【十二天学java】day05--数组和循环高级

谁践踏了优雅 2024-03-25 23:14 44阅读 0赞

\*\*\# 1.数组

#### 概念： ####

指的是一种容器，可以同来存储同种数据类型的多个值。

但是数组容器在存储数据的时候，需要结合隐式转换考虑。

比如：

定义了一个int类型的数组。那么boolean。double类型的数据是不能存到这个数组中的，

但是byte类型，short类型，int类型的数据是可以存到这个数组里面的。

建议：

容器的类，和存储的数据类型保持一致。

举例：

整数1 2 3 4 56 就可以使用int类型的数组来存储。

小数1.1 1.2 1.3 1.4 就可以使用double类型的数组来存储。

字符串"aaa" “bbb” “ccc” 就可以使用String类型的数组来存储。

## 2.数组的定义 ##

#### 格式一： ####

数据类型 \[\] 数组名

比如：int \[\] array

#### 格式二： ####

数据类型 数组名 \[\]

比如： int array \[\]

#### 详解： ####

数据类型：限定了数组以后能存什么类型的数据。

方括号：表示现在定义的是一个数组。

数组名：就是一个名字而已，方便以后使用。

#### 注意点： ####

方法括号跟数组名，谁写在前面，谁写在后面都是一样的。

平时习惯性使用第一种方式。

## 3.数组的静态初始化 ##

#### 完整格式： ####

数据类型\[\] 数组名 = new 数据类型\[\]\{元素1，元素2，元素3，元素4…\};

比如：

int\[\] arr = new int\[\]\{11,22,33\};

double\[\] arr = new double\[\]\{1.1,1.2,1.3\};

#### 格式详解： ####

数据类型：限定了数组以后能存什么类型的数据。

方括号：表示现在定义的是一个数组。

数组名：其实就是名字而已，方便以后使用，在起名字的时候遵循小驼峰命名法。

arr namesArr

new：就是给数组在内存中开辟了一个空间。

数据类型：限定了数组以后能存什么类型的数据。

前面和后面的数据类型一定要保持一致。

int\[\] arr = new double\[\]\{11,22,33\};//错误写法

方括号：表示现在定义的是一个数组。

大括号：表示数组里面的元素。元素也就是存入到数组中的数据。

多个元素之间，一定要用逗号隔开。

#### 注意点： ####

*  等号前后的数据类型必须保持一致。

*  数组一旦创建之后，长度不能发生变化。

#### 简化格式: ####

数据类型\[\] 数组名 = \{元素1，元素2，元素3，元素4…\};

比如：

int\[\] array = \{1,2,3,4,5\};

double\[\] array = \{1.1,1.2,1.3\};

#### 练习1： ####

定义数组存储5个学生的年龄。

1.给数组限定什么类型？ int
    2.利用静态初始化完成创建并添加元素
    int[] agesArr = new int[]{18,19,20,21,22};
    int[] agesArr = {18,19,20,21,22};

#### 练习2： ####

定义数组存储3个学生的姓名。

1.给数组限定什么类型？ String
    2.利用静态初始化完成创建并添加元素
    String[] namesArr = new String[]{"zhangsan","lisi","wangwu"};
    String[] namesArr = {"zhangsan","lisi","wangwu"};

#### 练习3： ####

定义数组存储4个学生的身高。

1.给数组限定什么类型？ double
    2.利用静态初始化完成创建并添加元素
    double[] heightsArr = new double[]{1.85,1.82,1.78,1.65};
    double[] heightsArr = {1.85,1.82,1.78,1.65};

## 4.地址值 ##

int[] arr = {1,2,3,4,5};
    System.out.println(arr);//[I@6d03e736
    
    double[] arr2 = {1.1,2.2,3.3};
    System.out.println(arr2);//[D@568db2f2

打印数组的时候，实际出现的是数组的地址值。

数组的地址值：就表示数组在内存中的位置。

以\[I@6d03e736为例：

\[ ：表示现在打印的是一个数组。

I：表示现在打印的数组是int类型的。

@：仅仅是一个间隔符号而已。

6d03e736：就是数组在内存中真正的地址值。（十六进制的）

但是，我们习惯性会把\[I@6d03e736这个整体称之为数组的地址值。

地址值对于我们来京，作用不大，简单了解。

## 5.数组元素访问 ##

#### 格式： ####

数组名\[索引\];

