Java數組的定義和使用
如果希望保存一組有相同類型的數據,可以使用數組。
數組的定義和內存分配
Java 中定義數組的語法有兩種:
1
2
|
type arrayName[]; type[] arrayName; |
type 為Java中的任意數據類型,包括基本類型和組合類型,arrayName為數組名,必須是一個合法的標識符,[ ] 指明該變量是一個數組類型變量。例如:
1
2
|
int demoArray[]; int [] demoArray; |
這兩種形式沒有區別,使用效果完全一樣,讀者可根據自己的編程習慣選擇。
與C、C++不同,Java在定義數組時并不為數組元素分配內存,因此[ ]中無需指定數組元素的個數,即數組長度。而且對于如上定義的一個數組是不能訪問它的任何元素的,我們必須要為它分配內存空間,這時要用到運算符new,其格式如下:
arrayName=new type[arraySize];
其中,arraySize 為數組的長度,type 為數組的類型。如:
demoArray=new int[3];
為一個整型數組分配3個int 型整數所占據的內存空間。
通常,你可以在定義的同時分配空間,語法為:
1
|
type arrayName[] = new type[arraySize]; |
例如:
1
|
int demoArray[] = new int [ 3 ]; |
數組的初始化
你可以在聲明數組的同時進行初始化(靜態初始化),也可以在聲明以后進行初始化(動態初始化)。例如:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|
// 靜態初始化 // 靜態初始化的同時就為數組元素分配空間并賦值 int intArray[] = { 1 , 2 , 3 , 4 }; // 動態初始化 float floatArray[] = new float [ 3 ]; floatArray[ 0 ] = 1 .0f; floatArray[ 1 ] = 132 .63f; floatArray[ 2 ] = 100F; |
數組引用
可以通過下標來引用數組:
1
|
arrayName[index]; |
與C、C++不同,Java對數組元素要進行越界檢查以保證安全性。
每個數組都有一個length屬性來指明它的長度,例如 intArray.length 指明數組 intArray 的長度。
【示例】寫一段代碼,要求輸入任意5個整數,輸出它們的和。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
|
import java.util.*; public class Demo { public static void main(String[] args){ int intArray[] = new int [ 5 ]; long total = 0 ; int len = intArray.length; // 給數組元素賦值 System.out.print( "請輸入" + len + "個整數,以空格為分隔:" ); Scanner sc = new Scanner(System.in); for ( int i= 0 ; i<len; i++){ intArray[i] = sc.nextInt(); } // 計算數組元素的和 for ( int i= 0 ; i<len; i++){ total += intArray[i]; } System.out.println( "所有數組元素的和為:" + total); } } |
運行結果:
請輸入5個整數,以空格為分隔:10 20 15 25 50
所有數組元素的和為:120
數組的遍歷
實際開發中,經常需要遍歷數組以獲取數組中的每一個元素。最容易想到的方法是for循環,例如:
1
2
3
4
|
int arrayDemo[] = { 1 , 2 , 4 , 7 , 9 , 192 , 100 }; for ( int i= 0 ,len=arrayDemo.length; i<len; i++){ System.out.println(arrayDemo[i] + ", " ); } |
輸出結果:
1
|
1, 2, 4, 7, 9, 192, 100, |
不過,Java提供了”增強版“的for循環,專門用來遍歷數組,語法為:
1
2
3
|
for ( arrayType varName: arrayName ){ // Some Code } |
arrayType 為數組類型(也是數組元素的類型);varName 是用來保存當前元素的變量,每次循環它的值都會改變;arrayName 為數組名稱。
每循環一次,就會獲取數組中下一個元素的值,保存到 varName 變量,直到數組結束。即,第一次循環 varName 的值為第0個元素,第二次循環為第1個元素......例如:
1
2
3
4
|
int arrayDemo[] = { 1 , 2 , 4 , 7 , 9 , 192 , 100 }; for ( int x: arrayDemo){ System.out.println(x + ", " ); } |
輸出結果與上面相同。
這種增強版的for循環也被稱為”foreach循環“,它是普通for循環語句的特殊簡化版。所有的foreach循環都可以被改寫成for循環。
但是,如果你希望使用數組的索引,那么增強版的 for 循環無法做到。
二維數組
二維數組的聲明、初始化和引用與一維數組相似:
1
2
3
4
5
6
|
int intArray[ ][ ] = { { 1 , 2 }, { 2 , 3 }, { 4 , 5 } }; int a[ ][ ] = new int [ 2 ][ 3 ]; a[ 0 ][ 0 ] = 12 ; a[ 0 ][ 1 ] = 34 ; // ...... a[ 1 ][ 2 ] = 93 ; |
Java語言中,由于把二維數組看作是數組的數組,數組空間不是連續分配的,所以不要求二維數組每一維的大小相同。例如:
1
2
3
4
|
int intArray[ ][ ] = { { 1 , 2 }, { 2 , 3 }, { 3 , 4 , 5 } }; int a[ ][ ] = new int [ 2 ][ ]; a[ 0 ] = new int [ 3 ]; a[ 1 ] = new int [ 5 ]; |
【示例】通過二維數組計算兩個矩陣的乘積。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
|
public class Demo { public static void main(String[] args){ // 第一個矩陣(動態初始化一個二維數組) int a[][] = new int [ 2 ][ 3 ]; // 第二個矩陣(靜態初始化一個二維數組) int b[][] = { { 1 , 5 , 2 , 8 }, { 5 , 9 , 10 ,- 3 }, { 2 , 7 ,- 5 ,- 18 } }; // 結果矩陣 int c[][] = new int [ 2 ][ 4 ]; // 初始化第一個矩陣 for ( int i= 0 ; i< 2 ; i++) for ( int j= 0 ; j< 3 ;j++) a[i][j] = (i+ 1 ) * (j+ 2 ); // 計算矩陣乘積 for ( int i= 0 ; i< 2 ; i++){ for ( int j= 0 ; j< 4 ; j++){ c[i][j]= 0 ; for ( int k= 0 ; k< 3 ; k++) c[i][j] += a[i][k] * b[k][j]; } } // 輸出結算結果 for ( int i= 0 ; i< 2 ; i++){ for ( int j= 0 ; j< 4 ; j++) System.out.printf( "%-5d" , c[i][j]); System.out.println(); } } } |
