【Java基础 3】Java 数组详解

r囧r小猫 2024-05-24 21:38 79阅读 0赞

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#### 文章目录 ####

*  1 数组
 *   *  1.1 概述
     *  1.2 创建格式
     *  1.3 下标
     *  1.4 数组长度获取
     *  1.5 注意
 *  2 数组常用算法
 *   *  2.1 冒泡排序
     *   *  2.1.1 原理
         *  2.1.2 名称由来
     *  2.1.3 口诀
     *  2.2 二分查找
     *   *  2.2.1 概述
         *  2.2.2 原理

## 1 数组 ##

### 1.1 概述 ###

数组是相同数据类型的多个数据的容器。

这些元素按线性顺序排列。所谓线性顺序是指除第一个元素外，每一个元素都有唯一的前驱元素；除最后一个元素外，每一个元素都有唯一的后继元素。（“简单理解就是：一个跟一个顺序排列”）

### 1.2 创建格式 ###

*  **格式 1.** 数据类型\[\] 数组名称 = new 数据类型\[数组长度\];

int[] a = new int[];

*  **格式 2.** 数据类型\[\] 数组名称 = \{数组内容 1,数组内容 2,数组内容 3…数组内容 n\};

int[] a = {
        1, 2, 3};

*  **格式 3.** 数据类型\[\] 数组名;
    
     *  **格式 3.** 属于只创建了数组引用名， 并未在内存创建数组空间。

int[] a;

*  **格式 4.** 数据类型\[\] 数组名称 = new 数据类型\[\]\{内容 1,内容 2,内容 3…内容 n\};

int[] a = new int[]{
        1, 2, 3};

### 1.3 下标 ###

可以理解为数组中内容的数字序号，从 0 开始 ，对于长度为 n 的数组，下标的范围是 0~n-1。

可以通过下标的方式访问数组中的每一个元素

### 1.4 数组长度获取 ###

数组名称.length

### 1.5 注意 ###

使用数组不当， 会出现如下问题：

*  数组未赋值： 空指针异常
 *  超出长度的下标操作： 数组越界异常

> 注意：数组的长度在创建时就固定了。

## 2 数组常用算法 ##

### 2.1 冒泡排序 ###

#### 2.1.1 原理 ####

*  比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
 *  对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
 *  针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
 *  持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

#### 2.1.2 名称由来 ####

是因为最小（或最大）的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端（降序或升序），就如同水中的气泡最终会上浮到顶端一样，故名“冒泡排序”。

### 2.1.3 口诀 ###

**升序：**

*  N个数字来排队
 *  两两相比小靠前,
 *  外层 循环`length - 1`
 *  内层循环`length - i - 1`

降序：

*  N个数字来排队
 *  两两相比大靠前,
 *  外层 循环`length - 1`
 *  内层循环`length - i - 1`

private static void sort(int[] numbers) {
        
        for (int i = 0; i < numbers.length - 1; i++) {
        
            for (int j = 0; j < numbers.length - 1 - i; j++) {
        
                if (numbers[j] > numbers[j + 1])
                    swap(numbers, j, j + 1);
            }
        }
    }

### 2.2 二分查找 ###

#### 2.2.1 概述 ####

二分查找也称折半查找（Binary Search），它是一种效率较高的查找方法。但是，二分查找要求数组数据必须采用顺序存储结构有序排列。

#### 2.2.2 原理 ####

假设数组中元素是按升序排列，将数组中间位置的数据与查找数据比较，如果两者相等，则查找成功；否则利用中间位置记录将数组分成前、后两个子数组，如果中间位置数据大于查找数据，则进一步查找前子数组，否则进一步查找后子数组。

重复以上过程，直到找到满足条件的数据，则表示查找成功，直到子数组不存在为止，表示查找不成功。

private static void binarySearch(int[] numbers, int target){
        
        int l = 0;
        int r = numbers.length - 1;
        while (l < r){
        
            int mid = l + (r - l) / 2;
            if (numbers[mid] == target){
        
                System.out.println("排序后，6的索引是：" + mid);
                return;
            }else if(numbers[mid] > target){
        
                mid = r;
            }else {
        
                mid = l;
            }
        }
    }

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