量来存储上述数据：stu1、stu2、stu3...stu30，很麻烦。

此时，数组应运而生。

1.2 概念

数组：相同类型的数据，按照顺序，组成的一种引用数据类型。

1.3 主要知识点

一维数组的六个方面：

• 声明
• 创建
• 初始化
• 元素的引用
• 长度
• 数组的应用

二维数组因为是特殊的一维数组，所以内容同上。

二、一维数组的五个内容

2.1 声明

声明的语法格式：

• 以前变量的声明语法格式：数据类型 变量名;

​ 例如：int n;、int myInt

• 数组的声明语法格式：数据类型[] 数组名;

​ 例如，int[] myIntArray;、char[] ch;、String[] strArray;

​

在命名规则上，数组名跟变量名是一致的。

其中，字符串本身是个类，最后那个String[] strArray;也叫对象数组。

其他语言，如C语言、C++是这么声明的：数据类型 数组名[]。Java也可以，为有区分度，不建议这么命名。

2.2 创建

1.形式1：先声明，后创建

数据类型[] 数组名；

数组名 = new 数据类型[数组长度]；

int[] arr;                // 先声明，后创建
arr=new int[10];        // 创建一个长度为10的整型数组

2.形式2：声明的同时，创建数组

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度]；

int[] arr=new int[10];            // 声明、创建，一行搞定

数组创建时，必须指定数组的长度。

3.数组在内存中的存储

数组的特点是：分配连续的内存空间。

数组本质是个对象，所以存储的时候是有默认值的，为0；

相比较，之前的局部变量存储是没有默认值的，没赋值就是没有值。

2.3 数组的初始化

数组的声明+给数组赋值=数组的初始化。

int[] arr={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};        // 数组的长度：初始化时数组元素的个数

之前的数组创建，只是建了个有10个苹果存放位置的空仓库，默认放点空草，苹果都没往里面存。

2.4 数组元素的引用（表示）

数组名[下标]

下标是从0开始的。

int[] a={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};    

2.5 数组的长度

即数组中元素的个数。用属性length表示，即：a.length

三、一维数组的应用

3.1 程序实现

不同数据类型的数组的默认值比较：

package com.imooc.array;

public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {        
        // 声明一个整型数组
        int[] intArray;
        // 声明一个字符串类型的数组
        String strArray[];                // 尽可能写上面的形式
        // 创建数组
        intArray=new int[5];
        strArray=new String[10];
        // 声明数组,同时进行创建
        float[] floatArray=new float[4];
        // 初始化数组
        char[] ch= {'a','b','c','d'};
        
        System.out.println("ch数组的长度为："+ch.length);
        System.out.println("intArray数组的第2个元素为："+intArray[1]);
        System.out.println("flaotArray数组的最后一个元素为："+floatArray[floatArray.length-1]);
        System.out.println("strArray数组的第5个元素为："+strArray[4]);
    }
}

-->
ch数组的长度为：4
intArray数组的第2个元素为：0                    // 一般的数组创建时，元素默认是0
flaotArray数组的最后一个元素为：0.0
strArray数组的第5个元素为：null                // 所有的对象数组创建时，元素默认是空值null

3.2 用循环去操作数组

package com.imooc.array;

public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 循环输入，为整型数组赋值
        for(int i=0;i<5;i++){                // 中间没有冒号；，但要有大括号{}！
            intArray[i]=i+1;
        }
            
        // 循环输出，整型数组中的元素；
        System.out.println("整型数组intArray的元素为：");
        for(int i=0;i<=5;i++){                            // 应该改为i<5
            System.out.print(intArray[i]+"  ");             // 由上可知，i只能取0,1，2，3，4，压根儿就没有5
        }
    }
}


--->
整型数组intArray的元素为：
1  2  3  4  5                              // 下面是“数组下标越界”的异常
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 5 out of bounds for length 5 at com.imooc.array.ArrayDemo.main(ArrayDemo.java:13)

