詳解Java中的數(shù)組與字符串相關(guān)知識(shí)
Java數(shù)組的定義和使用
如果希望保存一組有相同類(lèi)型的數(shù)據(jù),可以使用數(shù)組。
數(shù)組的定義和內(nèi)存分配
Java 中定義數(shù)組的語(yǔ)法有兩種:
type arrayName[]; type[] arrayName;
type 為Java中的任意數(shù)據(jù)類(lèi)型,包括基本類(lèi)型和組合類(lèi)型,arrayName為數(shù)組名,必須是一個(gè)合法的標(biāo)識(shí)符,[ ] 指明該變量是一個(gè)數(shù)組類(lèi)型變量。例如:
int demoArray[]; int[] demoArray;
這兩種形式?jīng)]有區(qū)別,使用效果完全一樣,讀者可根據(jù)自己的編程習(xí)慣選擇。
與C、C++不同,Java在定義數(shù)組時(shí)并不為數(shù)組元素分配內(nèi)存,因此[ ]中無(wú)需指定數(shù)組元素的個(gè)數(shù),即數(shù)組長(zhǎng)度。而且對(duì)于如上定義的一個(gè)數(shù)組是不能訪問(wèn)它的任何元素的,我們必須要為它分配內(nèi)存空間,這時(shí)要用到運(yùn)算符new,其格式如下:
arrayName=new type[arraySize];
其中,arraySize 為數(shù)組的長(zhǎng)度,type 為數(shù)組的類(lèi)型。如:
demoArray=new int[3];
為一個(gè)整型數(shù)組分配3個(gè)int 型整數(shù)所占據(jù)的內(nèi)存空間。
通常,你可以在定義的同時(shí)分配空間,語(yǔ)法為:
type arrayName[] = new type[arraySize];
例如:
int demoArray[] = new int[3];
數(shù)組的初始化
你可以在聲明數(shù)組的同時(shí)進(jìn)行初始化(靜態(tài)初始化),也可以在聲明以后進(jìn)行初始化(動(dòng)態(tài)初始化)。例如:
// 靜態(tài)初始化
// 靜態(tài)初始化的同時(shí)就為數(shù)組元素分配空間并賦值
int intArray[] = {1,2,3,4};
String stringArray[] = {"微學(xué)苑", "http://www.weixueyuan.net", "一切編程語(yǔ)言都是紙老虎"};
// 動(dòng)態(tài)初始化
float floatArray[] = new float[3];
floatArray[0] = 1.0f;
floatArray[1] = 132.63f;
floatArray[2] = 100F;
數(shù)組引用
可以通過(guò)下標(biāo)來(lái)引用數(shù)組:
arrayName[index];
與C、C++不同,Java對(duì)數(shù)組元素要進(jìn)行越界檢查以保證安全性。
每個(gè)數(shù)組都有一個(gè)length屬性來(lái)指明它的長(zhǎng)度,例如 intArray.length 指明數(shù)組 intArray 的長(zhǎng)度。
【示例】寫(xiě)一段代碼,要求輸入任意5個(gè)整數(shù),輸出它們的和。
import java.util.*;
public class Demo {
public static void main(String[] args){
int intArray[] = new int[5];
long total = 0;
int len = intArray.length;
// 給數(shù)組元素賦值
System.out.print("請(qǐng)輸入" + len + "個(gè)整數(shù),以空格為分隔:");
Scanner sc = new Scanner(System.in);
for(int i=0; i<len; i++){
intArray[i] = sc.nextInt();
}
// 計(jì)算數(shù)組元素的和
for(int i=0; i<len; i++){
total += intArray[i];
}
System.out.println("所有數(shù)組元素的和為:" + total);
}
}
運(yùn)行結(jié)果:
請(qǐng)輸入5個(gè)整數(shù),以空格為分隔:10 20 15 25 50
所有數(shù)組元素的和為:120
數(shù)組的遍歷
實(shí)際開(kāi)發(fā)中,經(jīng)常需要遍歷數(shù)組以獲取數(shù)組中的每一個(gè)元素。最容易想到的方法是for循環(huán),例如:
int arrayDemo[] = {1, 2, 4, 7, 9, 192, 100};
for(int i=0,len=arrayDemo.length; i<len; i++){
System.out.println(arrayDemo[i] + ", ");
}
輸出結(jié)果:
1, 2, 4, 7, 9, 192, 100,
不過(guò),Java提供了”增強(qiáng)版“的for循環(huán),專門(mén)用來(lái)遍歷數(shù)組,語(yǔ)法為:
for( arrayType varName: arrayName ){
// Some Code
}
arrayType 為數(shù)組類(lèi)型(也是數(shù)組元素的類(lèi)型);varName 是用來(lái)保存當(dāng)前元素的變量,每次循環(huán)它的值都會(huì)改變;arrayName 為數(shù)組名稱。
