摘要：知識(shí)體系梳理流程圖一維數(shù)組數(shù)組概述數(shù)組是指一組數(shù)據(jù)的集合，數(shù)組中的每個(gè)數(shù)據(jù)被稱(chēng)作元素。定義打印數(shù)組元素方法按照給定的格式打印題目分析通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)按照指定格式，打印數(shù)組元素操作。按照這種方式，數(shù)組循環(huán)多圈以后，就完成了數(shù)組元素的排序。

數(shù)組是指一組數(shù)據(jù)的集合，數(shù)組中的每個(gè)數(shù)據(jù)被稱(chēng)作元素。在數(shù)組中可以存放任意類(lèi)型的元素，但同一個(gè)數(shù)組里存放的元素類(lèi)型必須一致。

數(shù)組的好處

可以自動(dòng)給數(shù)組中的元素從0開(kāi)始編號(hào)，方便操作這些元素。

在java中，可以使用以下2種格式來(lái)定義一維數(shù)組。

定義的格式1

在定義數(shù)組時(shí)只指定數(shù)組的長(zhǎng)度，由系統(tǒng)自動(dòng)為元素賦初值的方式稱(chēng)作動(dòng)態(tài)初始化。

元素類(lèi)型[] 數(shù)組名 = new 元素類(lèi)型[元素個(gè)數(shù)或者數(shù)組長(zhǎng)度];
int[] arr = new int[3];

上述語(yǔ)句就相當(dāng)于在內(nèi)存中定義了3個(gè)int類(lèi)型的變量，第一個(gè)變量的名稱(chēng)為arr[0]，第二個(gè)變量的名稱(chēng)為arr[1]，以此類(lèi)推，第三個(gè)變量的名稱(chēng)為arr[2]，這些變量的初始值都是0。為了更好地理解數(shù)組的這種定義方式，可以將上面的一句代碼分成兩句來(lái)寫(xiě)，具體如下:

int[] arr; // 聲明一個(gè)int[]類(lèi)型的變量
arr = new int[3]; // 創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)度為3的數(shù)組

定義的格式2

在定義數(shù)組的同時(shí)就為數(shù)組的每個(gè)元素賦值稱(chēng)為靜態(tài)初始化。

元素類(lèi)型[] 數(shù)組名 = new 元素類(lèi)型[]{元素1, 元素2, 元素3, ......};

  int[] arr = new int[]{3, 5, 1} or
  int[] arr = {3, 5, 1};

需要注意，以下寫(xiě)法是錯(cuò)誤的：int[] arr = new int[4]{3, 5, 1}; 因?yàn)榫幾g器會(huì)認(rèn)為數(shù)組限定的元素個(gè)數(shù)[4]與實(shí)際存儲(chǔ)的元素{3, 5, 1}個(gè)數(shù)有可能不一致，存在一定的安全隱患。

內(nèi)存結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

Java程序在運(yùn)行時(shí)，需要在內(nèi)存中的分配空間。為了提高運(yùn)算效率，有對(duì)空間進(jìn)行了不同區(qū)域的劃分，因?yàn)槊恳黄瑓^(qū)域都有特定的處理數(shù)據(jù)方式和內(nèi)存管理方式。

JVM對(duì)內(nèi)存劃分5個(gè)區(qū)域

寄存器

本地方法區(qū)

方法區(qū)

運(yùn)行時(shí)存放class文件

棧內(nèi)存

用于存取局部變量，當(dāng)局部變量的作用域一旦結(jié)束，所占的內(nèi)存空間就會(huì)自動(dòng)釋放。

堆內(nèi)存

數(shù)組和對(duì)象，通過(guò)new創(chuàng)建的實(shí)例都存放在堆內(nèi)存中；

每一個(gè)實(shí)體都有內(nèi)存地址值；

堆內(nèi)存中每一個(gè)變量都有默認(rèn)的初始化值，根據(jù)元素類(lèi)型的不同，默認(rèn)初始化的值也是不一樣的，具體如下表所示：

實(shí)體不在使用時(shí)，會(huì)在不確定的時(shí)間內(nèi)被垃圾回收器回收

數(shù)組內(nèi)存結(jié)構(gòu)

