日期:2026-07-16
项目:c260716
作者:WanJL
Java 中的多维数组本质上是数组的数组:
| 维度 | 本质 | 说明 |
|---|---|---|
| 一维数组 | 元素是数据类型的变量或常量 | int[] → 元素是 int |
| 二维数组 | 元素是一维数组 | int[][] → 元素是 int[] |
| 三维数组 | 元素是二维数组 | int[][][] → 元素是 int[][] |
核心概念:二维数组的每个元素其实是一维数组的引用地址值。
数组类型[][] 数组名 = new 数组类型[二维数组长度][一维数组长度];
// 示例:3行2列的二维数组
int[][] arr = new int[3][2]; // [行数][列数]
二维数组需要两层循环嵌套来遍历:
// 外层循环控制行数(二维数组的长度)
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
// 内层循环控制列数(每个一维数组的长度)
for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
System.out.print(arr[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
arr.length — 二维数组的长度(即行数)arr[i].length — 第 i 行一维数组的长度(即列数)int[][] arr1 = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9}
};
二维数组中的一维数组不必长度相同:
int[] arr01 = {1, 3};
int[] arr02 = {4, 5, 6};
int[] arr03 = {7, 8, 9, 15};
int[][] arr2 = {arr01, arr02, arr03}; // 存放的是一维数组的引用地址
遍历时同样使用两层循环,每个内层循环以对应一维数组的长度为界:
for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
for (int j = 0; j < arr2[i].length; j++) {
System.out.print(arr2[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
增强 for 循环(foreach) 是 Java 提供的一种简化数组遍历的语法,作用和普通 for 循环一样,主要用于遍历数组或集合中的所有元素。
for (数据类型 变量 : 数组名) {
代码块
}
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 8};
for (int a : arr) {
System.out.print(a + " ");
}
// 输出:1 2 3 4 5 6 8
⚠️ 注意:foreach 遍历数组时无法获取索引值,所以只适合遍历全部元素。如果需要操作某个指定索引位置的元素,仍需使用普通
for循环。
int[] arr01 = {1, 3};
int[] arr02 = {4, 5, 6};
int[] arr03 = {7, 8, 9, 15};
int[][] arr2 = {arr01, arr02, arr03};
for (int[] a : arr2) { // 外层 foreach:遍历二维数组,得到每个一维数组
for (int a1 : a) { // 内层 foreach:遍历一维数组,得到每个元素
System.out.print(a1 + " ");
}
System.out.println();
}
外层
int[] a表示二维数组中的每个元素是一维数组,内层int a1表示一维数组中的每个元素是int。
| 特性 | 普通 for 循环 | 增强 for 循环(foreach) |
|---|---|---|
| 语法 | for(int i=0; i<len; i++) |
for(int a : arr) |
| 索引访问 | 支持(通过 i) |
不支持 |
| 适用场景 | 需要索引、修改元素、部分遍历 | 只需要遍历全部元素 |
| 代码简洁性 | 较繁琐 | 更简洁 |
| 可读性 | 一般 | 更好 |
java.util.Arraysjava.util.Arrays 是 Java 提供的数组工具类,包含大量操作数组的静态方法。
命名特点:如果一个类的类名是名词 +
s,大多数情况下这个类就是工具类。
使用前提:需要导包
import java.util.Arrays;
// import 是导包的关键字,后面跟着【类全路径名】—— 包名.类名
| 方法 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
Arrays.sort(arr) |
对数组进行升序排序 | Arrays.sort(arr); |
Arrays.toString(arr) |
将数组转换为字符串输出 | System.out.println(Arrays.toString(arr)); |
Arrays.copyOf(arr, newLength) |
拷贝数组(扩展或截断,多余补默认值) | int[] copy = Arrays.copyOf(arr, 10); |
Arrays.copyOfRange(arr, from, to) |
拷贝数组的指定范围 [from, to) |
int[] range = Arrays.copyOfRange(arr, 1, 4); |
Arrays.binarySearch(arr, key) |
二分查找(数组必须先排序),返回索引值(未找到返回负数) | int index = Arrays.binarySearch(arr, 689); |
int[] arr = {7, 6, 78, 1, 689, 87, 165, 7, 4, 5, 8};
// 排序
Arrays.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
