控制流程与数组¶

数组¶

在Java编程中，数组是一种用于存储多个相同类型数据的数据结构。数组可以存储基本数据类型（如int、double等）或对象类型（如String、Integer等）。数组的大小在创建时确定，并且不能更改。

1. 数组的声明与初始化¶

1.1 声明数组¶

在Java中，数组的声明需要指定数组的类型和名称。数组的类型可以是任何数据类型，包括基本数据类型和对象类型。

// 声明一个整型数组
int[] numbers;

// 声明一个字符串数组
String[] names;

1.2 初始化数组¶

数组的初始化可以通过以下几种方式完成：

静态初始化：在声明数组的同时直接指定数组的元素。
动态初始化：在声明数组后，使用new关键字为数组分配内存，并指定数组的大小。

// 静态初始化
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

// 动态初始化
int[] numbers = new int[5]; // 创建一个长度为5的整型数组

2. 访问数组元素¶

数组的元素可以通过索引访问，索引从0开始。例如，numbers[0]表示数组numbers的第一个元素。

int[] numbers = {10, 20, 30, 40, 50};

// 访问数组的第一个元素
System.out.println(numbers[0]); // 输出: 10

// 修改数组的第三个元素
numbers[2] = 100;
System.out.println(numbers[2]); // 输出: 100

3. 数组的长度¶

数组的长度可以通过length属性获取。length属性返回数组的大小，即数组中元素的个数。

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

// 获取数组的长度
System.out.println(numbers.length); // 输出: 5

4. 遍历数组¶

遍历数组是访问数组中每个元素的常见操作。可以使用for循环或for-each循环来遍历数组。

4.1 使用`for`循环遍历数组¶

int[] numbers = {10, 20, 30, 40, 50};

// 使用for循环遍历数组
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
    System.out.println("Element at index " + i + ": " + numbers[i]);
}

4.2 使用`for-each`循环遍历数组¶

int[] numbers = {10, 20, 30, 40, 50};

// 使用for-each循环遍历数组
for (int number : numbers) {
    System.out.println("Element: " + number);
}

5. 多维数组¶

Java支持多维数组，最常见的是二维数组。二维数组可以看作是一个表格，有行和列。

5.1 声明和初始化二维数组¶

// 声明一个二维数组
int[][] matrix;

// 静态初始化二维数组
int[][] matrix = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6},
    {7, 8, 9}
};

// 动态初始化二维数组
int[][] matrix = new int[3][3]; // 创建一个3x3的二维数组

5.2 访问二维数组元素¶

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

// 访问二维数组的元素
System.out.println(matrix[0][1]); // 输出: 2
System.out.println(matrix[2][2]); // 输出: 9

5.3 遍历二维数组¶

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

// 使用嵌套for循环遍历二维数组
for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
    for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) {
        System.out.print(matrix[i][j] + " ");
    }
    System.out.println();
}

6. 数组的常见操作¶

6.1 数组的复制¶

可以使用System.arraycopy()方法或Arrays.copyOf()方法来复制数组。

int[] source = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] destination = new int[5];

// 使用System.arraycopy()方法复制数组
System.arraycopy(source, 0, destination, 0, source.length);

// 使用Arrays.copyOf()方法复制数组
int[] destination2 = Arrays.copyOf(source, source.length);

6.2 数组的排序¶

可以使用Arrays.sort()方法对数组进行排序。

int[] numbers = {5, 3, 1, 4, 2};

// 对数组进行排序
Arrays.sort(numbers);

// 输出排序后的数组
for (int number : numbers) {
    System.out.print(number + " ");
}
// 输出: 1 2 3 4 5

7. 练习题¶

7.1 简单练习¶

创建一个长度为10的整型数组，并将其所有元素初始化为0。然后遍历数组并打印每个元素。

7.2 中等练习¶

编写一个Java程序，计算一个整型数组中所有元素的和，并输出结果。

7.3 复杂练习¶

编写一个Java程序，找出一个二维数组中的最大值，并输出其所在的行和列。

8. 总结¶

数组是用于存储多个相同类型数据的数据结构。
数组可以通过静态初始化或动态初始化来创建。
数组的元素可以通过索引访问，索引从0开始。
数组的长度可以通过length属性获取。
可以使用for循环或for-each循环来遍历数组。
Java支持多维数组，最常见的是二维数组。
数组的常见操作包括复制、排序等。

通过本主题的学习，你应该能够熟练地声明、初始化和操作数组，并能够解决与数组相关的常见问题。