3.3 案例应用1

求整型数组的累加和？

• 演示下如何从键盘接受数据，为数组元素赋值
• 并且求它的累加和

package com.imooc.array;
import java.util.Scanner;

public class ArrayDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义整型数组
        int[] a=new int[5];
        // 从键盘接受数据，为数组元素赋值
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        for(int i=0;i<a.length;i++){
            System.out.println("请输入第"+(i+1)+"个元素：");
            a[i]=sc.nextInt();
        }
        // 检验下有没有真的存进数组元素
        System.out.println("数组元素的内容为：");
        for(int i=0;i<a.length;i++) {
            System.out.print(a[i]+"  ");
        }
        // 求数组元素的累加和
        int sum=0;
        
        for(int i=0;i<a.length;i++) {
            sum=sum+a[i];                            // i=1时的初始sum，是上个循环i=0时的结果sum
        }
        System.out.println();
        System.out.println("数组元素的累加和为："+sum);
    }
}

--->
请输入第1个元素：
1
请输入第2个元素：
3
请输入第3个元素：
5
请输入第4个元素：
7
请输入第5个元素：
9
数组元素的内容为：
1  3  5  7  9  
数组元素的累加和为：25

3.4 案例应用2

以前，我们求过两个元素的最大值。那么，对于有多个元素的数组，该如何求呢?

package com.imooc.array;

public class ArrayDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a={34,23,78,56,31};
        int max=a[0];                // 定义一个变量，用于存放最大值        // 并假设当前，最大值为数组第一个元素
        
        for(int i=1;i<a.length;i++){
            if(max<a[i]) {
                max=a[i];            // 总是保证，max变量中存放的都是最大值
            }
        }
        System.out.println("数组元素的最大值为："+max);
    }
}

--->
数组元素的最大值为：78

执行流程：

上述是最大值的求法，其实最小值原理同上。

你比我强，那么我就学习你优点，然后成为你。择其善者而从之

四、增强型for循环

用途：作为一种简洁的for循环结构，增强型for循环如果与本章学习的数组结合，那么可以更放方便的操作数据。

增强型for循环在以后的集合中，也大有用处。

4.1 概念

增强型for循环又叫foreach循环。

作用原理：把数组中的每个元素，依次存放到变量n中，然后依次输出。本质：遍历。

同一般的for循环比较，它没有了三个表达式。所以，表面上虽没有终止条件，但是其隐含的终止条件其实是只要遍历完数组元素，就结束。

int[] arr={1,2,3,4,5};
for(int n:arr){                        // 把数组arr中的每个元素依次放进变量n中
     System.out.println(n);
}

4.2 案例应用

package com.imooc.array;
import java.util.Scanner;

public class ArrayDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义整型数组
        int[] a=new int[5];
        // 从键盘接受数据，为数组元素赋值
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        for(int i=0;i<a.length;i++){
            System.out.println("请输入第"+(i+1)+"个元素：");
            a[i]=sc.nextInt();
        }
        // 检验下有没有存进数组元素
        System.out.println("数组元素的内容为：");
        for(int i=0;i<a.length;i++) {                                // 三个表达式
            System.out.print(a[i]+"  ");
        }
        // 用增强型for循环，输出数组内容
        System.out.println();
        System.out.println("使用增强型for循环，输出数组内容：");
        for(int n:a) {                                                // 简洁
            System.out.print(n+"  ");
        }
    }
}

--->
请输入第1个元素：
5
请输入第2个元素：
6
请输入第3个元素：
7
请输入第4个元素：
8
请输入第5个元素：
9
数组元素的内容为：
5  6  7  8  9  
使用增强型for循环，输出数组内容：            // 与普通for循环的结果一模一样
5  6  7  8  9  

4.3 增强型for循环、普通for循环的区别

4.4 铺垫：变量交换

如何对变量a、b的值进行交换？

int a=3,b=5;
int temp;

temp=a;
a=b;
b=temp;

五、冒泡排序

一种排序的算法。

5.1 概念

对一组整数，按照从小到大的顺序，进行排序。

5.2 执行流程

就像水泡从水底一点一点上浮。

5.3 案例应用

package com.imooc.array;

public class SortDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 冒泡排序
        int[] a= {34,53,12,32,56,17};
        // 看下排序前的数组元素
        System.out.println("排序前的数组元素为：");
        for(int n:a) {                                // 增强型for循环
            System.out.print(n+"  ");
        }
        System.out.println();
        // 开始排序
        int temp;
        for(int i=0;i<a.length;i++) {                    // 外重循环控制多少趟
            for(int j=0;j<a.length-1-i;j++) {            // 内重循环控制每趟排序的次数
                if(a[j]>a[j+1]) {                        // 如果左边元素大，那么它就代替右边元素：互换变量
                    temp=a[j];
                    a[j]=a[j+1];
                    a[j+1]=temp;
                }
            }
        }
        // 看下排序后的数组元素
        System.out.println("从小到大排序后的数组元素为：");
        for(int n:a) {                                // 增强型for循环
            System.out.print(n+"  ");
        }
    }
}