// 输出:[1, 4, 5, 6, 7, 7, 8, 78, 87, 165, 689]
// 拷贝(扩展长度,多余补 0)
int[] copy = Arrays.copyOf(arr, 10);
System.out.println(Arrays.toString(copy));
// 拷贝指定范围 [1, 4) — 包含索引1,不包含索引4
int[] range = Arrays.copyOfRange(arr, 1, 4);
System.out.println(Arrays.toString(range)); // 输出:[4, 5, 6]
// 二分查找(需先排序),返回元素在数组中的索引
int index = Arrays.binarySearch(arr, 689);
System.out.println(index); // 输出:10(排序后 689 在索引 10)
⚠️
Arrays.binarySearch()要求数组必须先排序,否则结果不确定。
题目:定义数组 {10, 20, 30, 40, 50},将第 1 个与第 5 个交换、第 2 个与第 4 个交换(首尾对称交换)。
核心思路:使用加减法交换(不借助第三个变量)实现两个位置的元素互换。
int[] arr = {10, 20, 30, 40, 50};
// 首尾交换:第1位和第5位
arr[0] = arr[0] + arr[4];
arr[4] = arr[0] - arr[4];
arr[0] = arr[0] - arr[4];
// 首尾交换:第2位和第4位
arr[1] = arr[1] + arr[3];
arr[3] = arr[1] - arr[3];
arr[1] = arr[1] - arr[3];
变量交换的三种方式:
| 方式 | 代码 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| 借助临时变量 | tmp = a; a = b; b = tmp; |
直观、安全 | 多用一个变量 |
| 加减法交换 | a = a + b; b = a - b; a = a - b; |
无需额外变量 | 可能溢出(大数) |
| 异或交换 | a = a ^ b; b = a ^ b; a = a ^ b; |
无需额外变量 | 可读性差 |
题目:定义数组 {1, 2, 3, 4, 5},将数组中的所有元素向右移动 2 个位置,超出数组范围的元素循环移到数组开头。
解题思路:
先理解全体向右移动 1 位的过程:
执行步骤图解(右移 1 位):
原始: [1, 2, 3, 4, 5]
第1步:保存最后一个元素 last = 5
第2步:从后往前移动 ←
[1, 2, 3, 4, 4] // arr[4]=arr[3]
[1, 2, 3, 3, 4] // arr[3]=arr[2]
[1, 2, 2, 3, 4] // arr[2]=arr[1]
[1, 1, 2, 3, 4] // arr[1]=arr[0]
第3步:arr[0] = last
结果: [5, 1, 2, 3, 4]
代码实现:
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
int k = 2; // 右移位数
// 如果k大于数组长度,取模(移动6次 = 移动1次)
k = k % arr.length;
// 整体右移k位(循环右移)
for (int i = 0; i < k; i++) {
// 保存最后一个元素
int last = arr[arr.length - 1];
// 从后往前,每个元素向后移动1位
for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {
arr[j] = arr[j - 1];
}
// 把最后一个元素放到第0位
arr[0] = last;
}
关键点:
- 内层循环必须从后往前遍历(
j = length-1→j > 0),否则前面的值会被覆盖k = k % arr.length解决 k 大于数组长度时的重复移动问题(如移动 6 次 = 移动 1 次)
题目:定义数组 {5, 2, 8, 2, 5, 9, 1, 8, 3},去除重复元素,只保留第一次出现的元素,输出去重后的新数组。
核心思路:
判断元素是否重复的方式:检查当前元素 arr[i] 在它之前是否出现过(即 arr[0] ~ arr[i-1] 中是否有相同的值)。
int[] arr = {5, 2, 8, 2, 5, 9, 1, 8, 3};
int count = 0; // 不重复元素的个数
// 第一步:统计不重复元素的个数
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
boolean b = false; // 标记:先认为当前元素没有重复
for (int j = 0; j < i; j++) { // 检查 arr[i] 在它之前是否出现过
if (arr[i] == arr[j]) {
b = true; // 找到重复,标记改为 true
break; // 跳出内层循环
}
}
if (b == false) { // 没有重复,计数
count++;
}
}
// 第二步:创建新数组
int[] newArr = new int[count];
int index = 0; // 新数组的索引
// 第三步:将不重复元素放入新数组
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
boolean b = false;
for (int j = 0; j < i; j++) {
if (arr[i] == arr[j]) {
b = true;
break;
}
}
if (b == false) { // 不重复的元素
newArr[index] = arr[i]; // 放入新数组
index++;
}
}
// 输出新数组
for (int i = 0; i < newArr.length; i++) {
System.out.print(newArr[i] + " ");
}
// 输出:5 2 8 9 1 3
核心技巧:
- 使用布尔标记
