文章目录
- 一、数组元素的赋值
- 杨辉三角、回形数等
- 二、求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均数、总和等
- 三、数组的复制、反转、查找
- 1.数组的复制
- 2.数组的反转
- 3.数组的查找（线性查找、二分法查找等）
- 四、数组元素的排序算法
- 五、Arrays工具类的使用
- 六、数组使用中的常见异常
- 1.数组脚标越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)
- 2.空指针异常(NullPointerException)
一、数组元素的赋值
杨辉三角、回形数等
二、求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均数、总和等
例题：
定义一个int型的一维数组，包含10个元素，分别赋一些随机整数，然后求出所有元素的最大值，最小值，和值，平均值，并输出出来。
要求：所有随机数都是两位数。
代码：
public class helloworld
{
public static void main(String[] args)
{
int number[]=new int[10];
int max=0,sum=0,min=100;
double aver=0;
for(int i=0;i<number.length;i++)
{
number[i]=(int)(Math.random()*90+10);
if(max<number[i]) max=number[i];
if(min>number[i]) min=number[i];
sum+=number[i];
}
aver=(double)sum/number.length;
System.out.println("最大值："+max);
System.out.println("最小值："+min);
System.out.println("和："+sum);
System.out.println("平均数："+aver);
}
}三、数组的复制、反转、查找
1.数组的复制
- 当有两个数组array2[] ， array1[] ，直接使用
array2 = array1;给 array2[] 赋值时，只是把 array1[] 的地址赋值给 array2[] ，堆空间中其实只开辟了一个数组，所以 array2[] 的内容改变时，array1[] 的内容也会改变。(c++中，不允许array2[] =array1[];也不允许array2= array1;复制利用for循环或memcpy函数）
过程如下图：
- 有效果的复制：
arry2=new int[arry1.length];
for(int i=0;i<arry2.length;i++)
arry2[i]=arry1[i];2.数组的反转
- 方法1：直接交换第一个和最后一个元素，第二个和倒数第二个元素……
- 方法2：定义i，j，i从前向后，j从后向前遍历数组，当i<j的时候，交换两者对应的值即可。
- 方法3：用reverse函数 （
c++也有）。
3.数组的查找（线性查找、二分法查找等）
3.1 线性查找
从前向后查找，直到找到为止。
String a[]={"aa","bb","cc"};
String b="bb"; //要特别注意，Java与c++的不同，String的S要大写
for(int i=0;i<a.length;i++)
if(b.equals(a[i])) //if(b==a[i]) 也可以
System.out.print("找到了");3.2 二分法查找
前提：数组有序
代码：
public class helloworld
{
public static void main(String[] args)
{
int number[]={-56,-34,0,1,15,85,1269};
int find=88;
int l=0,r=number.length-1;
boolean isflag=false;
while(l<=r)
{
int mid=(l+r)/2;
if(find==number[mid])
{
System.out.print("找到了");
isflag=true;
break;
}
else if(find>number[mid])
l=mid+1;
else r=mid-1;
}
if(!isflag) System.out.print("没找到");
}
}四、数组元素的排序算法
**通常来说，排序的目的是快速查找。**
- 衡量排序算法的优劣：
- 1.时间复杂度：分析关键字的比较次数和记录的移动次数。
- 2.空间复杂度：分析排序算法中需要多少辅助内存。
- 3.稳定性：若两个记录A和B的关键字值相等，但排序后A、B的先后次序保持不变，则称这种排序算法是稳定的。
稳定性可以这么理解： 假设有一堆销量由高到低排序的商品，然后在此基础上按照价格由低到高排序，此时出现两个销量相同但价格不同的商品，且价格高的排到了价格低的前面，那么就是不稳定的。反之是稳定的。
- 排序算法分类：
- 内部排序：整个排序过程不需要借助于外部存储器（如磁盘等），所有排序操作都在内存中完成。
- 外部排序：参与排序的数据非常多，数据量非常大，计算机无法把整个排序过程放在内存中完成，必须借助于外部存储器（如磁盘）。
外部排序最常见的是多路归并排序。可以认为外部排序是由多次内部排序组成。
十大内部排序算法
- 选择排序
直接选择排序、堆排序 - 交换排序
冒泡排序、快速排序 - 插入排序
直接插入排序、折半插入排序、Shell (希尔）排序 - 归并排序
- 桶式排序
- 基数排序
详细操作，见《附录：尚硅谷_宋红康_排序算法.pdf》
4.1 冒泡排序
1. 原理：
冒泡排序的原理非常简单，它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。
2. 排序思想：
1) 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大（升序），就交换他们两个。
2) 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。
3) 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
4) 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为止。
代码：
public class helloworld
{
public static void main(String[] args)
{
int number[]={-34,85,-56,1269,1,0,15};
for(int i=0;i<number.length-1;i++) //两个循环条件是核心，纸上模拟一下就懂了
{
for(int j=0;j<number.length-1-i;j++)
{
if(number[j]>number[j+1])
{
int temp=number[j];
number[j]=number[j+1];
number[j+1]=temp;
}
}
}
}
}4.2 快速排序
1. 原理：
快速排序通常明显比同为O(nlogn)的其他算法更快，因此常被采用，而且快排采用了分治法的思想。是迄今为止所有内排序算法中速度最快的一种。冒泡排序的升级版，交换排序的一种。快速排序的时间复杂度为O(nlog(n))。
2. 排序思想：
- 从数列中挑出一个元素，称为"基准"（pivot），
- 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区结束之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。
- 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。
- 递归的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递归下去，但是这个算法总会结束，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。
快排可以参考c++算法笔记中的记录
4.3 排序算法性能对比
五、Arrays工具类的使用
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。在API中搜索即可得到。这里简单介绍5种。
1 | boolean equals(int[] a,int[] b) | 判断两个数组是否相等 |
2 | String toString(int[] a) | 输出数组信息 |
3 | void fill(int[] a,int val) | 将指定值填充到数组之中 |
4 | void sort(int[] a) | 对数组进行排序（底层源码是快排的代码） |
5 | int binarySearch(int[] a,int key) | 对排序后的数组进行二分法检索指定的值 |
六、数组使用中的常见异常
1.数组脚标越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)
int[] arr = new int[2];
System.out.println(arr[2]);
System.out.println(arr[-1]);访问到了数组中的不存在的脚标时发生。
2.空指针异常(NullPointerException)
int[] arr = null;
System.out.println(arr[0]);arr引用没有指向实体，却在操作实体中的元素时。