--->
排序前的数组元素为：
34  53  12  32  56  17  
从小到大排序后的数组元素为：
12  17  32  34  53  56  

上述是由小到大排序，每一次比较，把最大值放到数组元素的末尾。

如果是由大到小排序，那么每一次比较，就是把最小值放到数组元素的末尾。

5.4 课后题思考

思考题1：

为什么下面得不出4？[22.7.12]：因为判断条件中的或语句写错了！应该是if(a[i]=='A'|a[i]=='a'){n++;}。

然而，下图得出为4。

5.5 旅游度假问题

任务描述：某公司打算安排员工旅游度假，但是目的地未定，请你提供5个旅游目的地供参考，并随机选择一个旅游目的地?

1.效果图：

2.任务提示：

1、使用的技术点：数组、循环、键盘输入数据、随机数

2、输入的地点都放到数组中

3、生成随机数，根据随机数输出数组元素，注意随机数的范围

与以往题目不同，这个题目并没有给小伙伴展示详细思路，希望小伙伴根据提示进行思考，这也是一个锻炼的过程呦~

3.代码如下：

关于生成随机数，利用方法Math.random()表示[0,1)的特性：

Math.random()-----------[0,1)之间的随机数，包括浮点数和整型
Math.random()*10--------[0,10)之间的随机数，包括浮点数和整型
Math.random()*10+1------[1,11)之间的随机数，包括浮点数和整型

package com.imooc.array;
import java.util.Scanner;

public class TravelTest {
    public static void main(String[] args) {        
        //创建一个字符串数组，存放旅游城市
        String[] city=new String[5];                    // 注意：这里是字符串数据类型String，不是int!
        // 键盘输入数据
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        for(int i=0;i<city.length;i++) {
            System.out.println("请输入第"+(i+1)+"个旅游目的地：");  // i是下标，从0开始，对应的正是第1个城市
            city[i]=sc.next();
        }
        // 展示供参考的旅游目的地
        System.out.println("以下地方供旅游参考：");
        for(String n:city) {                            // 增强型for循环，简洁好用
            System.out.print(n+"  ");
        }
        System.out.println();
        // 生成随机数，根据随机数输出数组元素，注意随机数的范围
        System.out.println("随机生成的旅游目的地：");
        int number=(int)((Math.random()*10))/2;
        System.out.println("number="+number);
        System.out.println(city[number]);
    }
}

--->
请输入第1个旅游目的地：
北京
请输入第2个旅游目的地：
海南
请输入第3个旅游目的地：
杭州
请输入第4个旅游目的地：
上海
请输入第5个旅游目的地：
哈尔滨

以下地方供旅游参考：
北京  海南  杭州  上海  哈尔滨  
随机生成的旅游目的地：
number=3
上海

六、二维数组的应用

6.1 概念

二维数组跟上述的一维数组很像，可以看成多个一维数组组成的内容。

6.2 二维数组的声明、创建

1.二维数组的声明的三种形式

int[][] intArray;                    // 声明int类型的二维数组
float floatArray[][];                // 声明float类型的二维数组
double[] doubleArray[];                // 声明double类型的二维数组

2.二维数组的应用场景：

二维数组可以看作是几行几列的表格，即表示二维表格中的数据。

查看二维数组创建后的默认元素，以及赋值后的元素。

package com.imooc.array;

public class ArrayDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个三行三列的int类型的数组（表格）
        intArray=new int[3][3];
        System.out.println("intArray二维数组的第3行第2列的元素为："+intArray[2][1]);        // 查看默认元素
        
        // 为第2行第3个元素赋值为9
        intArray[1][2]=9;
        System.out.println("赋值后，intArray二维数组的第2行第3列的元素为："+intArray[1][2]);
    }
}

--->
intArray二维数组的第3行第2列的元素为：0
赋值后，intArray二维数组的第2行第3列的元素为：9

3.异常：空指针异常

package com.imooc.array;

public class ArrayDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        float floatArray[][];                          // 声明float类型的二维数组
        // 创建float类型的数组时，只指定行数，是正确的。但是只指定列数是报错的
        floatArray=new float[3][];
        System.out.println(floatArray[0][0]);            // 既然只有行，没有列，那么第1行1列元素是什么？
    }
}