boolean b来判断元素是否重复- 内层循环
j < i只检查当前元素之前的元素,确保只保留第一次出现的元素- 两步走:先统计个数 → 再填充数据(因为数组长度在创建后不可改变)
题目:定义数组 {11, 22, 33, 44, 55},用 for 循环遍历数组,计算所有元素的总和。
知识点:数组遍历、累加求和
int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};
int sum = 0; // 记录累加和
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
sum += arr[i]; // 通过 arr[i] 获取每个元素,累加到 sum
}
System.out.println(sum); // 输出:165
题目:定义数组 {3, 8, 1, 9, 4, 7, 2},找出数组中的最大值。
知识点:数组遍历、打擂法(假设法)
int[] arr = {3, 8, 1, 9, 4, 7, 2};
int max = arr[0]; // 先假设第一个元素是最大值
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] > max) { // 如果有元素比当前最大值还大
max = arr[i]; // 更新最大值
}
}
System.out.println(max); // 输出:9
打擂法核心思路:先假设第一个元素是最大值,然后遍历数组,遇到更大的就更新。
题目:定义数组 {1, 2, 3, 4, 5},从后往前遍历,将元素倒序输出。
知识点:for 循环逆序遍历
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
// 从最大索引开始,递减到 0
for (int i = arr.length - 1; i >= 0; i--) {
System.out.println(arr[i]);
}
// 输出:
// 5
// 4
// 3
// 2
// 1
从
arr.length - 1(最后一个元素的索引)开始,到0(第一个元素的索引)结束,每次递减 1。
题目:定义数组 {12, 7, 9, 24, 15, 8, 31, 46},遍历数组,统计奇数和偶数的个数。
知识点:数组遍历、取模判断、统计计数
int[] arr = {12, 7, 9, 24, 15, 8, 31, 46};
int count = 0; // 奇数个数
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] % 2 != 0) { // 余2不等于0,说明是奇数
count++;
}
}
System.out.println("奇数个数:" + count + ",偶数个数:" + (arr.length - count));
// 输出:奇数个数:4,偶数个数:4
偶数的判定:
arr[i] % 2 == 0
奇数的判定:arr[i] % 2 != 0
偶数个数 = 数组总长度 - 奇数个数
int[][] arr = new int[3][2];(3 行 2 列)arr.length,内层列数 arr[i].lengthfor(数据类型 变量 : 数组名) { },适合遍历全部元素java.util.Arrays,操作数组的静态方法集合Arrays.sort(arr):对数组进行升序排序Arrays.toString(arr):将数组转换为字符串输出Arrays.copyOf(arr, n):拷贝数组,指定新长度,多余补默认值Arrays.copyOfRange(arr, from, to):拷贝指定范围 [from, to)Arrays.binarySearch(arr, key):二分查找(必须先排序)tmp = a; a = b; b = tmp;a = a + b; b = a - b; a = a - b;k = k % arr.length 解决 k 大于数组长度的问题boolean 变量标记元素是否重复length-1 到 0 递减遍历n % 2 == 0 偶,n % 2 != 0 奇当直接打印数组变量时,输出的是数组在堆内存中的地址值:
int[] a = new int[10];
System.out.println(a); // 输出类似:[I@b4c966a
地址值含义:
[ — 一维数组I — 元素类型为 int@ — 分隔符b4c966a — 堆内存中的十六进制地址二维数组 arr2 = {arr01, arr02, arr03} 在内存中:
┌──────────┐
│ arr2[0] │────→ arr01: [1, 3]
├──────────┤
│ arr2[1] │────→ arr02: [4, 5, 6]
├──────────┤
│ arr2[2] │────→ arr03: [7, 8, 9, 15]
└──────────┘
二维数组的每个元素存储的是一维数组的引用地址,而不是元素本身。
Arrays.binarySearch() 基于二分查找算法(Binary Search):
时间复杂度:O(log n) — 效率远高于线性查找 O(n)
已排序数组:[1, 4, 5, 6, 7, 7, 8, 78, 87, 165, 689]
查找目标:689
第1次:比较中间元素 7 → 689 > 7,在右半部分查找
第2次:比较中间元素 87 → 689 > 87,继续在右半部分查找
第3次:比较中间元素 165 → 689 > 165,继续在右半部分查找
第4次:找到 689,返回索引 10
Arrays.copyOf() 和 Arrays.copyOfRange() 执行的是浅拷贝:
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title Demo01
* @description 多维数组
* @create 2026/7/16
*/
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
/*
一维数组中所有的元素都是数据类型的变量或常量
二维数组中所有的元素都是一维数组
三维数组中所有的元素都是二维数组
......