內(nèi)存圖

通過(guò)上面內(nèi)存圖來(lái)詳細(xì)的說(shuō)明數(shù)組在創(chuàng)建過(guò)程中內(nèi)存的分配情況。

第一行代碼 int[] arr; 聲明一個(gè)變量arr, 該變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型為int[]，即一個(gè)int類(lèi)型的數(shù)組。變量arr會(huì)在棧內(nèi)存中占用一塊內(nèi)存單元，它沒(méi)有被分配初始化值。

第二行代碼 arr = new int[3];會(huì)在堆內(nèi)存中分配一塊內(nèi)存單元，數(shù)組首地址為0x7852e922，數(shù)組中每一個(gè)元素初始化值為0，并將首地址賦值給變量arr，在程序運(yùn)行的過(guò)程中可以使用變量arr來(lái)引用數(shù)組。

length屬性獲取數(shù)組的長(zhǎng)度

我們可以通過(guò)數(shù)組名.length的方式來(lái)獲取數(shù)組的長(zhǎng)度，即數(shù)組中元素的個(gè)數(shù)

通過(guò)索引訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中的元素

數(shù)組中的每一個(gè)元素都有一個(gè)索引(也可稱(chēng)為角標(biāo))，想要訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中的元素可以通過(guò)arr[索引]形式，值得注意的是：數(shù)組中最小的索引是0，最大的索引是數(shù)組的長(zhǎng)度-1。

public class ArrayDemo{    
   public static void main(String[] args){        
   int[] arr = new int[3]; //創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)度為3的數(shù)組
   System.out.println("arr[0] = " + arr[0]); // 訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中第一個(gè)元素
   System.out.println("arr[1] = " + arr[1]); // 訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中第二個(gè)元素
   System.out.println("arr[2] = " + arr[2]); // 訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中第三個(gè)元素
   System.out.println("數(shù)組的長(zhǎng)度length = " + arr.length); // 獲取數(shù)組的長(zhǎng)度
   }
  }

運(yùn)行結(jié)果如下圖：

從打印結(jié)果可以看出，數(shù)組中的三個(gè)元素初始值都為0，這是因?yàn)楫?dāng)數(shù)組被成功創(chuàng)建后，數(shù)組中元素會(huì)被自動(dòng)賦予一個(gè)默認(rèn)值，根據(jù)元素類(lèi)型的不同，默認(rèn)初始化的值也是不一樣的。

為數(shù)組中的元素賦值

如果在使用數(shù)組時(shí)，不想使用這些默認(rèn)初始值，也可以顯式地為這些元素賦值。

public class ArrayDemo{    
    public static void main(String[] args){        
        int[] arr = new int[4]; //創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)度為4的int類(lèi)型數(shù)組
        arr[0] = 3; // 為第一個(gè)元素賦值為3
        arr[1] =  5; // 為第二個(gè)元素賦值為5
         System.out.println("arr[0] = " + arr[0]); // 訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中第一個(gè)元素
        System.out.println("arr[1] = " + arr[1]); // 訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中第二個(gè)元素
        System.out.println("arr[2] = " + arr[2]); // 訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中第三個(gè)元素
        System.out.println("arr[3] = " + arr[3]); // 訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中第三個(gè)元素
        System.out.println("數(shù)組的長(zhǎng)度length = " + arr.length); // 獲取數(shù)組的長(zhǎng)度
    }
}

運(yùn)行結(jié)果如下圖:

在上述代碼中，定義一個(gè)長(zhǎng)度為4的int類(lèi)型數(shù)組，此時(shí)數(shù)組中每個(gè)元素都為默認(rèn)初始值0。通過(guò)賦值語(yǔ)句將數(shù)組中的元素arr[0]和arr[1]分別賦值為3和5，而元素arr[2]和arr[3]沒(méi)有賦值，其值仍為0，因此打印結(jié)果中四個(gè)元素的值依次為3、5、0、0。