--->                            // 空指针     异常，第1行1列压根儿没元素啊！
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot load from float array because "floatArray[0]" is null at com.imooc.array.ArrayDemo5.main(ArrayDemo5.java:8)

4.异常：数组下标越界

package com.imooc.array;

public class ArrayDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        float floatArray[][];                 // 声明float类型的二维数组
        floatArray=new float[3][];               // 创建数组的三行
     
        // 每行相当于一个一维数组，需要创建
        floatArray[0]=new float[3];                            // 第一行有三列，共3个元素！
        floatArray[1]=new float[4];                            // 第一行有四列
        floatArray[2]=new float[5];                            // 第一行有五列
        
        System.out.println(floatArray[0][0]);                // 默认值是多少？
        System.out.println(floatArray[0][3]);                // 检验下第一行第4个元素有没有啊？
    }
}

---》
0.0                    //    下面的异常：数组下标越界
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 3 out of bounds for length 3 at com.imooc.array.ArrayDemo5.main(ArrayDemo5.java:31)

创建数组时，因为相当于创建表格，所以intArray=new int[3][3];相当于创建一个三行三列表格。

对于数组元素引用，因为元素的下标位置是从0开始，所以引用元素时，下标值是该元素从起点起数过来的元素数量减一。

6.3 初始化、引用

1.普通的二维数组、列数不同的二维数组的初始化

package com.imooc.array;

public class ArrayDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        // 二维数组的初始化
        int[][] num={{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};                            // 三行三列的数组
        System.out.println("num数组的第1行第2列的元素为："+num[0][1]);
        System.out.println("num数组的行数为："+num.length);
        System.out.println("num数组的列数为："+num[0].length);
        
        // 列数不同的二维数组的初始化
        int[][] num1={{78,98},{65,75,63},{98}};                            // 三行数组，但各行的列数均不同
        System.out.println("num数组的第1行的列数为："+num1[0].length);    
    }
}

--->
num数组的第1行第2列的元素为：2
num数组的行数为：3
num数组的列数为：3
    
num数组的第1行的列数为：2

2.二维数组与双重循环：

package com.imooc.array;

public class ArrayDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] num1={{78,98},{65,75,63},{98}};    
        
        // 循环输出二维数组的内容
        for(int i=0;i<num1.length;i++) {                        // 外重循环控制行数
            for(int j=0;j<num1[i].length;j++) {                    // 内重循环控制列数
                System.out.print(num1[i][j]+"  ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

--->
78  98  
65  75  63  
98  

6.4 案例应用

package com.imooc.array;
import java.util.Scanner;

public class ScoreDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义一个三行两列的整型二维数组intArray
        int[][] intArray;
        intArray = new int[3][2];
        // 从键盘输入学生成绩，要求输入顺序与效果图一致
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        for (int i = 0; i < intArray.length; i++) {
            for (int j = 0; j < intArray[i].length; j++) {
                if (j == 1) {
                    System.out.println("请输入第" + (i+1) + "个学生的数学成绩：");
                }
                else {
                    System.out.println("请输入第" + (i+1) + "个学生的语文成绩：");
                }
                intArray[i][j] = sc.nextInt();
            }
        }
        // 求语文的总成绩和平均分
        int sum1 = 0;
        for (int i = 0; i < intArray.length; i++) {
            sum1 += intArray[i][0];
        }
        System.out.println("语文的总成绩为："+sum1);
        int avr1 = sum1 / intArray.length;
        System.out.println("语文的平均分为："+avr1);
        // 求数学的总成绩和平均分
        int sum2 = 0;
        for (int i = 0; i < intArray.length; i++) {
            sum2 += intArray[i][1];
        }
        System.out.println("数学的总成绩为："+sum2);
        int avr2 = sum2 / intArray.length;
        System.out.println("数学的平均分为："+avr2);
    }
}

--->
请输入第1个学生的语文成绩：
78
请输入第1个学生的数学成绩：
98
请输入第2个学生的语文成绩：
95
请输入第2个学生的数学成绩：
100
请输入第3个学生的语文成绩：
75
请输入第3个学生的数学成绩：
80
    
语文的总成绩为：248
语文的平均分为：82
数学的总成绩为：278
数学的平均分为：92

七、总结