1.数组元素的赋值(杨辉三角、回形数等)
2.求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均数、总和等
3.数组的复制、反转、查找(线性查找、二分法查找)
4.数组元素的排序算法
一：杨辉三角（数组元素的赋值）
public class yanghuisanjiao {
public static void main(String[] args) {
//声明并初始化二维数组，给数组的元素赋值，遍历二维数组
int[][] yanghui = new int[10][];
for (int i=0; i< yanghui.length; i++){
yanghui[i] = new int[i+1];
//给首末元素赋值
yanghui[i][0] = yanghui[i][i] = 1;//首末元素都是1
//给非首末元素赋值
if (i>1){
for (int j=1;j<yanghui[i].length-1; j++){
yanghui[i][j] = yanghui[i-1][j-1] + yanghui[i-1][j];
}
}
}
for (int i=0;i< yanghui.length; i++){
for (int j=0; j<yanghui[i].length; j++){
System.out.print(yanghui[i][j]);
}
System.out.println();
}
}
}
二：求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均数、总和等
import org.w3c.dom.ls.LSOutput;
public class arraysuanfa {
public static void main(String[] args) {
/*算法的考察：
求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均数、总和等
定义一个 int 型的一维数组，包含 10 个元素，分别赋一些随机整数，
然后求出所有元素的最大值，最小值，和值，平均值，并输出出来。
要求：所有随机数都是两位数。
[10,99]
两位数随机数公式:(int)(Math.random()*(99- 10 + 1) + 10)
*/
int[] arr = new int[10];
for (int i=0;i< arr.length; i++){
arr[i] = (int)(Math.random()*(99- 10 + 1) + 10);//随机数
}
//求数组元素的最大值,最小值
int maxvalue = arr[0];
int minvalue = arr[0];
for (int i=0;i< arr.length; i++){
if (maxvalue<arr[i]){
maxvalue = arr[i];
}else if (minvalue>arr[i]){
minvalue=arr[i];
}
}
System.out.println("最大值是："+maxvalue);
System.out.println("最小值是："+minvalue);
//求数组元素的总和
int sum = 0;
for (int i=0;i<arr.length; i++){
sum += arr[i];
}
System.out.println("总和为："+sum);
//求平均数
double avgvales = sum / arr.length;
System.out.println("平均数为:"+avgvales);
}
}
三：数组的复制、反转、查找(线性查找、二分法查找)
public class arraysuanfa2 {
/*
* 算法的考察：数组的复制、反转、查找(线性查找、二分法查找)
*/
public static void main(String[] args) {
String[] arr = new String[]{"aa","bb","cc","dd","ee","ff"};
//数组的复制(区别于赋值:arr1=arr)
String[] arr1 = new String[arr.length];
for (int i=0; i< arr.length; i++){
arr1[i] = arr[i];
}
//数组的反转
//方法一:
// for (int i=0;i< arr.length/2; i++){
// String temp = arr[i];
// arr[i] = arr[arr.length - i - 1];
// arr[arr.length - i - 1] = temp;
// }
//方法二:
for (int i=0,j= arr.length - 1;i<j;i++,j--){
String temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j]= temp;
}
//遍历
for (int i=0; i< arr.length; i++){
System.out.print(arr[i] + "\t");
}
//查找(搜素)
//线性查找
String dest = "aa";
boolean isFlag = true;
for (int i=0;i< arr.length;i++){
if (dest.equals(arr[i])){
System.out.println("找到了该元素,位置为"+i);
isFlag = false;
break;
}
}
if (isFlag){
System.out.println("不好意思没找到哈哈");
}
}
}
3.2二分法查找
public class erfenchazhao {
public static void main(String[] args) {
//二分查找
//前提:所要查找的数组必须有序
int[] arr2 = new int[]{-1,0,3,5,6,8,9,11,46};
int dest1 = -98;
int head = 0; //初始的首索引
int end = arr2.length - 1; //初始的末索引
boolean isFlag1 = true;
while(head <= end){
int middle = (head + end)/2;
if (dest1 == arr2[middle]){
System.out.println("找到了该元素,位置为"+middle);
isFlag1 = false;
break;
}else if(arr2[middle] > dest1){
end = middle - 1;
}
}
if (isFlag1){
System.out.println("不好意思没找到哈哈");
}
}
}
四：数组元素的排序算法
排序:假设含有n个记录的序列为{R1，R2，...,Rn),其相应的关键字序列为(K1，K2，...,Kn)。将这些记录重新排序为(Ri1,Ri2,...,Rin),使得相应的关键字值满足条Ki1<=Ki2<=...<=Kin,这样的一种操作称为排序。
通常来说，排序的目的是快速查找
衡量排序算法的优劣:
1.时间复杂度:分析关键字的比较次数和记录的移动次数
2.空间复杂度:分析排序算法中需要多少辅助内存
3.稳定性:若两个记录A和B的关键字值相等，但排序后A、B的先后次序保持不变，则称这种排序算法是稳定的。