每循環(huán)一次,就會(huì)獲取數(shù)組中下一個(gè)元素的值,保存到 varName 變量,直到數(shù)組結(jié)束。即,第一次循環(huán) varName 的值為第0個(gè)元素,第二次循環(huán)為第1個(gè)元素......例如:
int arrayDemo[] = {1, 2, 4, 7, 9, 192, 100};
for(int x: arrayDemo){
System.out.println(x + ", ");
}
輸出結(jié)果與上面相同。
這種增強(qiáng)版的for循環(huán)也被稱為”foreach循環(huán)“,它是普通for循環(huán)語(yǔ)句的特殊簡(jiǎn)化版。所有的foreach循環(huán)都可以被改寫(xiě)成for循環(huán)。
但是,如果你希望使用數(shù)組的索引,那么增強(qiáng)版的 for 循環(huán)無(wú)法做到。
二維數(shù)組
二維數(shù)組的聲明、初始化和引用與一維數(shù)組相似:
int intArray[ ][ ] = { {1,2}, {2,3}, {4,5} };
int a[ ][ ] = new int[2][3];
a[0][0] = 12;
a[0][1] = 34;
// ......
a[1][2] = 93;
Java語(yǔ)言中,由于把二維數(shù)組看作是數(shù)組的數(shù)組,數(shù)組空間不是連續(xù)分配的,所以不要求二維數(shù)組每一維的大小相同。例如:
int intArray[ ][ ] = { {1,2}, {2,3}, {3,4,5} };
int a[ ][ ] = new int[2][ ];
a[0] = new int[3];
a[1] = new int[5];
【示例】通過(guò)二維數(shù)組計(jì)算兩個(gè)矩陣的乘積。
public class Demo {
public static void main(String[] args){
// 第一個(gè)矩陣(動(dòng)態(tài)初始化一個(gè)二維數(shù)組)
int a[][] = new int[2][3];
// 第二個(gè)矩陣(靜態(tài)初始化一個(gè)二維數(shù)組)
int b[][] = { {1,5,2,8}, {5,9,10,-3}, {2,7,-5,-18} };
// 結(jié)果矩陣
int c[][] = new int[2][4];
// 初始化第一個(gè)矩陣
for(int i=0; i<2; i++)
for(int j=0; j<3 ;j++)
a[i][j] = (i+1) * (j+2);
// 計(jì)算矩陣乘積
for (int i=0; i<2; i++){
for (int j=0; j<4; j++){
c[i][j]=0;
for(int k=0; k<3; k++)
c[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
}
}
// 輸出結(jié)算結(jié)果
for(int i=0; i<2; i++){
for (int j=0; j<4; j++)
System.out.printf("%-5d", c[i][j]);
System.out.println();
}
}
}
運(yùn)行結(jié)果:
25 65 14 -65 50 130 28 -130
幾點(diǎn)說(shuō)明:
上面講的是靜態(tài)數(shù)組。靜態(tài)數(shù)組一旦被聲明,它的容量就固定了,不容改變。所以在聲明數(shù)組時(shí),一定要考慮數(shù)組的最大容量,防止容量不夠的現(xiàn)象。
如果想在運(yùn)行程序時(shí)改變?nèi)萘浚托枰玫綌?shù)組列表(ArrayList,也稱動(dòng)態(tài)數(shù)組)或向量(Vector)。
正是由于靜態(tài)數(shù)組容量固定的缺點(diǎn),實(shí)際開(kāi)發(fā)中使用頻率不高,被 ArrayList 或 Vector 代替,因?yàn)閷?shí)際開(kāi)發(fā)中經(jīng)常需要向數(shù)組中添加或刪除元素,而它的容量不好預(yù)估。
Java字符串(String)
從表面上看,字符串就是雙引號(hào)之間的數(shù)據(jù),例如“微學(xué)苑”、“http://www.weixueyuan.net”等。在Java中,可以使用下面的方法定義字符串:
String stringName = "string content";
例如:
String url = "http://www.weixueyuan.net"; String webName = "微學(xué)苑";
字符串可以通過(guò)“+”連接,基本數(shù)據(jù)類(lèi)型與字符串進(jìn)行“+”操作一般也會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為字符串,例如:
public class Demo {
public static void main(String[] args){
String stuName = "小明";
int stuAge = 17;
float stuScore = 92.5f;
String info = stuName + "的年齡是 " + stuAge + ",成績(jī)是 " + stuScore;
System.out.println(info);
}
}
運(yùn)行結(jié)果:
小明的年齡是 17,成績(jī)是 92.5
