第6章：数组、排序和查找

6.1 为什么需要数组

一个养鸡场有 6 只鸡，它们的体重分别是 3kg,5kg,1kg,3.4kg,2kg,50kg 。请问这六只鸡的总体重是多少?平
均体重是多少? 请你编一个程序。

根据之前所学知识，大家基本都是直接定义6个变量存储这些体重，然后所有体重相加，再求平均体重。

思路： 定义 6 个变量 , 加起来 总体重， 求出平均体重.引出 -> 数组

//数组的引出
//
public class Array01 {
    

	//编写一个main方法
	public static void main(String[] args) {
   
		/*
		它们的体重分别是3kg,5kg,1kg,3.4kg,2kg,50kg 。
		请问这六只鸡的总体重是多少?平均体重是多少?

		思路分析
		1. 定义六个变量 double , 求和 得到总体重
		2. 平均体重 = 总体重 / 6
		3. 分析传统实现的方式问题. 6->600->566
		4. 引出新的技术 -> 使用数组来解决.
		 */
		
		double hen1 = 3;
		double hen2 = 5;
		double hen3 = 1;
		double hen4 = 3.4;
		double hen5 = 2;
		double hen6 = 50;

		double totalWeight = hen1 + hen2 + hen3 + hen4 + hen5 + hen6;
		
		double avgWeight = totalWeight / 6;
		System.out.println("总体重=" + totalWeight 
		 	+ "平均体重=" + avgWeight);
	}
}
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这上面是最笨拙的方式了，那怎样才能简单便捷呢？

6.1.1 数组介绍

数组可以存放多个同一类型的数据。数组也是一种数据类型，是引用类型。 即：数(数据)组(一组)就是一组数据。

6.1.2 数组快速入门

根据上面那问题，我们可以用数组来解决下。

//数组的引出
//
public class Array01 {
    

	//编写一个main方法
	public static void main(String[] args) {
   
		/*
		它们的体重分别是3kg,5kg,1kg,3.4kg,2kg,50kg 。
		请问这六只鸡的总体重是多少?平均体重是多少?

		思路分析
		1. 定义六个变量 double , 求和 得到总体重
		2. 平均体重 = 总体重 / 6
		3. 分析传统实现的方式问题. 6->600->566
		4. 引出新的技术 -> 使用数组来解决.
		 */
		
		// double hen1 = 3;
		// double hen2 = 5;
		// double hen3 = 1;
		// double hen4 = 3.4;
		// double hen5 = 2;
		// double hen6 = 50;

		// double totalWeight = hen1 + hen2 + hen3 + hen4 + hen5 + hen6;
		
		// double avgWeight = totalWeight / 6;
		// System.out.println("总体重=" + totalWeight 
		// 	+ "平均体重=" + avgWeight);

		//比如，我们可以用数组来解决上一个问题 => 体验
		//
		//定义一个数组
		//爱摸鱼的TT~解读
		//1. double[] 表示 是double类型的数组， 数组名 hens
		//2. {3, 5, 1, 3.4, 2, 50} 表示数组的值/元素,依次表示数组的
		//   第几个元素
		//   
		double[] hens = {
   3, 5, 1, 3.4, 2, 50, 7.8, 88.8,1.1,5.6,100};

		//遍历数组得到数组的所有元素的和， 使用for
		//爱摸鱼的TT~解读
		//1. 我们可以通过 hens[下标] 来访问数组的元素
		//   下标是从 0 开始编号的比如第一个元素就是 hens[0]
		//   第2个元素就是 hens[1]  , 依次类推 
		//2. 通过for就可以循环的访问 数组的元素/值
		//3. 使用一个变量 totalWeight 将各个元素累积
		System.out.println("===使用数组解决===");
		//老师提示： 可以通过 数组名.length 得到数组的大小/长度
		//System.out.println("数组的长度=" + hens.length);
		double totalWeight = 0;
		for( int i = 0; i < hens.length; i++) {
   
			//System.out.println("第" + (i+1) + "个元素的值=" + hens[i]);
			totalWeight += hens[i];
		}

		System.out.println("总体重=" + totalWeight 
		 	+ "平均体重=" + (totalWeight / hens.length) );
	
	}
}
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6.2 数组的使用

6.2.1 使用方式1 - 动态初始化

1. 数组的定义 数组名[ ] = new 数组类型[大小];

例如：int a[] = new int[5]; // 创建了一个数组，名字为a，存放5个int
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说明：这是定义数组的一种方法，为了让大家明白，我画数组内存图说明

2. 数组的引用（使用/访问/获取数组元素）数组名[下标/索引/index]