Java多维数组的本质:其实就是数组的数组,二维数组的元素其实就是一维数组的引用地址值
二维数组的定义的格式:
数组类型[][] 数组名=new 数组类型[二维数组长度][一维数组长度];
*/
//数组类型[][] 数组名=new 数组类型[二维数组长度][一维数组长度];
int[][] arr = new int[3][2]; //[行数][列数]
//遍历二维数组需要两层循环嵌套
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
System.out.print(arr[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
// 静态初始化二维数组----三行三列
int[][] arr1 = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9}
};
for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
for (int j = 0; j < arr1[i].length; j++) {
System.out.print(arr1[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
// 二维数组中的一维数组,不是必须要相同长度的,长度是不一样的。
int[] arr01 = {1, 3};
int[] arr02 = {4, 5, 6};
int[] arr03 = {7, 8, 9, 15};
int[][] arr2 = {arr01, arr02, arr03}; //二维数组存放的其实就是一维数组的引用地址
for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
for (int j = 0; j < arr2[i].length; j++) {
System.out.print(arr2[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
}
}
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title Demo02
* @description foreach迭代-增强for循环
* @create 2026/7/16
*/
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) {
//我们之前使用的for循环,是for(int i=0;i<10;i++)
//可以使用增强for循环--foreach,作用和for循环一样
//主要是用来进行数组遍历
/*
格式:
for(数据类型 变量 : 数组名){
代码块
}
*/
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 8};
for (int a : arr) {
System.out.print(a + " ");
}
System.out.println();
/*
foreach 遍历的数组,无法获取索引值,所以只适合遍历全部元素。想要获取某个索引位置的元素,需要for循环
*/
int[] arr01 = {1, 3};
int[] arr02 = {4, 5, 6};
int[] arr03 = {7, 8, 9, 15};
int[][] arr2 = {arr01, arr02, arr03};
for (int[] a : arr2) { //外层foreach
for (int a1 : a) { //内层foreach
System.out.print(a1 + " ");
}
System.out.println();
}
}
}
import java.util.Arrays;
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title Demo03
* @description 数组工具类 : java.util.Arrays;
* @create 2026/7/16
*/
public class Demo03 {
public static void main(String[] args) {
/*
数组工具类 : java.util.Arrays;
java中的命名特点,如果一个类的类名 是名词+s,那么大多数情况下,这个类就是一个工具类
*/
int[] arr = {7, 6, 78, 1, 689, 87, 165, 7, 4, 5, 8};
//使用工具类对数组进行排序
Arrays.sort(arr);
//输出arr数组--Arrays.toString方法 是直接把arr数组转换成字符串
System.out.println(Arrays.toString(arr));
// 拷贝(扩展长度,多余补 0)-- 把一个数组的元素复制到一个新的数组并指定新数组的长度,多余补 0
int[] copy = Arrays.copyOf(arr, 10);
System.out.println(Arrays.toString(copy));
// 拷贝指定范围 [1,4)
int[] range = Arrays.copyOfRange(arr, 1, 4);
System.out.println(Arrays.toString(range));
// 二分查找(需先排序),返回索引值
int index = Arrays.binarySearch(arr, 689);
System.out.println(index);
}
}
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title Exercises01
* @description 课堂练习01:首尾对称交换数组元素
* @create 2026/7/16
*/
public class Exercises01 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {10, 20, 30, 40, 50};
System.out.print("交换前:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
System.out.println();
System.out.print("交换后:");
//首尾交换 第1位和第5位,第2位和第4位
arr[0] = arr[0] + arr[4];
arr[4] = arr[0] - arr[4];
arr[0] = arr[0] - arr[4];
arr[1] = arr[1] + arr[3];
arr[3] = arr[1] - arr[3];
arr[1] = arr[1] - arr[3];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
}
}
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title Exercises02
* @description 课堂练习02:数组循环右移
* @create 2026/7/16
*/
public class Exercises02 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
int k = 2; //右移位数
//如果k大于数组长度,要取模
k = k % arr.length;
System.out.print("移动前:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
System.out.println();
//整体右移k位(循环右移)
for (int i = 0; i < k; i++) {
//保存最后一个元素
int last = arr[arr.length - 1];
//从后往前,每个元素向后移动1位
