20260715-数组进阶练习.md 10 KB
2026-07-15 数组进阶练习（课堂练习用）
说明：以下题目为数组的进阶应用，作为课堂练习或学有余力的同学额外挑战使用。
练习 1：数组元素首尾交换
难度：⭐⭐
知识点：数组索引操作、变量交换
定义一个整数数组 {10, 20, 30, 40, 50}，将数组中第 1 个元素与第 5 个元素交换，第 2 个元素与第 4 个元素交换（即首尾对称交换），然后输出交换后的数组。
示例输出：
交换前：10 20 30 40 50
交换后：50 40 30 20 10
提示：可以用变量交换的经典三步法
temp = a; a = b; b = temp;。
参考代码：
/**
* @title 练习1：数组元素首尾交换
* @create 2026/7/15
*/
public class Practice01 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {10, 20, 30, 40, 50};
// 输出交换前的数组
System.out.print("交换前：");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
System.out.println();
// 首尾对称交换：第1位↔第5位，第2位↔第4位
// 即 arr[0]↔arr[4], arr[1]↔arr[3]
int temp = arr[0];
arr[0] = arr[4];
arr[4] = temp;
temp = arr[1];
arr[1] = arr[3];
arr[3] = temp;
// 输出交换后的数组
System.out.print("交换后：");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
System.out.println();
}
}
练习 2：数组元素循环右移
难度：⭐⭐⭐
知识点：数组操作、循环、下标运算
定义一个整数数组 {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（循环右移）。
示例：
移动前：1 2 3 4 5
右移2位：4 5 1 2 3
要求：
- 在原数组上操作，不创建新数组
- 移动位数用一个变量
k = 2控制 - 思考：如果 k 大于数组长度怎么办？（提示：
k = k % 数组长度）
参考代码：
/**
* @title 练习2：数组元素循环右移
* @create 2026/7/15
*/
public class Practice02 {
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，取模简化
k = k % arr.length;
// 输出移动前的数组
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，每个元素往后移一位
for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {
arr[j] = arr[j - 1];
}
// 把最后一个元素放到第一位
arr[0] = last;
}
// 输出移动后的数组
System.out.print("右移" + k + "位后：");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
System.out.println();
}
}
练习 3：数组去重
难度：⭐⭐⭐
知识点：数组遍历、嵌套循环、if 判断、新数组
定义一个整数数组 {5, 2, 8, 2, 5, 9, 1, 8, 3}，去除数组中重复的元素，只保留第一次出现的元素，输出去重后的新数组。
要求：
- 不能使用
Set等集合类 - 只能使用数组和循环实现
- 去重后的元素顺序保持原顺序
示例输出：
原数组： 5 2 8 2 5 9 1 8 3
去重后： 5 2 8 9 1 3
提示：
- 可以先统计不重复元素的个数，再创建新数组
- 或者创建一个足够大的新数组，遍历原数组判断是否已存在
参考代码：
/**
* @title 练习3：数组去重
* @create 2026/7/15
*/
public class Practice03 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {5, 2, 8, 2, 5, 9, 1, 8, 3};
// 输出原数组
System.out.print("原数组：");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
System.out.println();
// 第一步：统计不重复元素的个数
int count = 0; // 不重复元素的个数
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
boolean isRepeat = false;
// 检查 arr[i] 在它之前是否出现过
for (int j = 0; j < i; j++) {
if (arr[i] == arr[j]) {
isRepeat = true;
break;
}
}
if (!isRepeat) {
count++; // 不重复，计数+1
}
}
// 第二步：创建新数组，存放不重复的元素
int[] newArr = new int[count];
int index = 0; // 新数组的当前索引
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
boolean isRepeat = false;
// 检查 arr[i] 是否已放入新数组
for (int j = 0; j < i; j++) {
if (arr[i] == arr[j]) {
isRepeat = true;
break;
}
}
if (!isRepeat) {
newArr[index] = arr[i];
