本章目录
10.1 数组概述
10.1.1 数组优势
在超市的入口处，摆放着许多的电子储物柜，每个电子储物柜均由若干个储物箱构成，用于存放不同顾客的物品。
10.1.2 Java中的数组
数组是一个变量，用于将相同数据类型的数据存储在内存空间中，数组中的所有元素必须属于相同的数据类型。
数组为了在内存中能够存取多个数据更加方便，在设计数组时，数组的结构和基本要素都与生活中的电子储物柜非常类似。
数组的特点：
同一个数组中的数组元素必须具有相同的数据类型，且在内存中连续分布。
无论数组中包含多少个数组元素，该数组只存在一个名称，即数组名。
数组元素的编号称为下标，数组的下标从0 开始
可以通过“数组名[ 下标]”的方式访问数组中的任何元素。
数组的长度指数组可以存储元素的最大个数，在创建数组时确定
10.1.3 数组的分类
在Java语言中，存在多种形式的数组。
一维数组
多维数组
交错数组
10.2 一维数组
10.2.1 数组的定义和使用
在Java语言中，一维数组的使用类似于变量的使用，分为以下4个步骤：
- 声明数组
- 创建数组
- 初始化数组
- 引用数组元素
（1）声明数组：声明数组是使用数组的第一步，需要说明数组元素的类型以及数组的名称。
语法：
数据类型 [] 数组名 ; 或数据类型 数组名 [];
示例：
int[] age; // 用于存储年龄 String names[]; // 用于存储姓名
注意：
“[]”不能省略，且必须出现在数据类型与数组名之间。
在声明数组时，不能给定数组的长度。例如：“int [20] age; //错误”。
在Java中声明数组时，中括号可以放在数组名前后，一般我们习惯将中括号写在数据类型后。
（2）创建数组：在Java语言中，可以通过new 关键字创建数组，为数组分配内存空间。
语法：
数组名 = new 数据类型[数组长度];
示例：age = new int[10];
当然，也可以一步完成数组的声明与创建：
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];
示例：int[] age = new int[10];
（3）初始化数组： 在Java语言中，可以通过new 关键字创建数组，为数组分配内存空间。
创建后初始化：
int[] age = new int[10]; for (int i = 0; i < 10; i++) { age[i] = sc.nextInt(); }创建时初始化：
int[] age = {17,16,18,21,24,22,21,19,20,17}; int[] age = new int[]{17,16,18,21,24,22,21,19,20,17};默认值初始化：
数据类型
默认值
int
0
float
0.0f
double
0.0
boolean
false
char
‘\0’
（4）引用数组元素：
可以通过以下方式对数组中的元素进行存取（下标越界将会出现的错误）
语法：
数组名[下标]
数组可以使用length 属性在程序中动态获得数组的长度。
语法：
数组名.length
数组中第一个元素的下标：0
最后一个元素的下标：数组名.length-1
10.2.2 数组的使用案例
示例：输入本部门5位员工的薪资，并根据用户输入的序号为指定员工进行提薪。若用户输入序号出现越界，则提示错误。要求：薪资的涨幅不能超过原薪资的20%，若涨幅超过20%，则按照原薪资的20%进行提薪。
注意：
在程序中涉及到数组长度时，不建议直接使用数值常量5，而使用数组的length 属性动态获取数组长度。
当用户输入员工序号时，员工序号是1~5，而对应的数组元素下标是0~4，因此，对应数组元素的下标= 用户输入的员工序号-1。
import java.util.Scanner;
public class EmpSalaryDemo {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
//使用数组储存5位员工的薪资
int[] salary = new int[5];
//用户输入的索引
int index;
//用户输入提升的薪资
int money;
//使用循环对数组中的每个元素进行赋值
System.out.println("请输入5位员工的薪资：");
for(int i = 0; i < salary.length; i++) {
salary[i] = sc.nextInt();
}
//用户输入的员工序号：1~5，而数组的中的下标：0~4
//员工序号-1：对应成绩在数组中的下标
System.out.println("请输入需要提薪的员工序号：");
index = sc.nextInt()-1;
System.out.println("请输入所提薪资：");
money = sc.nextInt();
//判断用户输入索引是否越界（0 ~ 长度 ~ -1）
if(index < 0 ||index > salary.length - 1) {
//出现下标越界，提示错误
System.out.println("输入的员工序号不存在，操作失败！");
}else {
//实现提薪的操作
//原工资的%20
int temp = (int)(salary[index]*0.2);
//若涨幅超过%20，则按照20%涨幅进行提薪
//否则按照实际输入的薪资进行提薪
if(money > temp) {
money = temp;
salary[index] += money;
}
System.out.println("提薪后工资："+salary[index]);
}
}
}
10.2.3 实践练习
10.3 数组的应用（一）
10.3.1 遍历数组元素
示例：编写JAVA程序，输入本部门五位员工的姓名和薪资，输出五位员工的姓名以及年薪。
分析：
- 需要在程序中存储五位员工的姓名和薪资，由于数据类型的不同，因此，需要定义两个数组分别存储员工姓名和薪资。
- 每个数组都存在下标，可限定两个数组中同一下标处数据描述同一个员工
//使用数组存储五位员工的姓名和薪资
String[] name = new String[5];
int[] salary = new int[5];
//使用循环对数组中的每个元素进行赋值
for (int i = 0; i < salary.length; i++) {
System.out.printf("第%d位员工信息：\n", i + 1);
System.out.print("姓名：");