排序算法分类:内部排序和外部排序
内部排序:整个排序过程不需要借助于外部存储器(如磁盘等)，所有排字操作都在内存中完成。
外部排序:参与排序的数据非常多，数据量非常大，计算机无法把整个排序过程放在内存中完成，必须借助于外部存储器(如磁盘)。外部排序最常见的是多路归并排序。可以认为外部排序是由多次内部排序组成。
十大内部排序算法：
选择排序：直接选择排序，堆排序
交换排序：冒泡排序，快速排序 （这两个必须会手写）
插入排序：直接插入排序，折半插入排序，shell排序
归并排序
桶式排序
基数排序
冒泡排序算法如下：
public class paixumaopao {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[]{13,56,78,23,56,23};
//冒泡排序
for (int i=0; i<arr.length - 1; i++){
for (int j=0; j<arr.length-1-i; i++){
if (arr[j] > arr[j+1]){
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
for (int i=0; i<arr.length; i++){
System.out.println(arr[i] + "\t");
}
}
}
快速排序算法如下：
/**
* 快速排序
* 通过一趟排序将待排序记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分关键字小，
* 则分别对这两部分继续进行排序，直到整个序列有序。
*
*/
public class QuickSort {
private static void swap(int[] data, int i, int j) {
int temp = data[i];
data[i] = data[j];
data[j] = temp;
}
private static void subSort(int[] data, int start, int end) {
if (start < end) {
int base = data[start];
int low = start;
int high = end + 1;
while (true) {
while (low < end && data[++low] - base <= 0)
;
while (high > start && data[--high] - base >= 0)
;
if (low < high) {
swap(data, low, high);
} else {
break;
}
}
swap(data, start, high);
subSort(data, start, high - 1);//递归调用
subSort(data, high + 1, end);
}
}
public static void quickSort(int[] data){
subSort(data,0,data.length-1);
}
public static void main(String[] args) {
int[] data = { 9, -16, 30, 23, -30, -49, 25, 21, 30 };
System.out.println("排序之前：\n" + java.util.Arrays.toString(data));
quickSort(data);
System.out.println("排序之后：\n" + java.util.Arrays.toString(data));
}
}
Arrays 工具类的使用
import java.util.Arrays;
public class tools {
//java.util.Arrays类即为操作数组的工具类，包含了用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法。
public static void main(String[] args) {
//1.boolean equals(int[] a,int[] b) 判断两个数组是否相等
int[] arr1 = new int[]{1,2,3,4};
int[] arr2 = new int[]{1,3,2,4};
boolean isEquals = Arrays.equals(arr1,arr2);
System.out.println(isEquals);//false 因为数组顺序是不能变的
//String toString(int[] a) 输出数组信息
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
//void fill(int[] a,int val) 将指定值填充到数组之中
Arrays.fill(arr1,23);
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
//void sort(int[] a) 对数组进行排序
Arrays.sort(arr2);
System.out.println(Arrays.toString(arr2));
//int binarySearch(int[] a,int key) 对排序后的数组进行二分法检索指定的值
int[] arr3 = new int[]{43,56,78,-12,46};
int index = Arrays.binarySearch(arr3,43);
if (index >= 0){
System.out.println("该元素位置为"+index);
}else{
System.out.println("未找到");
}
}
}
数组中的常见异常
public class yichang {
/*
* 数组中的常见异常：
* 1.数组角标越界的异常:ArrayIndexOutOfBoundsException
*
* 2.空指针异常:NullPointerException
*
*/
public static void main(String[] args) {
//1.数组角标越界的异常:ArrayIndexOutOfBoundsException
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6};
//举例：
// for (int i=0; i<=arr.length; i++){
// System.out.println(arr[i]);//遍历了7次，而数组长度为6，应该改为 i<arr.length或者 i<=arr.length-1
// }
// 2.空指针异常:NullPointerException
//情况一：
// int[] arr1 = new int[]{1,2,3};
// arr1 = null;
// System.out.println(arr1[0]);
//情况二：
// int[][] arr2 = new int[4][];
// System.out.println(arr2[0][0]);
//情况三：
String[] arr3 = new String[]{"aa","bb"};
arr3[0] = null;
System.out.println(arr3[0].toString());
}
}