JAVA應(yīng)用基礎(chǔ)第五章數(shù)組字符串和向量.ppt

第5章 數(shù)組、字符串、向量,2,主要內(nèi)容,5.1 數(shù)組 一維數(shù)組 二維數(shù)組 5.2 字符串 字符串常量 String類 StringBuffer類 StringTokenizer類 5.3 向量,3,5.1 數(shù)組,數(shù)組是有序數(shù)據(jù)的集合，是由數(shù)目固定、相同類型的元素組成的，用一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)組名和下標(biāo)來唯一地確定數(shù)組中的元素。Java將數(shù)組作為對象來處理，數(shù)組是一種引用類型，從java.lang.Object繼承而來，故Object類中的所有方法均可用。,4,5.1.1 一維數(shù)組,具有一個(gè)下標(biāo)的數(shù)組稱為一維數(shù)組。 1. 一維數(shù)組的聲明 其聲明格式如下： 這里只有數(shù)組變量的定義，沒有為數(shù)組元素分配空間，只為數(shù)組的引用分配了空間，array1和array2目前為空的引用。,方式一：數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名； 方式二：數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名； 例如： int array1; double array2;,5,2. 一維數(shù)組的初始化,一維數(shù)組定義之后，必須經(jīng)過初始化才可以引用，數(shù)組經(jīng)過初始化后，其長度（即可存放的元素個(gè)數(shù)）就不可再改變。數(shù)組的初始化分為靜態(tài)初始化和動態(tài)初始化兩種： (1) 靜態(tài)初始化：在定義數(shù)組的同時(shí)對數(shù)組元素進(jìn)行初始化 int intArray=1,2,3,4; / 定義了一個(gè)含有4個(gè)元素的int型數(shù)組 注意： 在給數(shù)組賦初值時(shí)，不能同時(shí)指定數(shù)組的大小，Java會根據(jù)初值的多少自動計(jì)算數(shù)組的大小。 靜態(tài)初始化必須使用上述一條語句完成 當(dāng)創(chuàng)建數(shù)組后，如果沒有初始化，系統(tǒng)會根據(jù)數(shù)組的不同數(shù)據(jù)類型，指定不同的缺省值。,6,(2) 動態(tài)初始化：用運(yùn)算符new為數(shù)組分配空間 對于簡單類型的數(shù)組，其格式如下： 數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名=new 數(shù)據(jù)類型arraySize; 數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名=new 數(shù)據(jù)類型arraySize; 其中arraySize表示數(shù)組長度，通常為整型常量，用以指明數(shù)組元素的個(gè)數(shù)。 或先聲明數(shù)組，再對數(shù)組進(jìn)行初始化： 數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名; 數(shù)組名=new 數(shù)據(jù)類型arraySize;,7, 對于復(fù)合（引用）類型（類、接口、數(shù)組）的數(shù)組，需要經(jīng)過以下兩步進(jìn)行內(nèi)存空間的分配。 首先：為數(shù)組分配空間，每一個(gè)數(shù)組元素都是一個(gè)引用，格式為： 數(shù)組名=new 數(shù)據(jù)類型arraySize; 然后為每一個(gè)數(shù)組元素分配所引用的對象空間，格式為： 數(shù)組名i=new 數(shù)組元素對象的構(gòu)造函數(shù); 例如： String stringArray; /定義一個(gè)String類型的數(shù)組 stringArray = new String3; 上述語句給數(shù)組stringArray分配3個(gè)引用空間，初始化每個(gè)引用值為null stringArray0=new String(“how“); stringArray1=new String(“are“); stringArray2=new String(“you”);（如圖示）,8,9,3. 一維數(shù)組元素的的引用,當(dāng)數(shù)組初始化后就可通過數(shù)組名與下標(biāo)來引用數(shù)組中的每一個(gè)元素。一維數(shù)組元素的引用格式如下： 數(shù)組名int類型的表達(dá)式 注意： (1) 與C/C+不同的是，Java對數(shù)組元素的下標(biāo)要進(jìn)行越界檢查，以保證訪問的安全性。若數(shù)組下標(biāo)越界，Java會拋出java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException異常。 (2) length是屬于數(shù)組對象的數(shù)據(jù)域而不是方法。因此，使用length()會出錯(cuò)，length只有在數(shù)組創(chuàng)建后才能訪問。創(chuàng)建前，數(shù)組的引用是null。,10,4. 數(shù)組的復(fù)制,一個(gè)簡單的賦值語句并不能完成數(shù)組復(fù)制工作，在Java中，可以使用賦值語句復(fù)制基本類型的變量卻不能復(fù)制對象，如數(shù)組。將一個(gè)對象賦值給另一個(gè)對象，只會使兩個(gè)對象指向相同的內(nèi)存地址。 賦值數(shù)組有以下三種方法： (1) 用循環(huán)語句復(fù)制數(shù)組的每一個(gè)元素，如 for(int i=0;isourceArray.length;i+) targetArrayi=sourceArrayi; (2) 使用Object的clone方法，如： int targetArray = (int)sourceArray.clone(); (3) 使用System類中的靜態(tài)方法arraycopy，arraycopy的語法如下： arraycopy(sourceArray,srcpos,targetArray,tarpos,length);,11,5. 