#### 作用： ####

*  获取数组中对应索引上的值

*  修改数组中对应索引上的值  
    一旦修改之后，原来的值就会被覆盖了。

#### 代码示例： ####

public class ArrDemo2 {
        /*
    
            数组中元素访问的格式：
                    数组名[索引];
    
             作用：
                1.获取指定索引上对应的元素
                2.修改指定索引上对应的元素
    
    
        */
        public static void main(String[] args) {
           int[] arr = {1,2,3,4,5};
           //需求1：获取arr数组中，3索引上的值
            int number = arr[3];
            System.out.println(number);
            System.out.println(arr[3]);
    
           //需求2：将arr数组中，3索引上的值修改为10
                arr[3] = 10;
            System.out.println("修改之后为:" + arr[3]);
    
        }
    }

## 6.索引 ##

也叫角标、下标

就是数组容器中每一个小格子对应的编号。

#### 索引的特点： ####

*  索引一定是从0开始的。

*  连续不间断。

*  逐个+1增长。

## 7.数组的遍历 ##

遍历：就是把数组里面所有的内容一个一个全部取出来。

数组的长度：数组名.length;

通用代码：

for(int i = 0; i < arr.length; i++){
        //在循环的过程中，i依次表示数组中的每一个索引
        sout(arr[i]);//就可以把数组里面的每一个元素都获取出来，并打印在控制台上了。
    }

## 8.数组的动态初始化 ##

#### 格式： ####

数据类型\[\] 数组名 = new 数据类型\[数组的长度\];

#### 举例： ####

//1.定义一个数组，存3个人的年龄，年龄未知
    int[] agesArr = new int[3];
    
    
    //2.定义一个数组，存班级10名学生的考试成绩，考试成绩暂时未知，考完才知道。
    int[] scoresArr = new int[10];

#### 数组的默认初始化值： ####

整数类型：0

小数类型：0.0

布尔类型：false

字符类型：‘\\u0000’

引用类型：null

## 9.数组两种初始化方式的区别 ##

静态初始化：int\[\] arr = \{1,2,3,4,5\};

动态初始化：int\[\] arr = new int\[3\];

静态初始化：手动指定数组的元素，系统会根据元素的个数，计算出数组的长度。

动态初始化：手动指定数组长度，由系统给出默认初始化值。

#### 使用场景： ####

只明确元素个数，但是不明确具体的数据，推荐使用动态初始化。

已经明确了要操作的所有数据，推荐使用静态初始化。

#### 举例： ####

*  使用数组来存储键盘录入的5个整数。  
    int\[\] arr = new int\[5\];

*  将全班的学生成绩存入数组中，已知学生成绩为：66,77,88,99,100  
    int\[\] arr = new int\[5\];  
    arr\[0\] = 66;  
    arr\[1\] = 77;  
    … 虽然可以实现，但是太麻烦了。  
    建议使用静态初始化：int\[\] arr = \{66,77,88,99,100\};

## 10.数组常见问题 ##

当访问了数组中不存在的索引，就会引发索引越界异常。

避免：

针对于任意一个数组，索引的范围：  
最小索引：0  
最大索引：数组的长度 - 1  
数组名.length - 1

public class ArrDemo6 {
        public static void main(String[] args) {
           int[] arr = {1,2,3,4,5,5,5,5,5};
            //用索引来访问数组中的元素
            System.out.println(arr[1]);
            System.out.println(arr[10]);//ArrayIndexOutOfBoundsException
    
        }
    }

## 11.数组的练习 ##

### 练习1：求和 ###

需求：定义一个数组，存储1,2,3,4,5

遍历数组得到每一个元素，求数组里面所有的数据和

代码示例：

/*定义一个数组，存储1,2,3,4,5
            遍历数组得到每一个元素，求数组里面所有的数据和*/
    
    
    //分析：
    //1.定义一个数组，并添加数据1,2,3,4,5
    int[] arr = {1,2,3,4,5};
    
    //求和变量
    int sum = 0;
    //2.遍历数组得到每一个数据，累加求和
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        //i 依次表示数组里面的每一个索引
        //arr[i] 依次表示数组里面的每一个元素
        sum = sum + arr[i];
    }
    
    //当循环结束之后，sum的值就是累加之后的结果
    System.out.println(sum);