數(shù)組遍歷
在操作數(shù)組時(shí)，經(jīng)常需要依次訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中的每個(gè)元素，這種操作稱(chēng)作數(shù)組的遍歷。接下來(lái)通過(guò)一個(gè)案例來(lái)學(xué)習(xí)如何使用for循環(huán)來(lái)遍歷數(shù)組。如下所示。ArrayDemo02.java

public class ArrayDemo02{
   public static void main(String[] args){
       int[] arr = new int[]{3, 6, 9, 5, 1}; // 創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組
       // 使用for循環(huán)遍歷數(shù)組中每一個(gè)元素
       for(int index = 0; index < arr.length; index++){
           // 通過(guò)索引（角標(biāo)）來(lái)訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中的元素
           System.out.print("arr["+ index +"]" + arr[index] + ", ");
       }
   }
}

運(yùn)行結(jié)果如下圖所示：

上述代碼中，定義一個(gè)長(zhǎng)度為5的數(shù)組arr，數(shù)組的角標(biāo)為0~4。由于for循環(huán)中定義的變量index的值在循環(huán)過(guò)程中為0~4，因此可以作為索引，依次去訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中的元素，并將元素的值打印出來(lái)。

數(shù)組索引越界異常
每個(gè)數(shù)組的索引都有一個(gè)范圍，即0~length-1。在訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組的元素時(shí)，索引不能超出這個(gè)范圍，否則程序會(huì)報(bào)ArrayIndexOutOfBoundsException，如下所示。ArrayDemo03.java

public class ArrayDemo03{
    public static void main(String[] args){
        int[] arr = new int[]{3, 6, 9, 5, 1};
        System.out.println(arr[5]);         
    }
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

上圖運(yùn)行結(jié)果中所提示的錯(cuò)誤信息是數(shù)組角標(biāo)越界異常ArrayIndexOutOfBoundsException，出現(xiàn)這個(gè)異常的原因是數(shù)組的長(zhǎng)度為5，其索引范圍為0~4。

空指針異常
在使用變量引用一個(gè)數(shù)組時(shí)，變量必須指向一個(gè)有效的數(shù)組對(duì)象，如果該變量的值為null，則意味著沒(méi)有指向任何數(shù)組，此時(shí)通過(guò)該變量訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中的元素會(huì)出現(xiàn)空指針異常NullPointerException。接下來(lái)通過(guò)一個(gè)案例來(lái)演示這種異常，如下所示。ArrayDemo04.java

public class ArrayDemo04{
  public static void main(String[] args){        
      int[] arr = new int[3]; // 創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)度為3的int類(lèi)型數(shù)組
      arr[0] = 23; // 給數(shù)組中的第一個(gè)元素賦值為23
      System.out.println("arr[0] = " + arr[0]); // 訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中第一個(gè)元素
      arr = null; // 將變量arr置位null
      System.out.println("arr[0] = " + arr[0]); // 訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中第一個(gè)元素
  }
}

運(yùn)行的結(jié)果如下圖：

通過(guò)上圖所示的運(yùn)行結(jié)果可以看出，代碼中將變量arr置為null，再次次訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組時(shí)就出現(xiàn)了空指針異常NullPointerException。

獲取最值
在操作數(shù)組時(shí)，經(jīng)常需要獲取數(shù)組中元素的最值(最大值或者最小值)。

    // int[] arr = {5,1,12,4,6,8,0,3};
    // 第一種寫(xiě)法
    public static int getMax(int[] arr){
        if(arr == null)
            return -1;
         // 定義一個(gè)變量記錄最大的值，默認(rèn)數(shù)組中第一個(gè)元素
        int maxElement = arr[0];
        for(int index = 1; index < arr.length; index++){
            // 如果arr[index]大于maxElement
            if(arr[index] > maxElement)
                maxElement = arr[index]; //條件成立, 將arr[index]賦值給maxElement
        }
        return maxElement;
    }
    
    // 第二種寫(xiě)法
    public static int getMax_2(int[] arr){
        if(arr == null)
            return -1;
        // 定義一個(gè)變量記錄索引值，默認(rèn)數(shù)組中第一個(gè)索引0
        int maxIndex = 0;
        for(int index = 1; index < arr.length; index++){
            // 如果arr[index]大于arr[maxElement]
            if(arr[index] > arr[maxIndex])
                maxIndex = index;//條件成立, 將index賦值給maxIndex
        }        
        return arr[maxIndex];
    }