程序舉例,【例5.2】用數(shù)組求解Fibonacci數(shù)列的前20項(xiàng)，即使用數(shù)組下標(biāo)表達(dá)式求解數(shù)學(xué)上的迭代問題。 【例5.3】用冒泡法和選擇法兩種方法對N個(gè)數(shù)排序(升序)。,12,圖5.2 對5個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行冒泡法排序,13,練習(xí):,讀入6個(gè)整數(shù),找出其中最大的,并且統(tǒng)計(jì)它的出現(xiàn)次數(shù).,14,5.1.2 二維數(shù)組,如果數(shù)組的元素類型也是數(shù)組，這種結(jié)構(gòu)就是多維數(shù)組。多維數(shù)組的維數(shù)沒有限制，可以為二維、三維等。最常用的二維數(shù)組是一個(gè)特殊的一維數(shù)組，它的每個(gè)元素都是一個(gè)一維數(shù)組，又叫做數(shù)組的數(shù)組。表示矩陣或表格需要使用二維數(shù)組。 1. 二維數(shù)組的聲明,數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名； 或 數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名； 例如： int arr; 或 int arr;,15,2. 二維數(shù)組的初始化,二維數(shù)組的初始化也分為靜態(tài)初始化和動態(tài)初始化兩種。 (1) 靜態(tài)初始化：在定義數(shù)組的同時(shí)為數(shù)組分配空間，例如： int intArray=1,2,2,3,3,4; (2) 動態(tài)初始化：對高維數(shù)組來說，動態(tài)分配內(nèi)存空間有下面兩種方法： 直接為每一維分配空間，格式如下： （舉例說明） 數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名=new數(shù)據(jù)類型數(shù)組長度； 或 數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名=new 數(shù)據(jù)類型數(shù)組長度數(shù)組長度；,16,例如: int intArray1=new int4; int intArray2=new int43; /*定義了一個(gè)二維數(shù)組intArray2，分配了12個(gè)存儲單元，類似一個(gè)4行3列的矩陣。*/ 需要注意的是不指定行數(shù)而指定列數(shù)是錯(cuò)誤的。例如，下面的初始化是錯(cuò)誤的。 int arr=new int4; / 錯(cuò)誤,17, 從最高維開始（而且必須從最高維開始），分別為每一維分配空間。在這種情況下，第2維的每一個(gè)數(shù)組的長度可以不同，是一個(gè)不規(guī)則的二維數(shù)組。不規(guī)則的數(shù)組可以節(jié)省存儲空間。 例如： String s =new String2 ; s0=new String2; s1=new String3; s00=new String(“Good“); s01=new String(“ Luck“); s10=new String(“ to“); s11=new String(“ you“); s12=new String(“!“);,18,3. 二維數(shù)組的引用,對二維數(shù)組中的每個(gè)元素，引用方式為： 數(shù)組名index1index2 其中index1和index2是數(shù)組下標(biāo)，為整型常數(shù)和整型表達(dá)式，都是從0開始的。 二維數(shù)組也有l(wèi)ength屬性，可以求每一維數(shù)組的長度。對于：int x = new int34;,19,【例5.5】測定數(shù)組的長度及數(shù)組賦值。,public class twoDimensionArray public static void main(String arg) int matrix = 1, 2, 3, 4, 5, 2, 3, 4, 5, 3, 4, 5, 4, 5, 5 ; System.out.println(“the length of matrix is “+matrix.length); for (int i=0;i5;i+) System.out.println(“the length of matrix“+i+“ is “+matrixi.length); ,20,【例5.6】求二維數(shù)組中的最大數(shù)。 【例5.7】矩陣的加法和乘法運(yùn)算。,21,5.2 字符串,字符串是多個(gè)字符的序列，是編程中常用的數(shù)據(jù)類型。 在純面向?qū)ο蟮腏ava語言中，將字符串?dāng)?shù)據(jù)類型封裝為字符串類，無論是字符串常量還是字符串變量，都是用類的對象來實(shí)現(xiàn)的，在對象中封裝了一系列方法來進(jìn)行字符串處理。,22,5.2.1 字符串常量,一個(gè)字符串常量使用雙引號括住的一串字符，字符常量是用單引號括住的一個(gè)字符。一個(gè)字符串常量是一個(gè)String對象，故可以使用String類中的各種方法。 注意：若Java程序中多處出現(xiàn)字符串常量如“ABC“，則Java編譯程序只創(chuàng)建一個(gè)String對象，所有的字符串常量“ABC“將使用同一個(gè)String對象。如： String s1=“ABC“; String s2=“ABC“; String s3=new String(“ABC“); 上述三條語句創(chuàng)建了三個(gè)對象，其中s1和s2是同一個(gè)對象，而s1和s3是2個(gè)不同的對象，盡管它們所表示的字符序列相等。,23,5.2.2 String類,1. String類的構(gòu)造方法 String類中提供了多種構(gòu)造方法來創(chuàng)建String類的對象。 (1) public String(); 功能：創(chuàng)建一個(gè)字符串對象，其字符串值為空。 (2) public String(String value); 功能：用字符串對象value創(chuàng)建一個(gè)新的字符串對象。 (3) public String(char value); 用字符數(shù)組value來創(chuàng)建字符串對象。 (4) public String(char value,int offset,int count) 從字符數(shù)組value中下標(biāo)為offset的字符開始，創(chuàng)建有count個(gè)字符的字符串對象。,24,(5) public String(byte ascII) 用byte型字符串?dāng)?shù)組ascII，按缺省的字符編碼方案創(chuàng)建字符串對象。 (6) public String(byte ascII，int offset int count) 從字節(jié)型數(shù)組ascII中下標(biāo)為offset的字符開始，按缺省的字符編碼方案創(chuàng)建count個(gè)字符的串對象。 (7) public String(StringBuffer buffer) 用緩沖字符串buffer創(chuàng)建一個(gè)字符串對象。 【例5.8】String類的構(gòu)造方法的使用。,25,2. String類的常用成員方法,創(chuàng)建一個(gè)String類的對象后，使用相應(yīng)類的成員方法對創(chuàng)建的對象進(jìn)行處理。String類的常用成員方法見表5.3。 說明： (1) 關(guān)于字符串比較的說明 不能用“=” ，而用equals()方法。 (2) 程序設(shè)計(jì)中頻繁使用字符串。 (3) 類型轉(zhuǎn)換 String類的靜態(tài)方法valueOf()實(shí)現(xiàn)簡單數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為字符串 。 類Integer、Double、Float和Long中也提供了方法valueOf()把一個(gè)字符串轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的數(shù)字對象類型 示例：參看例5.10,26,5.2.3 StringBuffer類,StringBuffer類也是java.lang.Object的子類。與String類不同，StringBuffer類是一個(gè)在操作中可以更改其內(nèi)容的字符串類。即一旦創(chuàng)建StringBuffer類的對象，在操作中可以更改和變動字符串的內(nèi)容。也就是說對于StringBuffer類的對象不僅能進(jìn)行查找和比較等操作，也可以做添加、插入、修改之類的操作。,27,1. StringBuffer類的構(gòu)造函數(shù),StringBuffer類提供了多種構(gòu)造方法來創(chuàng)建類StringBuffer的對象。 (1) public StringBuffer() 功能：創(chuàng)建一個(gè)空字符串緩沖區(qū)，默認(rèn)初始長度為16個(gè)字符。 (2) public StringBuffer(int length) 功能：用length指定的初始長度創(chuàng)建一個(gè)空字符串緩沖區(qū) (3) public StringBuffer(String str) 功能：用指定的字符串str創(chuàng)建一個(gè)字符串緩沖區(qū)，其長度為str的長度再加16個(gè)字符。,28,2. StringBuffer類中追加和插入新內(nèi)容,StringBuffer類提供了10個(gè)重載方法append，可以在字符串緩沖區(qū)末尾追加boolean、char、字符數(shù)組、double、float、int、long、string、Object等類型的新內(nèi)容，append方法的返回類型均為StringBuffer。 StringBuffer類還提供了9個(gè)重載方法insert，可以在字符串緩沖區(qū)中指定位置處插入char 、字符數(shù)組、double、float、int、long、boolean、string、Object等類型的新內(nèi)容。insert方法的返回類型均為StringBuffer。 【例5.11】將給定不同數(shù)據(jù)類型的內(nèi)容添加到當(dāng)前字符串后面。,29,3. StringBuffer類的常用成員方法,java.lang.StringBuffer常用成員方法參見表5.4。 【例5.12】測試字符串緩沖區(qū)的長度和容量。,30,5.2.4 StringTokenizer類,在Java類庫的java.util包中包含一個(gè)用于進(jìn)行字符串詞法分析的類StringTokenizer，目的是將對字符串進(jìn)行分解的方法進(jìn)行封裝，以簡化應(yīng)用程序設(shè)計(jì)過程中的工作量。 1StringTokenizer類的構(gòu)造方法 (1) public StringTokenizer(String str) (2) public StringTokenizer(String str,String delim) (3) public StringTokenizer(String str,String delim,boolean returnTokens),31,2StringTokenizer類的常用成員方法 (1) public int countTokens() 功能：返回字符串中的當(dāng)前單詞的數(shù)量，為整數(shù)。 (2) public boolean hasMoreTokens() 功能：若還有子串，則返回true，否則返回false。 (3) public String nextToken() 功能：返回下一個(gè)子串。 (4) public String nextToken(String delim) 功能：重置delim中的分隔符后，返回串中下一個(gè)子串。,32,3. 程序設(shè)計(jì)舉例 【例5.13】測試StringTokenizer類。,33,5.3 向量,Java中的數(shù)組只能保存固定數(shù)目的元素，且必須把所有需要