### 练习2：统计个数 ###

需求：定义一个数组，存储1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

遍历数组得到每一个元素，统计数组里面一共有多少个能被3整除的数字

代码示例：

//分析：
    //1.定义一个数组 存储1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
    int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    //定义一个变量，用来统计次数
    int count = 0;
    //2.遍历数组得到每一个元素
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        //i 表示数组里面的每一个索引
        //arr[i] 表示数组里面的每一个元素
        //3.判断当前的元素是否为3的倍数，如果是那么统计变量就需要自增一次。
        if(arr[i] % 3 == 0){
            // System.out.println(arr[i]);
            count++;
        }
    }
    //当循环结束之后，就表示数组里面所有的数字都判断完毕了，直接打印count即可
    System.out.println("数组中能被3整除的数字有" + count + "个");

### 练习3：变化数据 ###

需求：

定义一个数组，存储1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

遍历数组得到每一个元素。

要求：

1，如果是奇数，则将当前数字扩大两倍

2，如果是偶数，则将当前数字变成二分之一

代码示例：

//分析：
    //1.定义一个数组，存1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
    int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    //2.遍历数组得到每一个元素
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        //i 依次表示数组里面的每一个索引
        //arr[i] 依次表示数组里面的每一个元素
        //3.对每一个元素进行判断
        if(arr[i] % 2 == 0){
            //偶数 变成二分之一
            arr[i] = arr[i] / 2;
        }else{
            //奇数 扩大两倍
            arr[i] = arr[i] * 2;
        }
    }
    
    //遍历数组
    //一个循环尽量只做一件事情。
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        System.out.println(arr[i]);
    }

### 练习4：求最值 ###

需求：求数组中的最大值

代码示例：

//定义数组求最大值：33,5,22,44,55
    
    //扩展问题：
    //1.根据求最大值的思路，自己改写一下求最小智
    //2.为什么max要记录为arr[0],默认值不能为0吗？
    //不能写0
    //max的初始化值一定要是数组中的值。
    //3.循环中开始条件一定是0吗？
    //循环的开始条件如果为0，那么第一次循环的时候是自己跟自己比了一下，对结果没有任何影响，但是效率偏低
    //为了提高效率，减少一次循环的次数，循环开始条件可以写1.
    
    
    //1.定义数组用来存储5个值
    int[] arr = {33,5,22,44,55};
    //2.定义一个变量max用来存储最大值
    //临时认为0索引的数据是最大的
    int max = arr[0];
    //3.循环获取数组中的每一个元素
    //拿着每一个元素跟max进行比较
    for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
        //i 索引  arr[i] 元素
        if(arr[i] > max){
            max = arr[i];
        }
    }
    //4.当循环结束之后，max记录的就是数组中的最大值
    System.out.println(max);//55

### 练习5：统计个数 ###

需求：生成10个1~100之间的随机数存入数组。

1）求出所有数据的和

2）求所有数据的平均数

3）统计有多少个数据比平均值小

代码示例：

//分析：
    //1.定义数组
    int[] arr = new int[10];
    //2.把随机数存入到数组当中
    Random r = new Random();
    
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        //每循环一次，就会生成一个新的随机数
        int number = r.nextInt(100) + 1;
        //把生成的随机数添加的数组当中
        //数组名[索引] = 数据;
        arr[i] = number;
    }
    
    
    // 1）求出所有数据的和
    //定义求和变量
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        //循环得到每一个元素
        //并把元素累加到sum当中
        sum = sum + arr[i];
    }
    System.out.println("数组中所有数据的和为：" + sum);
    
    
    //2）求所有数据的平均数
    int avg = sum / arr.length;
    System.out.println("数组中平均数为：" + avg);
    
    
    
    //3）统计有多少个数据比平均值小
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        if(arr[i] < avg){
            count++;
        }
    }
    
    //当循环结束之后，就表示我已经找到了所有的比平均数小的数据
    System.out.println("在数组中，一共有" + count + "个数据，比平均数小");
    
    
    
    //遍历数组，验证答案
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        System.out.print(arr[i] + " ");
    }

### 练习6：交换数据 ###

需求：定义一个数组，存入1,2,3,4,5。按照要求交换索引对应的元素。

交换前：1,2,3,4,5

交换后：5,2,3,4,1

代码示例：

//1.定义数组存储数据
    int[] arr = {1,2,3,4,5};
    //2.利用循环去交换数据
    for(int i = 0,j = arr.length - 1; i < j; i++,j--){
        //交换变量i和变量j指向的元素
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }
    //当循环结束之后，那么数组中的数据就实现了头尾交换
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        System.out.print(arr[i] + " ");
    }

