注：本节教材内容，与上期推送的《预备知识：Java程序设计基础->数组（一）》为一个章节。
回顾上节内容，请点击：原理:预备知识：Java程序设计基础->数组（一）
实验流程
5.冒泡序算法。
数组排序最常用的两种排序方法是选择排序和冒泡排序。
（1）.冒泡排序：依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面。
（2）.选择排序：每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，顺序放在已排好序数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。
我们以冒泡排序算法来给大家举例说明：假定有一个数组为int[] a = {12, 34, 23, 56, 69, 38, 47}；则冒泡排序按如下顺序进行：
（1）.第一轮：比较12和34，位置不变，比较34和23，交换位置，比较34和56，位置不变。这样完成第一轮后我们可以将本数组中的最大值69的位置放到数组的最后。完成这一轮后，数 组的顺序变为：{12，23，34，56，38，47，69}。
（2）.第二轮：比较12和23，位置不变，比较23和34，位置不变，比较34和56，位置不变，比较56和38，位置交换，最后将本轮的次大值56放在了数组倒数第2的位置上。
（3）.第三轮：以此类推，最后将数组的值按从小到大的顺序排列。当然，我们也可以将数组的值从大到小排列，其原理是一样的，只要在两两比较时将小值交换到后面即可。下列代码为大家演示了冒泡排序算法的具体实现，务必认真理解。
int[] a = {12, 34, 23, 56, 69, 38, 47}; //外循环，指定比较的轮数，一共是长度-1轮 for (int i=0; i<a.length-1; i++) { //内循环，将数组的值进行一一比较 for (int j=0; j<a.length-i-1; j++) { if (a[j] > a[j+1]) { int temp = a[j]; a[j] = a[j+1]; a[j+1] = temp; } } }
//输出排序后的数组进行验证 for (int i: a) { System.out.println(i); } |
6.数组的动态扩展。
我们知道，在Java中，数组是固定长度不能扩展的。但是在现实情况中，动态地扩展数组以适应程序的要求是非常常见的。比如我们在WoniuATM中，要利用数组来完成用户的注册，但是我们并不知道具体的开户注册数量，所以无论我们定义何种固定长度的数组，都不能达到自适应的目的。如果数组定义得太短，不够用，定义得太长，则浪费存储空间，这是其必要性。先来看看Java中数组动态扩展的原理：
（1）.定义数组A，然后定义数组B，数组B的长度为A的长度+1
（2）.将数组A的值全部复制给B
（3）.将数组B的地址赋值给数组A，即A=B即可。
通过上述原理的描述，我们可以得知，其实质并不是将数组A直接加长，而是新增一个数组，将新数组的地址赋值给原数组名，进而模拟出动态扩展的功能，来看看具体代码实现：
int[] a = {11, 22, 33, 44}; System.out.println("数组a的长度为：" + a.length); int[] b = new int[a.length+1]; for (int i=0; i<a.length; i++) { b[i] = a[i]; } a = b; System.out.println("数组a的长度为：" + a.length); |
7.多维数组。
前面所学的都是一维数组的操作，在实际应用中，我们还有可能使用二维数组，三维数组，甚至N维数组。其实多维数组不难理解，就是数组的数组，比如二维数组，那么里面保存的每一个值就是一个一维数组，如下例所示：
int[][] twoDim = new int[4][]; twoDim[0] = new int[5]; twoDim [1] = new int[5]; |
在概念上可以用下图表示，行是一维，列是二维：
下列代码展示了二维数组的定义，赋值及遍历等基本操作：
public void twoDimension() { //可以在定义时不指定第二维的长度 int twoDim[][] = new int[4][]; //第二维的长度可以不固定，就不规则二维数组 twoDim[0] = new int[1]; twoDim[1] = new int[2]; twoDim[2] = new int[3]; twoDim[3] = new int[4]; //对数组进行赋值 int value = 1; for (int i=0; i<twoDim.length; i++) { for (int j=0; j<i+1; j++) { twoDim[i][j] = value; value ++; } } //将数组的值输出 for (int i=0; i<twoDim.length; i++) { for (int j=0; j<i+1; j++) { System.out.print(twoDim[i][j]); System.out.print(" "); } System.out.println(); } } |
上述代码的输出结果为：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
多维数组也可以直接初始化，相当于把每一维初始化列表用它自己的{}括起来即可，如：
int m[][] = { {0*0,0*1,0*2,0*3}, {1*0,1*1,1*2,1*3}, {2*0,2*1,2*2,2*3}, {3*0,3*1,3*2,3*3} }; |
三维数组或N维数组的操作与上述代码类似：
publicvoid threeDimension(){ int threeD[][][] = new int [3][4][5]; int i,j,k; // 对数组元素赋值 for(i=0; i< 3; i++) for(j=0; j< 4; j++) for(k=0; k< 5; k++) threeD[i][j][k] = i*j*k; // 访问数组元素并打印 for(i=0; i< 3; i++){ for(j=0; j< 4; j++){ for(k=0; k< 5; k++) System.out.print(threeD[i][j][k]+ ""); System.out.println(); } System.out.println(); } } |
8.ArrayList对象。
由于Java中数组的一些固有特性，限制了我们对数组的灵活运用。所以在Java中，我们可以使用ArrayList来代替数组的使用。ArrayList列表对象为我们提供了更加灵活的操作，比如长度自动增长，可以随时添加数据，遍历数据，删除数据等。下面我们来看看ArrayList的常用操作：
package com.woniuxy.java.basic; //注意，要使用列表，必须导入相应的包s import java.util.ArrayList; import java.util.List;
public class ArrayListDemo { public static void main(String[] args) { //定义列表对象，长度不限，其保存的数据类型为字符串，注意声明方式 //之所以使用List来定义ArrayList，是因为List统一了接口 List<String> users = new ArrayList<String>(); //调用列表对象的add方法，往列表中添加数据 users.add("woniu"); users.add("admin"); users.add("hello"); users.add("qiang"); //利用for循环遍历该列表对象 for (int i=0; i<users.size(); i++) { System.out.println(users.get(i)); } users.add("cheng");//继续添加一条数据 users.remove(2);//删除第3条数据 users.remove("cheng");// remove的重载方法，删除cheng这条数据 //使用contains来判断是否仍然包含数据cheng if (users.contains("cheng")) { System.out.println("删除未成功."); } else { System.out.println("删除成功."); } //继续遍历输出，以确认上述操作的结果 for (int i=0; i<users.size(); i++) { System.out.println(users.get(i)); } } } |
思考练习
1.自学并完成选择排序和二分查找算法的思路和代码实现。
2.如何完成数组的删除？或对数组指定位置的值进行删除？
下周推送：核心实验：实现WoniuATM的注册与登录