name[i] = sc.next();
System.out.print("薪资：");
salary[i] = sc.nextInt();
}
//遍历所有数组元素，输出薪资以及年薪
System.out.println("姓名\t薪资\t年薪");
for (int i = 0; i < salary.length; i++) {
System.out.printf("%s\t%d\t%d\n", name[i], salary[i], 12 * salary[i]);
}
10.3.2 增强型for循环与数组的遍历
为简化对数组的遍历操作，提高数组遍历的效率，Java提供了增强型的for循环，该循环专用于数组或集合的遍历操作。
语法：
for(数据类型 变量:数组) { //循环体 }数据与数组类型一致
循环变量为只读，在循环体中不能修改
10.3.2 foreach循环
示例：使用增强型for循环遍历一维数组
int nums[] = {1,2,3,4,5,6};
for(int num : nums) {
System.out.println(num);
}
注意：在增强型for循环的循环体中，只能依次获取数组中元素的值，不能对数组元素的值进行修改。
示例：修改示例，使用增强 for 循环实现数据的遍历。
// 遍历所有数组元素
// 输出姓名
System.out.print(" 姓名 \t");
for (String item : name) {
System.out.print(item + "\t");
}
System.out.println();
// 输出薪资
System.out.print(" 薪资 \t");
for (int item : salary) {
System.out.print(item + "\t");
}
System.out.println();
// 计算年薪并输出
System.out.print(" 年薪 \t");
for (int item : salary) {
System.out.print(12 * item + "\t");
}
10.3.3 实践练习
10.4 数组的应用（二）
10.4.1 求最大值和最小值
以求最大值为例，最大值即一组数据中最大的值。
首先，第一个上擂台的人是擂主，然后与下一个竞争对手进行比武，若取胜，则第一个人仍是擂主，否则，竞争对手便成为擂主，然后擂主继续与之后的竞争对手进行比武，以此类推，最后站在擂台上的擂主，便是本次比武的胜利者。
示例：
//定义数组，存储用户输入的成绩
int[] scores = new int[5];
//声明变量，存储最高成绩
int max;
//通过循环对数组进行赋值
System.out.println("请输入五位同学的成绩：");
for (int i = 0; i < scores.length; i++) {
scores[i] = sc.nextInt();
}
//求解最大值
//将数组第一个元素直接赋值max
max = scores[0];
//数组其余元素与max进行比较，将较大值赋值给max
for (int i = 1; i < scores.length; i++) {
if (scores[i] > max)
max = scores[i];
}
//输出比较结果
System.out.println("最高成绩：" + max);
示例：求最小值的过程与最大值类似，添加代码实现求最小值。
//求解最大值
//将数组第一个元素直接赋值max
max = scores[0];
min = scores[0];
//数组其余元素与max进行比较，将较大值赋值给max
for (int i = 1; i < scores.length; i++) {
if (scores[i] > max)
max = scores[i];
if (scores[i] < min)
min = scores[i];
}
System.out.println("最高成绩：" + max + "，最低成绩：" + min);
10.4.2 数组的排序
示例：在Java中，通过Arrays.sort()方法可以快速实现数组元素的排序（默认按升序排列）
//定义数组，存储用户输入的成绩
int[] scores = new int[5];
//通过循环对数组进行赋值
System.out.println("请输入五位同学的成绩：");
for (int i = 0; i < scores.length; i++) {
scores[i] = sc.nextInt();
}
//对数组元素进行排序
Arrays.sort(scores);
//输出排序结果
System.out.println("成绩由低到高：");
for (int item : scores) {
System.out.println(item);
}
示例：当需要实现数组中数据的降序排序时，先使用Arrays.sort()升序排序，再将数组的前半部分和后半部分交换即可。
//scores为已经升序排序的数组
//翻转数组，循环次数为数组长度的一半，如长度是6则只需要交换3次即可。
for (int i = 0; i < scores.length / 2; i++) {
//将数组元素位置颠倒，如0和最后一位，1和倒数第二位
int temp = scores[i];
// scores.length -i -1 可以获取到当前I下标需要交换的下标
//例如，0下标和最后一位的下标，1下标和数组长度减1再减去I下标
scores[i] = scores[scores.length - i - 1];
scores[scores.length - i - 1] = temp;
}
System.out.println("成绩由高到低：");
for (int item : scores) {
System.out.println(item);
}
10.4.3 实践练习
总结：
- 数组是指将具有相同类型的若干变量按照有序的形式组织起来。
- 数组中存储的数据称为数组元素，同一个数组中数组元素必须具有相同的数据类型，且在内存中连续分布。
- 数组元素按顺序进行存储和编号，数组元素的编号称为下标，数组的下标从0开始。
- 数组元素均存在下标，可以通过“数组名[下标]”的方式访问数组中的任何元素。
- 数组的使用类似于变量的使用，其步骤分为：声明数组、创建数组、初始化数组和引用数组。
- 增强型for循环主要用于遍历数组或集合，循环变量不能被重新赋值。
