一、概念

1.什么是数组

一组类型相同且长度固定的数据。

因为每种数据类型在内存空间中占据的大小不同，所以一个数组不能存放不同的数据类型。

2.为什么要用到数组

应对程序的各种需求，需要对多个同种数据进行打包处理。

二、使用方法

1.声明并分配空间

声明一个长度为5的整型数组：

int[] a = new int[5];

2.赋值

a[0] = 8;

赋值和声明也可以连写：

int[] scores = { 89,79,76};
int[] scores = new int[]{ 89,79,76};

3.处理数据

a[0] = a[0]*10;

还有专门针对数组的循环——增强for循环：

int [] nums = { 1,2,3,4};
for (int x : nums) { 
	// 循环体代码块
}

三、数组的各种应用

1.求数组中最大/最小值

public class Test1 { 
    public static void main(String[] args) { 
        // 求数组{5,9,8,7,2,4}里的最大值和最小值
        int[] arr = { 5, 9, 8, 7, 2, 4};
        int max = arr[0];
        int min = arr[0];
        for (int i : arr) { 
            if (i > max) { 
                max = i;
            }
            if (i < min) { 
                min = i;
            }
        }
        System.out.println("最大值为：" + max);
        System.out.println("最小值为：" + min);
    }
}

上述代码的执行结果：
最大值为：9
最小值为：2

分析：想象一场擂台赛，擂台的名字叫max/min。先默认，第一位选手（arr[0]）是最强的，然后选手（数值）们依次（通过foreach循环）上台与当前最强的pk（判断大小）。如果获胜就占领擂台（max = i），直到最后一个站在台上的一个则是最大/最小的。

2.数组反转和插值

（1）数值反转

public class Test2 { 
    public static void main(String[] args) { 
        // 数值反转:将数组{ {5,9,8,7,2,4}}的顺序反过来
        int[] arr = { 5, 9, 8, 7, 2, 4};
        int mid;
        for (int i = 1; i <= arr.length/2 ; i++) { 
            mid = arr[i-1];
            arr[i-1] = arr[arr.length-i];
            arr[arr.length-i] = mid;
        }
        for (int i:arr) { 
            System.out.print(i+" ");
        }
    }
}

上述代码的执行结果：4 2 7 8 9 5

分析：首先考虑，要将该数组倒过来，需要交换几次元素。此数组元素有6个，个数是偶数，需要调换6/2=3次。如果只有5个元素，只需调换（5-1）/2=2次，但我们可以利用java的int类型做除法时丢失精度的原理，直接用5/2=2次。所以无论数组的元素个数是单数还是双数，我们都可以用arr.length/2来得到要交换的次数。之后通过for循环即可以完成交换操作。

（2）插值

package Homework;

import java.util.Scanner;

public class Task9 { 
    
    public static void main(String[] args) { 
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int[] arr = { 1, 5, 20, 30, 80};
        int num = 0;
        System.out.print("请输入一个数字:");
        int awr = sc.nextInt();
        // 得到插入位置下标
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 
            if (awr > arr[i]) { 
                num++;
            } else { 
                break;
            }
        }
        int[] arrNew = new int[arr.length + 1];
        // 插入下标之前的和原数组一一对应
        for (int i = 0; i < arrNew.length; i++) { 
            if (i != num) { 
                arrNew[i] = arr[i];
            } else { 
                break;
            }
        }
        // 插入下标之后的和原数组错一位对应
        for (int i = num; i < arrNew.length; i++) { 
            if (i == num) { 
                arrNew[num] = awr;
            } else { 
                arrNew[i] = arr[i - 1];
            }
        }
        // 输出数组
        for (int i : arrNew) { 
            System.out.print(i+" ");
        }
    }
}

上述代码的执行结果：
请输入一个数字:25
1 5 20 25 30 80

3.冒泡排序

public class Test3 { 
    public static void main(String[] args) { 
        // 冒泡排序：将数组{ {5,9,8,7,2,4}}从小到大进行排序
        int[] arr = { 5, 9, 8, 7, 2, 4};
        int mid;
        for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) { 
            for (int j = 0; j < arr.length-1-i; j++) { 
                if (arr[j]>arr[j+1]){ 
                    mid = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = mid;
                }
            }
        }
        for (int i:arr) { 
            System.out.print(i+" ");
        }
    }
}

分析：冒泡排序的原理是从左到右让相邻的两个数进行比较，将较大者换到右边。外层的for决定来几次从左到右的比较，里层的for决定每次比较到几个数。

4.自由长度的数组

写在前面：我们都知道，java的数组在定义时长度就已经固定了，但是我们仍然可以通过一些方法让其达到类似自由长度的效果。
下面来看一个例子：

import java.util.Scanner;

public class Test4 { 
    public static void main(String[] args) { 
        // 输入任意数量的数，并将其放入一个数组
        int[] arr = new int[0];
        int[] arrNew;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int flag = 1;
        
        // 通过循环来使arr数组逐渐变长
        for (int i = 0;; i++) { 
            arrNew = new int[arr.length+1];
            System.out.print("请输入第"+(i+1)+"个数：");
            arrNew[i] = sc.nextInt();
            for (int j = 0; j <arr.length ; j++) { 
                arrNew[j]= arr[j];
            }
            arr = arrNew;
            System.out.print("是否继续输入：（1：继续； 0：停止）");
            flag = sc.nextInt();
            if (flag!=1) { 
                System.out.println("好的，停止输入。");
                break;
            }
        }
        for (int i:arr) { 
            System.out.print(i+" ");
        }
    }
}

分析:我们可以创建两个数组，用数组二来接收输入的数据，并使数组二每次循环都增加长度，而且将数组二多次赋值给数组一，从而达到数组一貌似在自增长的样子。