for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {
arr[j] = arr[j - 1];
}
//把最后1位给第0位
arr[0] = last;
}
System.out.print("移动后:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
}
}
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title Exercises03
* @description 课堂练习03:数组去重
* @create 2026/7/16
*/
public class Exercises03 {
public static void main(String[] args) {
/*
先统计不重复元素的个数
*/
int[] arr = {5, 2, 8, 2, 5, 9, 1, 8, 3};
int count = 0; //个数
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
boolean b = false; //设置false,表示先认为当前的数组元素是没有重复的
for (int j = 0; j < i; j++) { //找 arr[i]元素,在arr数组中,有没有重复的元素。
if (arr[i] == arr[j]) { //只要找到一个重复的
b = true; //就把b设置为 true
break; //跳出内层循环
}
}
if (b == false) { //那就说明这个元素是没有重复的,就计数
count++;
}
}
//创建的新的数组长度就是 count
int[] newArr = new int[count]; //动态初始化
int index = 0; //作为新数组的索引值
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
boolean b = false; //设置false,表示先认为当前的数组元素是没有重复的
//检查arr[i]在它之前是否有出现过
for (int j = 0; j < i; j++) {
if (arr[i] == arr[j]) {
b = true;
break;
}
}
//判断如果我们设置的标记还是false,说明没有重复
if (b == false) {
newArr[index] = arr[i];
index++;
}
}
for (int i = 0; i < newArr.length; i++) {
System.out.print(newArr[i] + " ");
}
}
}
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title HomeWork07
* @description 7月15日作业:数组元素求和
* @create 2026/7/16
*/
public class HomeWork07 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};
int sum = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
sum += arr[i];
}
System.out.println(sum);
}
}
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title HomeWork08
* @description 7月15日作业:找数组最大值
* @create 2026/7/16
*/
public class HomeWork08 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3, 8, 1, 9, 4, 7, 2};
int max = arr[0]; //假设第一个元素是最大值
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] > max) {
max = arr[i];
}
}
System.out.println(max);
}
}
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title HomeWork09
* @description 7月15日作业:数组倒序输出
* @create 2026/7/16
*/
public class HomeWork09 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int i = arr.length - 1; i >= 0; i--) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
}
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title HomeWork10
* @description 7月15日作业:统计奇偶数个数
* @create 2026/7/16
*/
public class HomeWork10 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {12, 7, 9, 24, 15, 8, 31, 46};
int count = 0; //奇数个数
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] % 2 != 0) {
count++;
}
}
System.out.println("奇数个数:" + count + ",偶数个数:" + (arr.length - count));
}
}
| 概念 | 说明 |
|---|---|
| 多维数组 | Java 中多维数组是数组的数组,二维数组的元素是一维数组的引用地址 |
| 二维数组遍历 | 外层循环遍历行(arr.length),内层循环遍历列(arr[i].length) |
| 不规则数组 | 二维数组中的每个一维数组长度可以不同 |
| 增强 for 循环 | for(类型 变量 : 数组) 语法,简化数组/集合遍历,无法获取索引 |
| Arrays 工具类 | java.util.Arrays 包含 sort、toString、copyOf、binarySearch 等静态方法 |
| Arrays.sort() | 对数组进行快速排序(Dual-Pivot Quicksort) |
| Arrays.toString() | 将数组转换为可读的字符串格式 [elem1, elem2, ...] |
| Arrays.copyOf() | 数组拷贝,可指定新长度,扩展部分补默认值,截断部分丢弃 |
| Arrays.copyOfRange() | 拷贝数组指定范围 [from, to),包含 from 不包含 to |
| Arrays.binarySearch() | 二分查找,数组必须先排序,返回索引值(未找到返回负数) |
| 变量交换-临时变量 | tmp = a; a = b; b = tmp; 最直观的交换方式 |
| 变量交换-加减法 | a = a + b; b = a - b; a = a - b; 不借助第三个变量 |
| 数组循环右移 | 从后往前逐位移动,保存最后一位到第一位,外层套循环控制移动次数 |
| 数组去重 | 两层循环 + 布尔标记,检查当前元素在它之前是否出现过 |
| 打擂法 | 先假设第一个是最大值/最小值,遍历数组遇到更值就更新 |
| 数组求和 | sum += arr[i] 遍历累加 |
| 倒序遍历 | for (int i = length-1; i >= 0; i--) |
| 奇偶判断 | n % 2 == 0 为偶数,n % 2 != 0 为奇数 |
| 取模优化 | 对循环移动的位数取模,避免无效重复移动 |