Java第2版第5章

Java的多维数组不一定是规则的矩阵形式，如
图5.5所示。
n列
1 m行 5 9
2 6 7 8
10
11
图5.5 Java语言的二维数组不一定是矩形
如：int[][] x; x=new int[3][]; 这两句代码表示数组x有三个元素，每个元素 都是int[]类型的一维数组。相当于定义了三个数 组引用变量，分别是int x[0][]，int[] x[1]和 int [] x[2]，完全可以把x[0]当作一个普通的变 量名。另外int x[0][]，int[] x[1]这两个数组引 用变量只是书写方式不同而已，其作用是一样的， 目的就是帮助读者把x[1]当成一个普通变量名来理 解。
第5章
数组与字符串
1
通过本章的学习，主要掌握以下知识点：
数组的基本概念 数组元素的访问 栈内存和堆内存 多维数组 字符串
本章的重点：
数组的定义与访问
本章的难点：
栈内存和堆内存 多维数组的定义与应用
在程序设计中，数组是常用的数据结 构。无论是在面向对象的程序设计中，还是 面向过程的程序设计中，数组都起着重要的 作用。从数组的构成形式上可以分为一维数 组和多维数组。
【例5.2】设数组中有n个互不相同的数，不用排序求出其中的最大值 和次最大值。 //app5_2.java 比较数组元素值的大小 public class app5_2 { public static void main(String args[ ]) { int i,Max,Sec; int a[]={8,50,20,7,81,55,76,93}; //声明数组a，并赋初值 if (a[0]>a[1]) { Max=a[0]; // Max存放最大值 Sec=a[1]; // Sec存放次最大值 } else { Max=a[1]; Sec=a[0]; }
5.2 一维数组
一维数组是最简单的数组，其逻辑 结构是线性表。要使用一维数组，需要
经过定义、初始化和应用等过程。
5.2.1 一维数组的定义
在使用Java的数组，一般要经过三个步骤：一是声 明数组，二是创建空间，三是创建数组元素并赋值。前 两个步骤的语法如下： 数据类型[ ] 数组名； //声明一维数组 数据类型 数组名[ ] ； //声明一维数 数组名=new 数据类型[个数]； //分配内存组数组 数据类型 [ ]数组名=new 数据类型[个数]；
//app5_3_2.java 约瑟夫环问题的另一解法 public class app5_3 { public static void main(String args[]) { final int N=13; //总人数N final int S=3; //从第S个人开始报数 final int M=5; //报数到M的人出圈 int p[]=new int[N+1]; int flag[]=new int[N+1]; int i,j,n; for(i=1;i<=N;i++) { p[i]=i; flag[i]=1; } i=S; j=1; n=0; System.out.println("\n出圈顺序为："); while (true) { while (j<M) { i=(i+1>N ? 1 : i+1); j+=flag[i]; } System.out.print(" "+p[i]); flag[i]=0; n++; if (n==N) break; j=0; } } }
5.4 多维数组
虽然一维数组可以处理一般简单的数据， 但是在实际的应用中仍显不足，所以Java提供 了多维数组。但在Java中并没有真正的多维数 组，所谓多维数组只是数组的数组。
5.3.1 二维数组
二维数组的声明方式与一维数组类似，内 存的分配也一样是用new运算符。其声明与分 配内存的格式如下所示： 数据类型[][] 数组名; 数组名 = new 数据类型[行数][列数];
5.3 foreach语句与数组
foreach语句只需提供三个数据：元素类 型、循环变量的名字（用于存储连续的元素） 和用于从中检索元素的数组。foreach的语句 语法如下：
for (type element : array) { System.out.println(element); …… } 其功能是每次从数组array中取出一个元素，自动赋 给element，用户不用判断是否超出了数组的长度。 需要注意的是element的类型必须与数组array中元素 的类型相同。例如： int[] arr={1,2,3,4,5}; for (int element : arr) System.out.println(element);
x[0][ ]
x[0][0]
x[0][1]
x[0][2]
int x[ ][ ]