String字符串與數(shù)組有一個(gè)共同點(diǎn),就是它們被初始化后,長(zhǎng)度是不變的,并且內(nèi)容也不變。如果要改變它的值,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的字符串,如下所示:
String str = "Hello "; str += "World!";
這個(gè)賦值表達(dá)式看起來(lái)有點(diǎn)像簡(jiǎn)單的接龍,在str后面直接加上一個(gè)“World!”字符串,形成最后的字符串“Hello World!”。其運(yùn)行原理是這樣的:程序首先產(chǎn)生了str1字符串,并在內(nèi)存中申請(qǐng)了一段空間。此時(shí)要追加新的字符串是不可能的,因?yàn)樽址怀跏蓟?,長(zhǎng)度是固定的。如果要改變它,只有放棄原來(lái)的空間,重新申請(qǐng)能夠容納“Hello World!”字符串的內(nèi)存空間,然后將“Hello World!”字符串放到內(nèi)存中。
實(shí)際上,String 是java.lang包下的一個(gè)類(lèi),按照標(biāo)準(zhǔn)的面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)法,其格式應(yīng)該為:
String stringName = new String("string content");
例如:
String url = new String(http://www.weixueyuan.net);
但是由于String特別常用,所以Java提供了一種簡(jiǎn)化的語(yǔ)法。
使用簡(jiǎn)化語(yǔ)法的另外一個(gè)原因是,按照標(biāo)準(zhǔn)的面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)法,在內(nèi)存使用上存在比較大的浪費(fèi)。例如String str = new String(“abc”);實(shí)際上創(chuàng)建了兩個(gè)String對(duì)象,一個(gè)是”abc”對(duì)象,存儲(chǔ)在常量空間中,一個(gè)是使用new關(guān)鍵字為對(duì)象str申請(qǐng)的空間。
字符串操作
String對(duì)象有很多方法,可以方便的操作字符串。
1) length() 方法
length() 返回字符串的長(zhǎng)度,例如:
String str1 = "微學(xué)苑";
String str2 = "weixueyuan";
System.out.println("The lenght of str1 is " + str1.length());
System.out.println("The lenght of str2 is " + str2.length());
輸出結(jié)果:
The lenght of str1 is 3 The lenght of str2 is 10
可見(jiàn),無(wú)論是字母、數(shù)字,還是漢字,每個(gè)字符的長(zhǎng)度都是1。
2) charAt() 方法
charAt() 方法的作用是按照索引值獲得字符串中的指定字符。Java規(guī)定,字符串中第一個(gè)字符的索引值是0,第二個(gè)字符的索引值是1,依次類(lèi)推。例如:
String str = "123456789"; System.out.println(str.charAt(0) + " " + str.charAt(5) + " " + str.charAt(8));
輸出結(jié)果:
1 6 9
3) contains() 方法
contains() 方法用來(lái)檢測(cè)字符串是否包含某個(gè)子串,例如:
String str = "weixueyuan";
System.out.println(str.contains("yuan"));
輸出結(jié)果:
true
4) replace() 方法
字符串替換,用來(lái)替換字符串中所有指定的子串,例如:
String str1 = "The url of weixueyuan is www.weixueyuan.net!";
String str2 = str1.replace("weixueyuan", "微學(xué)苑");
System.out.println(str1);
System.out.println(str2);
輸出結(jié)果:
The url of weixueyuan is www.weixueyuan.net! The url of 微學(xué)苑 is www.微學(xué)苑.net!
注意:replace() 方法不會(huì)改變?cè)瓉?lái)的字符串,而是生成一個(gè)新的字符串。
5) split() 方法
以指定字符串作為分隔符,對(duì)當(dāng)前字符串進(jìn)行分割,分割的結(jié)果是一個(gè)數(shù)組,例如:
import java.util.*;
public class Demo {
public static void main(String[] args){
String str = "wei_xue_yuan_is_good";
String strArr[] = str.split("_");
System.out.println(Arrays.toString(strArr));
}
}
運(yùn)行結(jié)果:
[wei, xue, yuan, is, good]
以上僅僅列舉了幾個(gè)常用的String對(duì)象的方法,更多方法和詳細(xì)解釋請(qǐng)參考API文檔。
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