運行結果:
1
2
|
25 65 14 -65 50 130 28 -130 |
幾點說明:
上面講的是靜態數組。靜態數組一旦被聲明,它的容量就固定了,不容改變。所以在聲明數組時,一定要考慮數組的最大容量,防止容量不夠的現象。
如果想在運行程序時改變容量,就需要用到數組列表(ArrayList,也稱動態數組)或向量(Vector)。
正是由于靜態數組容量固定的缺點,實際開發中使用頻率不高,被 ArrayList 或 Vector 代替,因為實際開發中經常需要向數組中添加或刪除元素,而它的容量不好預估。
Java字符串(String)
從表面上看,字符串就是雙引號之間的數據,例如“微學苑”、“http://www.weixueyuan.net”等。在Java中,可以使用下面的方法定義字符串:
1
|
String stringName = "string content" ; |
例如:
1
2
|
String url = "http://www.weixueyuan.net" ; String webName = "微學苑" ; |
字符串可以通過“+”連接,基本數據類型與字符串進行“+”操作一般也會自動轉換為字符串,例如:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
public class Demo { public static void main(String[] args){ String stuName = "小明" ; int stuAge = 17 ; float stuScore = 92 .5f; String info = stuName + "的年齡是 " + stuAge + ",成績是 " + stuScore; System.out.println(info); } } |
運行結果:
1
|
小明的年齡是 17,成績是 92.5 |
String字符串與數組有一個共同點,就是它們被初始化后,長度是不變的,并且內容也不變。如果要改變它的值,就會產生一個新的字符串,如下所示:
1
2
|
String str = "Hello " ; str += "World!" ; |
這個賦值表達式看起來有點像簡單的接龍,在str后面直接加上一個“World!”字符串,形成最后的字符串“Hello World!”。其運行原理是這樣的:程序首先產生了str1字符串,并在內存中申請了一段空間。此時要追加新的字符串是不可能的,因為字符串被初始化后,長度是固定的。如果要改變它,只有放棄原來的空間,重新申請能夠容納“Hello World!”字符串的內存空間,然后將“Hello World!”字符串放到內存中。
實際上,String 是java.lang包下的一個類,按照標準的面向對象的語法,其格式應該為:
1
|
String stringName = new String( "string content" ); |
例如:
1
|
String url = new String(http: //www.weixueyuan.net); |
但是由于String特別常用,所以Java提供了一種簡化的語法。
使用簡化語法的另外一個原因是,按照標準的面向對象的語法,在內存使用上存在比較大的浪費。例如String str = new String(“abc”);實際上創建了兩個String對象,一個是”abc”對象,存儲在常量空間中,一個是使用new關鍵字為對象str申請的空間。
字符串操作
String對象有很多方法,可以方便的操作字符串。
1) length() 方法
length() 返回字符串的長度,例如:
1
2
3
4
|
String str1 = "微學苑" ; String str2 = "weixueyuan" ; System.out.println( "The lenght of str1 is " + str1.length()); System.out.println( "The lenght of str2 is " + str2.length()); |
輸出結果:
1
2
|
The lenght of str1 is 3 The lenght of str2 is 10 |
可見,無論是字母、數字,還是漢字,每個字符的長度都是1。
2) charAt() 方法
charAt() 方法的作用是按照索引值獲得字符串中的指定字符。Java規定,字符串中第一個字符的索引值是0,第二個字符的索引值是1,依次類推。例如:
1
2
|
String str = "123456789" ; System.out.println(str.charAt( 0 ) + " " + str.charAt( 5 ) + " " + str.charAt( 8 )); |
輸出結果:
1
|
1 6 9 |
3) contains() 方法
contains() 方法用來檢測字符串是否包含某個子串,例如:
1
2
|
String str = "weixueyuan" ; System.out.println(str.contains( "yuan" )); |
輸出結果:
1
|
true |
4) replace() 方法
字符串替換,用來替換字符串中所有指定的子串,例如:
1
2
3
4
|
String str1 = "The url of weixueyuan is www.weixueyuan.net!" ; String str2 = str1.replace( "weixueyuan" , "微學苑" ); System.out.println(str1); System.out.println(str2); |
輸出結果:
1
2
|
The url of weixueyuan is www.weixueyuan.net! The url of 微學苑 is www.微學苑.net! |
注意:replace() 方法不會改變原來的字符串,而是生成一個新的字符串。
5) split() 方法
以指定字符串作為分隔符,對當前字符串進行分割,分割的結果是一個數組,例如:
1
2
3
4
5
6
7
8
|
import java.util.*; public class Demo { public static void main(String[] args){ String str = "wei_xue_yuan_is_good" ; String strArr[] = str.split( "_" ); System.out.println(Arrays.toString(strArr)); } } |
運行結果:
1
|
[wei, xue, yuan, is, good] |
以上僅僅列舉了幾個常用的String對象的方法,更多方法和詳細解釋請參考API文檔。