### 练习7：打乱数据 ###

需求：定义一个数组，存入1~5。要求打乱数组中所有数据的顺序。

代码示例：

//1.定义数组存储1~5
    int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
    //2.循环遍历数组，从0索引开始打乱数据的顺序
    Random r = new Random();
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        //生成一个随机索引
        int randomIndex = r.nextInt(arr.length);
        //拿着随机索引指向的元素 跟 i 指向的元素进行交换
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[randomIndex];
        arr[randomIndex] = temp;
    }
    //当循环结束之后，那么数组中所有的数据已经打乱顺序了
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        System.out.print(arr[i] + " ");
    }
    ```**
    
    
    ## 1.无限循环
    
    ### 概念：
    
    	又叫死循环。循环一直停不下来。
    
    ### for格式：
    
    ```java
    for(;;){
        System.out.println("循环执行一直在打印内容");
    }

解释：

初始化语句可以空着不写，表示循环之前不定义任何的控制变量。

条件判断语句可以空着不写，如果不写，默认表示true，循环一直进行。

条件控制语句可以空着不写，表示每次循环体执行完毕后，控制变量不做任何变化。

#### while格式： ####

while(true){
        
        System.out.println("循环执行一直在打印内容");
    }

解释：

小括号里面就不能省略了，true一定要写出来，否则代码会报错。

#### do…while格式： ####

do{
        
        System.out.println("循环执行一直在打印内容");
    }while(true);

解释：

小括号里面就不能省略了，true一定要写出来，否则代码会报错。

#### 无限循环的注意事项： ####

*  最为常用的格式：while
 *  无限循环下面不能再写其他代码了，因为永远执行不到。

### 2.条件控制语句 ###

*  break
 *  continue

#### break: ####

不能单独存在的。可以用在switch和循环中，表示结束，跳出的意思。

代码示例：

//1.吃1~5号包子
    for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        
        System.out.println("在吃第" + i + "个包子");
        //2.吃完第三个的时候就不吃了
        if(i == 3){
        
            break;//结束整个循环。
        }
    }

#### continue: ####

不能单独存在的。只能存在于循环当中。

表示：跳过本次循环，继续执行下次循环。

代码示例：

//1.吃1~5号包子
    for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        
        //2.第3个包子有虫子就跳过，继续吃下面的包子
        if(i == 3){
        
            //跳过本次循环（本次循环中，下面的代码就不执行了），继续执行下次循环。
            continue;
        }
        System.out.println("在吃第" + i + "个包子");
    }

### 3. Random ###

Random跟Scanner一样，也是Java提前写好的类，我们不需要关心是如何实现的，只要直接使用就可以了。

#### 使用步骤： ####

1.  导包

import java.util.Random;
    导包的动作必须出现在类定义的上边。

1.  创建对象

Random r = new Random ();
    上面这个格式里面，只有r是变量名，可以变，其他的都不允许变。

1.  生成随机数

int number = r.nextInt(随机数的范围);
    上面这个格式里面，只有number是变量名，可以变，其他的都不允许变。
    随机数范围的特点：从0开始，不包含指定值。比如：参数为10，生成的范围[0,10)

代码示例：

//1.导包
    import java.util.Random;
    
    public class RandomDemo1 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //2.创建对象
            Random r = new Random();
            //3.生成随机数
            int number = r.nextInt(100);//包左不包右，包头不包尾
            //0 ~ 99
            System.out.println(number);
    
        }
    }

### 4. 逢七过 ###

需求：

朋友聚会的时候可能会玩一个游戏：逢7过

游戏规则：从任意一个数字开始报数，当你要报的数字是包含7或者是7的倍数时都要说过：过

使用程序在控制台打印出1-100之间的满足逢七必过规则的数据

举例：

1 2 3 4 5 6 过 8 9 10 11 12 13 过 15 16 过 18 …

代码示例：

/*朋友聚会的时候可能会玩一个游戏：逢7过
            游戏规则：从任意一个数字开始报数，当你要报的数字是包含7或者是7的倍数时都要说过：过
            需求：使用程序在控制台打印出1-100之间的满足逢七必过规则的数据*/
    //分析：
    //个位7  十位7   7倍数
    //1 2 3 4 5 6 过 8 9 10 11 12 13 过 15 16 过 18 19 20 过....
    //69 过 过 过 过 过 过... 80
    //1.得到1~100之间的每一个数字
    //开始：1
    //结束：100
    for (int i = 1; i <= 100; i++) {
        
        //2.判断每一个数字，如果符合规则，就打印过，如果不符合规则就打印真实的数字
        if(i % 10 == 7 || i / 10 % 10 == 7  ||  i % 7 == 0){
        