運(yùn)行結(jié)果：maxElement = 12
上述代碼中，定義一個(gè)臨時(shí)變量maxElement用于記錄最大值，通過(guò)for循環(huán)遍歷數(shù)組中的每一個(gè)元素arr[index]與maxElement比較獲取最大值，并賦值給maxElement。
首先假設(shè)數(shù)組中第一個(gè)元素arr[0]為最大值，使用for循環(huán)對(duì)數(shù)組進(jìn)行遍歷，在遍歷的過(guò)程中只要遇到比maxElement還要大的元素，就講該元素賦值給maxElement，變量maxElement就能夠在for循環(huán)結(jié)束時(shí)記錄數(shù)組中的最大值。值得注意的是，在for循環(huán)中的變量index是從1開(kāi)始的，這樣寫(xiě)的原因是程序已經(jīng)假設(shè)數(shù)組中第一個(gè)元素為最大值，for循環(huán)中只需要從數(shù)組中第二個(gè)元素開(kāi)始遍歷，從而可以提高程序的運(yùn)行效率。

定義打印數(shù)組元素方法,按照給定的格式打印[11, 33, 44, 22, 55]

題目分析：通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)按照指定格式，打印數(shù)組元素操作。

通過(guò)循環(huán)，我們可以完成數(shù)組中元素的獲取，數(shù)組名[索引]

觀察發(fā)現(xiàn)，每個(gè)數(shù)組元素之間加入了一個(gè)逗號(hào)”,”進(jìn)行分隔；并且，整個(gè)數(shù)組的前后有一對(duì)中括號(hào)”[]”包裹數(shù)組所有元素。

解題步驟

使用輸出語(yǔ)句完成打印 左邊的中括號(hào)”[”

使用循環(huán)，輸出數(shù)組元素值。輸出元素值分為兩種情況，如下：

最后一個(gè)數(shù)組元素，加上一個(gè)右邊的中括號(hào)”]”

非最后一個(gè)數(shù)組元素，加上一個(gè)逗號(hào)”,”

//按照指定的格式打印數(shù)組
public static void toArray(int[] arr){
        System.out.print("[");
        for(int index = 0; index < arr.length; index++){
            if(index == arr.length - 1)
                System.out.print(arr[index] + "]");
            else
                System.out.print(arr[index] + ", ");
        }
    }

數(shù)組元素的逆序

圖解

題目分析:通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)原數(shù)組元素倒序存放操作。即原數(shù)組存儲(chǔ)元素為{23,34,45,56,67,78,89}，逆序后為原數(shù)組存儲(chǔ)元素變?yōu)閧89,78,67,56,45,34,23}。

通過(guò)圖解發(fā)現(xiàn)，想完成數(shù)組元素逆序，其實(shí)就是把數(shù)組中索引為start與end的元素進(jìn)行互換；

每次互換后，start索引位置后移，end索引位置前移，再進(jìn)行互換；

直到start位置超越了end位置，互換結(jié)束，此時(shí)，數(shù)組元素逆序完成。

解題步驟

定義兩個(gè)索引變量start值為0，變量end值為數(shù)組長(zhǎng)度減去1（即數(shù)組最后一個(gè)元素索引）；

使用循環(huán)，完成數(shù)組索引start位置元素與end位置元素值互換；

在循環(huán)換過(guò)程中，每次互換結(jié)束后，start位置后移1，end位置前移1；

在循環(huán)換過(guò)程中，最先判斷start位置是否超越了end位置，若已超越，則跳出循環(huán)

    // 數(shù)組元素的逆序
    public static void reverseArray(int[] arr){
        for(int start = 0, end = arr.length - 1; start < end; start++, end--){
            int temp = arr[start];
            arr[start] = arr[end];
            arr[end] = temp;
        }
    }

數(shù)組元素選擇排序

圖解

題目分析：通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)把數(shù)組元素{13,46,22,65,3}進(jìn)行排序。

提到數(shù)組排序，就要進(jìn)行元素值大小的比較，通過(guò)上圖發(fā)現(xiàn)，我們想完成排序要經(jīng)過(guò)若干次的比較才能夠完成；

上圖中用每圈要比較的第一個(gè)元素與該元素后面的數(shù)組元素依次比較到數(shù)組的最后一個(gè)元素，把小的值放在第一個(gè)數(shù)組元素中，數(shù)組循環(huán)一圈后，則把最小元素值互換到了第一個(gè)元素中；

