Java 数组、排序和查找(2)

Java
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2022-12-03

目录

前言

一、数组反转

(1)方法一

(2)方法二

二、数组扩容

三、数组排序(冒泡法)

运行目标:

前言

国庆第六天,继续努力复习。

一、数组反转

案例演示:

(1)方法一

把数组的元素内容反转。如 arr = {11,22,33,44,55,66} 反转为 arr = {66, 55,44,33,22,11}。
public class ArrayReverse {
	public static void main(String[] args) {
		
		int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55, 66};

		for( int i = 0; i < arr.length / 2; i++) { 
			int temp = arr[arr.length - 1 - i];
			arr[arr.length - 1 - i] = arr[i];
			arr[i] = temp;
		}
		for( int i = 0; i < arr.length ; i++) {
			System.out.print(arr[i] + " ");
		}
		
	}
}

输出结果为:

img

 分析:

1)把 arr[0] 和 arr[5] 进行交换 {66, 22, 33, 44, 55, 11}

2)把 arr[1] 和 arr[4] 进行交换 {66, 55, 33, 44, 22, 11}

3)把 arr[2] 和 arr[3] 进行交换 {66, 55, 44, 33, 22, 11}

4)一共要交换三次,所以总共循环次数应为 arr.length / 2 次

5)每次交换时,对应的下标 是 arr[i] 和 arr[arr.length - 1 - i]

(2)方法二

public class ArrayReverse02 {
	public static void main(String[] args) {

		int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55, 66};

		int[] arr2 = new int[arr.length];
		for( int i = arr.length - 1 , j = 0; i >= 0 ; i-- , j++) {
			arr2[j] = arr[i];
		}
		arr = arr2;
		//当 arr 指向 arr2 数据空间,此时 arr 原来的数据空间就没有

		for( int i = 0 ; i < arr.length ; i++) {
			System.out.print(arr[i] + " ");
		}
	}
}

输出结果为:

img

分析:

1)先创建一个新的数组 arr2, 大小为 arr.length

2)逆序遍历 arr,将每个元素拷贝到 arr2的元素中

3) arr 指向 arr2 数据空间,此时 arr 原来的数据空间就没有了,会被当做垃圾销毁

二、数组扩容

案例:

实现动态的给数组添加元素效果,实现对数组扩容。 要求: 1)原始数组使用静态分配, int [ ] = arr{1, 2, 3} 2)增加一个元素,使其添加到数组最后,例如增加元素4后 int [ ] = arr{1, 2, 3, 4} 3)用户可以通过如下方法来决定是否继续添加——添加成功,是否继续添加?y/n
import java.util.Scanner;
public class ArrayAdd {
	public static void main(String[] args) {
		
		Scanner myScanner = new Scanner(System.in);
		
		  int[] arr = {1, 2, 3};
		do {

			int[] arrNew = new int[arr.length + 1];
			// 遍历arr数组,依次将arr的元素拷贝到 arrNew数组
			for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
				 arrNew[i] = arr[i];
			}
			System.out.println("请输入你要添加的元素:");
			int addNum = myScanner.nextInt();

			arrNew[arrNew.length - 1] = addNum; //把addNum赋给arrNew的最后一个元素

			arr = arrNew;//让 arr 指向 arrNew
			for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
				System.out.print(arr[i] + "\t");
			}
			//问用户是否继续
			System.out.println("是否继续输入 y/n:");
			char c = myScanner.next().charAt(0);//接收 y / n
			if(c == 'n') { //如果输入n就结束循环
				break;

			}
		} while (true);
		System.out.println("已退出添加");
	}
}

输出结果为:

img

分析:

1)定义一个初始数组,int[ ] arr = {1, 2, 3};

2)定义一个新的数组,int[ ] arrNew = new int[arr.length + 1]; 因为要存放新的数据,所以数组大小要加1

3)遍历 arr 数组,依次将 arr 的元素拷贝到 arrNew 数组

4)将 输入的 数据赋给 arrNew[arrNew.length - 1] ,理解为将输入的数赋给 arrNew 数组的最后一个元素

5)因为用户什么时候退出不确定,所以使用使用 do - while 和 break 来控制

三、数组排序(冒泡法)

       排序是指将多个数据,按指定的顺序进行排列的过程。

冒泡排序法:通过比较两个相邻的数的大小(如果前面的数大于后面的数就进行交换 / 后面的数大于前面的数就进行交换 ),来进行一个数组的排序,使整个数组中的数据按 从小到大/从大到小 的顺序进行排序。

案例:

将五个无序的数:24,69,80,57,13 使用冒泡排序法将其排成一个从小到大的有序数列。

运行目标:

数组[24,69,80,57,13] 第一轮循环:目标是把最大的数放到数组最后位置 第1次比较 [24,69,80,57,13] 第2次比较 [24,69,80,57,13] 第3次比较 [24,69,57,80,13] 第4次比较 [24,69,57,13,80]
第二轮循环:目标是把第二大的数放到数组倒数第二位置 第1次比较 [24,69,57,13,80] 第2次比较 [24,57,69,13,80] 第3次比较 [24,57,13,69,80]
第三轮循环:目标是把第三大的数放到数组倒数第三位置 第1次比较 [24,57,13,69,80] 第2次比较 [24,13,57,69,80]
第四轮循环:目标是把第三大的数放到数组倒数第四位置 第1次比较 [13,24,57,69,80]

代码:

public class BubbleSort {
	public static void main(String[] args) {
		
		int[] arr = {24 , 69 , 80 , 57 , 13};
		int temp; //用于辅助变量交换

		// 先死后活 => 4就是 arr.length - 1
		for(int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {// 外层循环四次

			for(int j = 0; j < arr.length -1 -i; j++) { 
            // 四次比较 -> 三次 -> 二次 -> 一次
			
			// 如果后面的数大于前面的数就进行交换
			if(arr[j] > arr[j + 1]) {
				temp = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = arr[j];
				arr[j] = temp;
				}
			}
			System.out.println("\n ===第" + (i + 1) + "轮");
			for(int j = 0; j < arr.length ; j++) {
				System.out.print(arr[j] + "\t");
			}
		}
	}
}

运行结果:

img

 分析:

1)一共有五个元素,进行了四轮循环

2)每一轮的循环都可以确定一个数的位置,比如第一轮循环确定了最大的一个数,第二轮循环确定了第二大的数……

3)当进行比较时,只要前面的数大于后面的数就进行交换

4)每轮的比较次数在减少,4 => 3 => 2 => 1,因为每轮都会确定一个数的位置