index++;
}
}
// 输出去重后的数组
System.out.print("去重后：");
for (int i = 0; i < newArr.length; i++) {
System.out.print(newArr[i] + " ");
}
System.out.println();
}
}
练习 4：双色球号码生成器
难度：⭐⭐⭐⭐
知识点：数组、随机数、嵌套循环、去重
模拟双色球彩票号码生成：
规则：
- 红球：从 1~33 中随机选出 6 个不重复 的号码
- 蓝球：从 1~16 中随机选出 1 个 号码
要求：
- 红球号码存入一个 int 数组
- 蓝球号码单独用一个 int 变量存储
- 红球号码不能重复（每次生成新号码时，需要检查是否已存在）
示例输出：
红球号码：05 12 18 23 27 31
蓝球号码：09
提示：
// 生成 1~33 之间的随机整数
int num = (int)(Math.random() * 33) + 1;
参考代码：
/**
* @title 练习4：双色球号码生成器
* @create 2026/7/15
*/
public class Practice04 {
public static void main(String[] args) {
int[] redBalls = new int[6]; // 红球数组，6个号码
int blueBall; // 蓝球号码
// 生成红球号码（6个不重复的 1~33）
int index = 0; // 已生成的红球个数
while (index < 6) {
// 生成一个候选号码
int num = (int)(Math.random() * 33) + 1;
// 检查是否已存在（去重）
boolean isRepeat = false;
for (int i = 0; i < index; i++) {
if (redBalls[i] == num) {
isRepeat = true;
break;
}
}
// 不重复则加入数组
if (!isRepeat) {
redBalls[index] = num;
index++;
}
}
// 生成蓝球号码（1个 1~16）
blueBall = (int)(Math.random() * 16) + 1;
// 输出结果
System.out.print("红球号码：");
for (int i = 0; i < redBalls.length; i++) {
// 个位数补0输出，如 05
if (redBalls[i] < 10) {
System.out.print("0");
}
System.out.print(redBalls[i] + " ");
}
System.out.println();
System.out.print("蓝球号码：");
if (blueBall < 10) {
System.out.print("0");
}
System.out.println(blueBall);
}
}
---### 练习 5：基本类型 vs 引用类型（代码分析）
难度：⭐⭐
知识点：基本数据类型 vs 引用数据类型
public class ThinkDemo {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = a;
b = 20;
System.out.println("a = " + a); // ?
System.out.println("b = " + b); // ?
int[] arr1 = {1, 2, 3};
int[] arr2 = arr1;
arr2[0] = 999;
System.out.println("arr1[0] = " + arr1[0]); // ?
System.out.println("arr2[0] = " + arr2[0]); // ?
}
}
请问以上代码的运行结果是什么？为什么 arr1[0] 的值会被改变？结合课堂笔记中"基本数据类型 vs 引用数据类型"的知识，在注释中写出你的分析。
参考代码：
/**
* @title 练习5：基本类型 vs 引用类型
* @create 2026/7/15
*/
public class Practice05 {
public static void main(String[] args) {
/*
问题分析：
① int a = 10; int b = a;
基本数据类型赋值，b 复制了 a 的值 10，两者独立。
之后 b = 20，只改变 b，a 不受影响。
所以 a = 10，b = 20。
② int[] arr1 = {1, 2, 3}; int[] arr2 = arr1;
引用数据类型赋值，arr2 复制的是 arr1 的地址值，
两者指向堆内存中的同一个数组对象。
所以 arr2[0] = 999 修改的是它们共同指向的数组，
arr1[0] 自然也跟着变成了 999。
结论：
基本数据类型存的是"值"本身，赋值时各玩各的。
引用数据类型存的是"地址值"，赋值时多个引用指向同一块内存。
*/
// ===== 基本数据类型测试 =====
int a = 10;
int b = a; // b 复制 a 的值
b = 20; // 只改变 b
System.out.println("a = " + a); // 10（a 不受影响）
System.out.println("b = " + b); // 20
// ===== 引用数据类型测试 =====
int[] arr1 = {1, 2, 3};
int[] arr2 = arr1; // arr2 复制 arr1 的地址值
arr2[0] = 999; // 通过 arr2 修改数组
System.out.println("arr1[0] = " + arr1[0]); // 999（arr1 也变了！）
System.out.println("arr2[0] = " + arr2[0]); // 999
}
}
参考笔记：20260715-笔记.md 第三章「数组（Array）」