3數(shù)組再循環(huán)一圈后，把第二小的元素值互換到了第二個(gè)元素中。按照這種方式，數(shù)組循環(huán)多圈以后，就完成了數(shù)組元素的排序。這種排序方式我們稱(chēng)為選擇排序。

解題步驟

使用for循環(huán)（外層循環(huán)），指定數(shù)組要循環(huán)的圈數(shù)（通過(guò)圖解可知，數(shù)組循環(huán)的圈數(shù)為數(shù)組長(zhǎng)度 - 1）；

在每一圈中，通過(guò)for循環(huán)（內(nèi)層循環(huán)）完成數(shù)組要比較的第一個(gè)元素與該元素后面的數(shù)組元素依次比較到數(shù)組的最后一個(gè)元素，把小的值放在第一個(gè)數(shù)組元素中；

在每一圈中，要參與比較的第一個(gè)元素由第幾圈循環(huán)來(lái)決定。如上圖所示

進(jìn)行第一圈元素比較時(shí)，要比較的第一個(gè)元素為數(shù)組第一個(gè)元素，即索引為0的元素；

進(jìn)行第二圈元素比較時(shí)，要比較的第一個(gè)元素為數(shù)組第二個(gè)元素，即索引為1的元素；

依次類(lèi)推，得出結(jié)論：進(jìn)行第n圈元素比較時(shí)，要比較的第一個(gè)元素為數(shù)組第n個(gè)元素，即數(shù)組索引為n-1的元素

// 選擇排序
    public static void selectSort(int[] arr){
        // 外層for循環(huán)控制數(shù)組循環(huán)的次數(shù)
        for(int i = 0; i < arr.length - 1; i++){
            // 內(nèi)層for循環(huán)用來(lái)比較元素值，將較小的值轉(zhuǎn)換到要比較的第一個(gè)元素中
            for(int j = i+1; j < arr.length; j++){
                if(arr[i] > arr[j]){
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }
            }
        }
    }
    
    // 這種方式可以減置換的次數(shù)，提高程序的性能
    public static void selectSort_2(int[] arr){
        for(int i = 0; i < arr.length - 1; i++){
            // 定義變量index和element分別記錄要比較的第一個(gè)元素的索引和值
            int index = i;
            int element = arr[i];
            for(int j = i + 1; j < arr.length; j++){
                // 比較獲取最小值的索引和值
                if(element > arr[j]){
                    index = j;
                    element = arr[j];
                }
            }
            // 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)要比較的元素索引不等于最小值的索引置換位置
            if(index != i){
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[index];
                arr[index] = temp;
            }
        }
    }

數(shù)組元素冒泡排序

圖解

題目分析：通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)把數(shù)組元素{13,46,22,65,3}進(jìn)行排序

提到數(shù)組排序，就要進(jìn)行元素值大小的比較，通過(guò)上圖發(fā)現(xiàn)，我們想完成排序要經(jīng)過(guò)若干次的比較才能夠完成；

上圖中相鄰的元素值依次比較，把大的值放后面的元素中，數(shù)組循環(huán)一圈后，則把最大元素值互換到了最后一個(gè)元素中。數(shù)組再循環(huán)一圈后，把第二大的元素值互換到了倒數(shù)第二個(gè)元素中。按照這種方式，數(shù)組循環(huán)多圈以后，就完成了數(shù)組元素的排序。這種排序方式我們稱(chēng)為冒泡排序。

解題步驟

使用for循環(huán)（外層循環(huán)），指定數(shù)組要循環(huán)的圈數(shù)（通過(guò)圖解可知，數(shù)組循環(huán)的圈數(shù)為數(shù)組長(zhǎng)度 - 1）；