x[1][ ]
x[1][0]
x[1][1]
x[2][ ]
null
图5.6 Java中的二维数组可以看成是多个一维数组
总的来说，数组主要有如下几个特点。
● ●
数组是相同数据类型的元素的集合； 数组中的各元素是有先后顺序的，它们 数组元素用整个数组的名字和它自己在
在内存中按照这个先后顺序连续存放在一起；
●
数组中的顺序位置来表示。例如，a[0]表示名 字为a的数组中的第一个元素，a[1]代表数组a 的每二个元素，依次类推。
5.1 数组的基本概念
所谓数组就是相同数据类型的元素按一定顺 序排列的集合。在Java中数组元素可以由简单数 据类型的量组成，也可以由对象组成。数组中的 每个元素都具有相同的数据类型，可以用一个统 一的数组名和一个下标来惟一地确定数组中的元 素。
为了充分地理解数组的概念，首先介 绍一下Java有关内存分配的知识。Java把 内存分为两种：栈内存和堆内存。 在方法中定义的一些基本类型的变量 和对象的引用变量都在方法的栈内存中分 配，当在一段代码块中定义一个变量时， Java就在栈内存中为这个变量分配内存空 间，当超出变量的作用域后，Java会自动 释放掉为该变量所分配的内存空间，该内 存空间可以立即被另作他用。
【例5.2】续
该程序运行结果为： 数组的各元素为：8 50 其中的最大值是：93
20 7 81 55 76 次最大值是：81
93
【例5.3】设有n个人围坐一圈并按顺时针方向从1到n编号，从第s个人开始进行1到m报数，报数到第m去直到所有人都出圈为止。给出这n个人的出圈顺序 。 //app5_3.java 约瑟夫环问题 public class app5_3 { public static void main(String args[]) { final int N=13; //总人数N final int S=3; //从第S个人开始报数 final int M=5; //报数到M的人出圈 int p[]=new int[N]; int i,s,w,j; s=S; for(i=1;i<=N;i++) p[i-1]=i; //对每个人进行编号 for(i=N;i>=2;i--) //总人数为N，依次减1 { s=(s+M-1)%i; //计算下一个开始报数的人的位置 if (s==0) s=i; //最后一个出圈人的位置存入变量s中 w=p[s-1]; //将出圈人的编号保存到变量w中 for (j=s;j<=i-1;j++) p[j-1]=p[j]; //从s位置开始，数组的内容依次前移 p[j-1]=w; //将w存入到空的位置中 } System.out.println("\n出圈顺序为："); for (i=p.length-1;i>=0;i--) System.out.print(" "+p[i]); } }
由于x[0]、x[1]和x[2]都是数组引用变量，
必须对它们赋值，指向真正的数组对象，才可以
引用这些数组中的元素。
x[0]=new int [3];
x[1]=new int[2];
由此可以看出，x[0]和x[1]的长度可以是不 一样的，数组对象中也可以只有一个元素。程序 运行到这之后的内存分配情况如图5.6所示。

数组声明之后，接下来便是要分配数组所需 的内存，这时必须用运算符new，其中“个数” 是告诉编译器，所声明的数组要存放多少个元素 ，所以“new”运算符是通知编译器根据括号里 的个数，在内存中分配一块空间供该数组使用。
下面举例来说明数组的定义，如： int[] x; x=new int[10]; 在声明数组时，也可以将两个语句合并成一行， 格式如下： 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[个数]; 如： Int[] x= new int [10];
【例5.1】声明一个一维数组，其长度为 5，利用循环对数组元素进行赋值，然后再利 用另一个循环逆序输出数组元素的内容。程
序代码如下：
//app5_1.java 一维数组 【例5.1】续 public class app5_1 { public static void main(String args[ ]) { int i; int a[]; //声明一个数组a a=new int[5]; //分配内存空间供整型数组a使用，其 元素个数为5 for(i=0;i<5;i++) //对数组元素进行赋值 a[i]=i; for(i=a.length-1;i>=0;i--) //逆序输出数组的内容 System.out.print(“a[”+i+”]=”+a[i]+”,\t”); System.out.println(“\n数组a的长度是：”+a.length); } }