Java从入门到精通-数组（二）

4.数组的基本操作

数组的基本操作包括遍历数组、填充替换数组元素、对数组进行排序、复制数组以及查询数组中的元素。

• 4.1 遍历数组

遍历数组是访问数组中所有元素的过程，通常使用循环完成。

使用 for 循环遍历数组：

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
    System.out.println(numbers[i]);
}

使用增强型 for-each 循环遍历数组：

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int num : numbers) {
    System.out.println(num);
}

• 4.2 填充替换数组元素

可以通过循环来填充和替换数组中的元素。

int[] numbers = new int[5];
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
    numbers[i] = i + 1; // 填充数组元素
}

• 4.3 对数组进行排序

Java提供了多种排序算法来对数组进行排序，例如冒泡排序、选择排序和快速排序。以下是一个使用Arrays类的示例来对数组进行排序：

int[] numbers = {5, 2, 9, 1, 5};
Arrays.sort(numbers); // 对数组进行升序排序

• 4.4 复制数组

可以使用不同的方法来复制一个数组到另一个数组。以下是使用System.arraycopy的示例：

int[] sourceArray = {1, 2, 3};
int[] targetArray = new int[sourceArray.length];
System.arraycopy(sourceArray, 0, targetArray, 0, sourceArray.length);

• 4.5查询数组

可以使用循环遍历数组来查找特定元素，或者使用搜索算法来查找元素的位置。以下是一个线性搜索的示例：

int[] numbers = {10, 20, 30, 40, 50};
int target = 30;
int index = -1;
 
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
    if (numbers[i] == target) {
        index = i; // 找到目标元素的索引
        break;
    }
}
 
if (index != -1) {
    System.out.println("目标元素 " + target + " 在索引 " + index + " 处找到。");
} else {
    System.out.println("目标元素 " + target + " 未找到。");
}

5.数组排列算法

数组排列算法是一种用于按照特定顺序重新排列数组元素的算法。在Java中，有多种排序算法可供选择，每种算法都有其优点和适用场景。

• 5.1 冒泡排序

冒泡排序是一种基本的排序算法，它重复地遍历数组，比较相邻的两个元素，并根据需要交换它们，直到整个数组有序。冒泡排序适用于小型数据集。

public static void bubbleSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    boolean swapped;
    do {
        swapped = false;
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                // 交换 arr[i] 和 arr[i+1] 的位置
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[i + 1];
                arr[i + 1] = temp;
                swapped = true;
            }
        }
    } while (swapped);
}

• 5.2 直接选择排序

直接选择排序是一种简单的排序算法，它在未排序的部分中选择最小（或最大）的元素，并将其放在已排序部分的末尾。直接选择排序适用于小型数据集。

public static void selectionSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        int minIndex = i;
        for (int j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        // 交换 arr[i] 和 arr[minIndex] 的位置
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[minIndex];
        arr[minIndex] = temp;
    }
}

• 5.3 反转排序

反转排序是一种简单的排序算法，它将数组元素的顺序反转，即将第一个元素与最后一个元素交换，第二个元素与倒数第二个元素交换，以此类推。

public static void reverseSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
        // 交换 arr[i] 和 arr[n-i-1] 的位置
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[n - i - 1];
        arr[n - i - 1] = temp;
    }
}

6.实践与练习

• 6.1. 数组概述

• 练习1： 创建一个整数数组，存储您喜欢的5个数字，并编写代码打印出这些数字。

• 2. 一维数组

• 练习2： 创建一个字符串数组，包含一些水果的名称，然后使用循环遍历并打印数组中的水果名称。
• 练习3： 编写一个程序，接受用户输入的一组数字，然后计算它们的平均值。

• 3. 二维数组

• 练习4： 创建一个二维整数数组来表示一个九宫格数独游戏的初始状态，并编写代码打印出数独的初始状态。
• 练习5： 编写一个程序，生成一个3x3的随机迷宫地图，其中包括起点、终点和墙壁。

• 4. 数组的基本操作

• 练习6： 编写一个程序，接受用户输入的一组数字，并查找其中的最大值和最小值。
• 练习7： 创建两个整数数组，分别表示两个向量的坐标，然后编写代码计算这两个向量的点积（内积）。

• 5. 数组排列算法

• 练习8： 使用冒泡排序或选择排序对一个整数数组进行升序排列，并打印排序后的数组。
• 练习9： 编写一个程序，生成一个包含10个随机整数的数组，并使用快速排序算法对其进行排序。

• 6. 综合实践

• 练习10： 创建一个简单的任务管理程序，使用数组来存储任务的描述和状态（未完成/已完成），并提供选项来添加、查看和标记任务的状态。

（以上是十个小问题，下次文章回答）