在每一圈中，通過(guò)for循環(huán)（內(nèi)層循環(huán)）完成相鄰的元素值依次比較，把大的值放后面的元素中；

每圈內(nèi)層循環(huán)的次數(shù)，由第幾圈循環(huán)來(lái)決定。如上圖所示

進(jìn)行第一圈元素比較時(shí)，內(nèi)層循環(huán)次數(shù)為數(shù)組長(zhǎng)度 - 1；

進(jìn)行第二圈元素比較時(shí)，內(nèi)層循環(huán)次數(shù)為數(shù)組長(zhǎng)度 - 2；

依次類(lèi)推，得出結(jié)論：進(jìn)行第n圈元素比較時(shí)，內(nèi)層循環(huán)次數(shù)為數(shù)組長(zhǎng)度 - n

    // 冒泡排序
        public static void bubbleSort(int[] arr){
            // 外層for循環(huán)控制數(shù)組循環(huán)的次數(shù)
            for(int i = 0; i < arr.length - 1; i ++){
                // arr.length - 1 為了避免角標(biāo)越界
                // arr.length - 1 - i 為了比較效率，減少重復(fù)比較
                // 內(nèi)層for循環(huán)用來(lái)比較元素值，把大的元素置換到后面
                for(int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++){
                    if(arr[j] > arr[j+1]){
                        int temp = arr[j];
                        arr[j] = arr[j+1];
                        arr[j+1] = temp;
                    }
                }
            }
        }

數(shù)組元素普通查找

圖解

題目分析：通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)查找指定數(shù)值第一次在數(shù)組中存儲(chǔ)的位置（索引），返回該位置（索引）

我們可以通過(guò)遍歷數(shù)組，得到每個(gè)數(shù)組元素的值；

在遍歷數(shù)組過(guò)程中，使用當(dāng)前數(shù)組元素值與要查找的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比

數(shù)值相等，返回當(dāng)前數(shù)組元素值的索引；

整個(gè)循環(huán)結(jié)束后，比對(duì)結(jié)果數(shù)值沒(méi)有相等的情況，說(shuō)明該數(shù)組中沒(méi)有存儲(chǔ)要查找的數(shù)值，此時(shí)，返回一個(gè)索引值-1，來(lái)表示沒(méi)有查詢(xún)到對(duì)應(yīng)的位置。（使用 -1來(lái)表示沒(méi)有查詢(xún)到，是因?yàn)閿?shù)組的索引沒(méi)有負(fù)數(shù)）。

解題步驟

使用for循環(huán)，遍歷數(shù)組，得到每個(gè)數(shù)組元素值；

在每次循環(huán)中，使用if條件語(yǔ)句進(jìn)行當(dāng)前數(shù)組元素值與要查找的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，若比較結(jié)果相等，直接返回當(dāng)前數(shù)組元素的索引值；

若整個(gè)循環(huán)結(jié)束后，比對(duì)結(jié)果數(shù)值沒(méi)有相等的情況，說(shuō)明該數(shù)組中沒(méi)有存儲(chǔ)要查找的數(shù)值，此時(shí)，返回一個(gè)索引值-1

// 普通查找
    public static int getArrayIndex(int[] arr, int key){
        // 把數(shù)組中的元素依次與指定的值比較
        for(int i = 0; i < arr.length - 1; i++){
            // 如果相等，找到了直接返回
            if(key == arr[i])
                return i;
        }
        return -1;
    }

數(shù)組元素二分查找(折半查找)

圖解

題目分析：通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)查找指定數(shù)值在元素有序的數(shù)組中存儲(chǔ)的位置（索引），返回該位置（索引）。

我們使用數(shù)組最中間位置的元素值與要查找的指定數(shù)值進(jìn)行比較，若相等，返回中間元素值的索引

最中間位置的元素值與要查找的指定數(shù)值進(jìn)行比較，若不相等，則根據(jù)比較的結(jié)果，縮小查詢(xún)范圍為上次數(shù)組查詢(xún)范圍的一半；再根據(jù)新的查詢(xún)范圍，更新最中間元素位置，然后使用中間元素值與要查找的指定數(shù)值進(jìn)行比較。

比較結(jié)果相等，返回中間元素值的索引

比較結(jié)果不相等，繼續(xù)縮小查詢(xún)范圍為上次數(shù)組查詢(xún)范圍的一半，更新最中間元素位置，繼續(xù)比較，依次類(lèi)推。