比如：你要使用a数组的第3个数，即a[2];// 因为数组下标是从0开始的
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案例：
循环输入5个成绩，保存到double数组，并输出

import java.util.Scanner;
public class Array02 {
    

	//编写一个main方法
	public static void main(String[] args) {
   
		//演示 数据类型 数组名[]=new 数据类型[大小]
		//循环输入5个成绩，保存到double数组,并输出
		
		//步骤
		//1. 创建一个 double 数组，大小 5
		
		//(1) 第一种动态分配方式
		//double scores[] = new double[5];
		//(2) 第2种动态分配方式， 先声明数组，再 new 分配空间
		double scores[] ; //声明数组， 这时 scores 是 null
		scores = new double[5]; // 分配内存空间，可以存放数据
		

		//2. 循环输入
		//   scores.length 表示数组的大小/长度
		//   
		Scanner myScanner = new Scanner(System.in);
		for( int i = 0; i < scores.length; i++) {
   
			System.out.println("请输入第"+ (i+1) +"个元素的值");
			scores[i] = myScanner.nextDouble();
		}

		//输出，遍历数组
		System.out.println("==数组的元素/值的情况如下:===");
		for( int i = 0; i < scores.length; i++) {
   
			System.out.println("第"+ (i+1) +"个元素的值=" + scores[i]);
		}
	}
}
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6.2.2 使用方式2 - 动态初始化

1. 先声明数组

语法:数据类型 数组名[ ]; 也可以 数据类型[ ] 数组名; 
int a[]; 或者 int[] a; 
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2. 创建数组

语法: 数组名=new 数据类型[大小]; 
a = new int[10]; 
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6.2.3 使用方式3 - 静态初始化

初始化数组

语法：数组类型 数组名[] = {
   元素值，元素值...}
int[] a = {
   2,4,6,7,9,10},如果知道数组有多少元素，就具体值
上面的用法相当于：int a[] = new int[9];
				a[0] = 2; a[1] = 4; a[2] = 6;...
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6.3 数组使用注意事项和细节

• 1. 数组是多个相同类型数据的组合，实现对这些数据的统一管理

//int[] arr1 = {1, 2, 3, 60,"hello"};//String ->int
double[] arr2 = {
   1.1, 2.2, 3.3, 60.6, 100};//int ->double
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• 2. 数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本类型和引用类型，但是不能混用。
• 3. 数组创建后，如果没有赋值，有默认值

int 0，short 0, byte 0, long 0, float 0.0,double 0.0，char \u0000，boolean false，String null

short[] arr4 = new short[3];
System.out.println("=====数组arr4=====");
for(int i = 0; i < arr4.length; i++) {
   
	System.out.println(arr4[i]);
}
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• 4. 使用数组的步骤
  • 1. 声明数组并开辟空间
  • 2 给数组各个元素赋值
  • 3 使用数组
• 5. 数组的下标是从 0 开始的。
• 6. 数组下标必须在指定范围内使用，否则报:下标越界异常，比如int [] arr=new int[5]; 则有效下标为 0-4

int [] arr = new int[5];
//System.out.println(arr[5]);//数组越界
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6.4 数组应用案例

1. 创建一个 char 类型的 26 个元素的数组，分别 放置’A’-‘Z’。使用 for 循环访问所有元素并打印出来。提示：char 类型数据运算 ‘A’+2 -> ‘C’ ArrayExercise01.java

public class ArrayExercise01 {
    

	//编写一个main方法
	public static void main(String[] args) {
   

		/*
		创建一个char类型的26个元素的数组，分别 放置'A'-'Z'。
		使用for循环访问所有元素并打印出来。
		提示：char类型数据运算 'A'+1 -> 'B'  

		思路分析
		1. 定义一个 数组  char[] chars = new char[26]
		2. 因为 'A' + 1 = 'B' 类推，所以老师使用for来赋值
		3. 使用for循环访问所有元素
		 */
		char[] chars = new char[26];
		for( int i = 0; i < chars.length; i++) {
   //循环26次
			//chars 是 char[] 
			//chars[i] 是 char
			chars[i] = (char)('A' + i); //'A' + i 是int , 需要强制转换
		}

		//循环输出
		System.out.println("===chars数组===");
		for( int i = 0; i < chars.length; i++) {
   //循环26次
			System.out.print(chars[i] + " ");
		}
		
	}
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2. 请求出一个数组 int[ ]的最大值 {4,-1,9, 10,23}，并得到对应的下标。 ArrayExercise02.java

public class ArrayExercise02{
   
	public static void main(String[] args){
   
		//需求：
		//请求出一个数组 int[]的最大值 {4,-1,9, 10,23}，并得到对应的下标。
		//思路分析
		//1.定义一个 int 数组 int[] arr = {4,-1,9, 10,23};
		//2.假定 max = arr[0] 是最大值 , maxIndex=0;
		//3.从下标 1 开始遍历 arr， 如果 max < 当前元素，说明 max 不是真正的
		//最大值, 我们就 max=当前元素; maxIndex=当前元素下标
		//4.当我们遍历这个数组 arr 后 , max 就是真正的最大值，maxIndex 最大值
		//代码实现
		
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