            System.out.println("过");
            continue;
        }
        System.out.println(i);
    }

### 5. 平方根 ###

需求：

键盘录入一个大于等于2的整数 x ，计算并返回 x 的 平方根 。结果只保留整数部分 ，小数部分将被舍去 。

代码示例：

/*需求：键盘录入一个大于等于2的整数 x ，计算并返回 x 的 平方根 。
            结果只保留整数部分 ，小数部分将被舍去 。*/
    
    
    //分析：
    //平方根   16的平方根4
    //         4的平方根2
    
    
    // 10
    // 1 * 1 = 1 < 10
    // 2 * 2 = 4 < 10
    // 3 * 3 = 9 < 10
    // 4 * 4 = 16 > 10
    //推断：10的平方根是在3~4之间。
    
    
    // 20
    // 1 * 1 = 1 < 20
    // 2 * 2 = 4 < 20
    // 3 * 3 = 9 < 20
    // 4 * 4 = 16 < 20
    // 5 * 5 = 25 > 20
    //推断：20的平方根是在4~5之间。
    
    
    //在代码当中
    //从1开始循环，拿着数字的平方跟原来的数字进行比较
    //如果小于的，那么继续往后判断
    //如果相等，那么当前数字就是平方根
    //如果大于的，那么前一个数字就是平方跟的整数部分
    
    
    //1.键盘录入一个整数
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    System.out.println("请输入一个整数");
    int number = sc.nextInt();
    //2.从1开始循环判断
    //开始：1 结束: number
    for (int i = 1; i <= number; i++) {
        
        //用i * i 再跟number进行比较
        if(i * i == number){
        
            System.out.println(i + "就是" + number + "的平方根");
            //一旦找到了，循环就可以停止了，后面的数字就不需要再找了，提高代码的运行效率。
            break;
        }else if(i * i > number){
        
            System.out.println((i - 1) + "就是" + number + "平方根的整数部分");
            break;
        }
    }

### 6.判断是否为质数 ###

需求：

键盘录入一个正整数 x ，判断该整数是否为一个质数。

代码示例：

//需求：键盘录入一个正整数 x ，判断该整数是否为一个质数。
    
    //质数：
    //如果一个整数只能被1和本身整除，那么这个数就是质数。否则这个数叫做合数
    //7 = 1 * 7 质数
    //8 = 1 * 8  2 * 4 合数
    
    
    //分析：
    //1.键盘录入一个正整数
    //number
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    System.out.println("请输入一个正整数");
    int number = sc.nextInt();//9
    
    //定义一个变量，表示标记
    //标记着number是否为一个质数
    //true： 是一个质数
    //false : 不是一个质数
    
    //表示最初就认为number是一个质数
    boolean flag = true;
    
    
    //2.判断
    //写一个循环，从2开始判断，一直判断到number-1为止
    //看这个范围之内，有没有数字可以被number整除
    for (int i = 2; i < number; i++) {
        
        //i 依次表示这个范围之内的每一个数字
        //看number是否能被i整除就可以了
        if(number % i == 0){
        // 9 % 2 = 1
            flag = false;
            //System.out.println(number + "不是一个质数");
            break;
        }/*else{
                    System.out.println(number + "是一个质数");
                }*/
    }
    
    //只有当这个循环结束了，表示这个范围之内所有的数字都判断完毕了
    //此时才能断定number是一个质数
    if(flag){
        
        System.out.println(number + "是一个质数");
    }else{
        
        System.out.println(number + "不是一个质数");
    }

### 7. 猜数字小游戏 ###

需求：

程序自动生成一个1-100之间的随机数，在代码中使用键盘录入去猜出这个数字是多少？

要求：

使用循环猜，一直猜中为止。

思路分析：

1.  生成一个1-100之间的随机数
2.  使用键盘录入去猜出这个数字是多少
3.  把反复猜的代码写在循环中

代码示例：

//1.生成一个1-100之间的随机数
    Random r = new Random();
    int number = r.nextInt(100) + 1;// 0 ~ 99 + 1 --- 1 ~ 100
    System.out.println(number);
    
    //2.使用键盘录入去猜出这个数字是多少？
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    while(true){
        
        System.out.println("请输入一个整数");
        int guessNumber = sc.nextInt();
        //3.比较
        if(guessNumber > number){
        
            System.out.println("您猜的数字大了");
        }else if(guessNumber < number){
        
            System.out.println("您猜的数字小了");
        }else{
        
            System.out.println("恭喜你，猜中了");
            break;
        }
    }