當(dāng)查詢(xún)范圍縮小到小于0個(gè)元素時(shí)，則指定數(shù)值沒(méi)有查詢(xún)到，返回索引值-1。

解題步驟

定義3個(gè)用來(lái)記錄索引值的變量，變量min記錄當(dāng)前范圍最小索引值，初始值為0；變量max記錄當(dāng)前范圍最大索引值，初始值為數(shù)組長(zhǎng)度-1；變量mid記錄當(dāng)前當(dāng)前范圍最中間元素的索引值，初始值為(min+max) / 2；

使用循環(huán)，判斷當(dāng)前范圍下，最中間元素值與指定查找的數(shù)值是否相等

若相等，結(jié)束循環(huán)，返回當(dāng)前范圍最中間元素的索引值mid；

若不相等，根據(jù)比較結(jié)果，縮小查詢(xún)范圍為上一次查詢(xún)范圍的一般

中間元素值 比 要查詢(xún)的數(shù)值大，說(shuō)明要查詢(xún)的數(shù)值在當(dāng)前范圍的最小索引位置與中間索引位置之間，此時(shí)，更新查詢(xún)范圍為:范圍最大索引值 = 上一次中間索引位置 -1；

中間元素值 比 要查詢(xún)的數(shù)值小，說(shuō)明要查詢(xún)的數(shù)值在當(dāng)前范圍的最大索引位置與中間索引位置之間，此時(shí)，更新查詢(xún)范圍為:范圍最小索引值 = 上一次中間索引位置 +1；

在新的查詢(xún)范圍中，更新中間元素值的位置，再次使用最中間元素值與指定查找的數(shù)值是否相等，中間索引值 = (范圍最小索引值 +范圍最大索引值) / 2;

每次查詢(xún)范圍縮小一半后，使用if語(yǔ)句判斷，查詢(xún)范圍是否小于0個(gè)元素，若小于0個(gè)元素，則說(shuō)明指定數(shù)值沒(méi)有查詢(xún)到，返回索引值-1

public static int binarySearch(int[] arr, int key){
        // 定義三個(gè)變量分別記錄最小、最大和中間索引
        int min, max , mid;
        min = 0;
        max = arr.length - 1;
        while(min <= max){
            mid = (min + max) >>> 2;
            
            if(arr[mid] < key)
                min = mid + 1; // 在右邊
            else if(arr[mid] > key)
                max = mid - 1; // 在左邊
            else
                return mid;    // 找到了    
        }
        // 沒(méi)有找到
        return -(min + 1);
    }

定義的格式1

int[][] arr = new int[3][4];

上面的代碼相當(dāng)于定義了一個(gè)3*4的二維數(shù)組，即二維數(shù)組的長(zhǎng)度為3，二維數(shù)組中的每個(gè)元素又是一個(gè)長(zhǎng)度為4的一維數(shù)組，接下來(lái)通過(guò)一個(gè)圖來(lái)表示這種情況，如下圖所示：

定義的格式2

int[][] arr = new int[3][];

二維數(shù)組中有3個(gè)一維數(shù)組，每個(gè)一維數(shù)組都有默認(rèn)的初始化值為null，可以對(duì)這個(gè)三個(gè)一維數(shù)組分別進(jìn)行初始化，接下來(lái)通過(guò)一個(gè)圖來(lái)表示這種情況，如下圖所示：

定義的格式3

int[][] arr = {{1,2},{3,4,5,6},{7,8,9}};

定義一個(gè)名稱(chēng)為arr的二維數(shù)組，二維數(shù)組中有3個(gè)一維數(shù)組，每一個(gè)一維數(shù)組中具體元素都已初始化，接下來(lái)通過(guò)一個(gè)圖來(lái)表示這種情況，如圖所示

對(duì)二維數(shù)組中元素的訪(fǎng)問(wèn)也是通過(guò)角標(biāo)的方式，如需訪(fǎng)問(wèn)二維數(shù)組中第一個(gè)元素?cái)?shù)組的第二個(gè)元素，具體代碼如下：arr[0][1]

獲取arr數(shù)組中所有元素的和。使用for的嵌套循環(huán)即可。

int sum = 0;
int[][] arr = {{1,2},{3,4,5,6},{7,8,9}};  
for(int i =0; i < arr.length; i++){
for(int j=0; j< arr[i].length; j++){
    sum += arr[i][j];
}
}