2017年计算机二级考试时间,2017年计算机二级考试java章节辅导：数组元素间的比较

　　5.1.6 数组元素间的比较

　　了解了数组元素的访问后，我们可以利用数组元素的遍历实现很多功能。

　　1．数组值、最小值和平均值

　　利用for循环遍历 数组的所有元素可以非常方便的求出数组的值、最小值和平均值。

　　[例5-5]]求出一个数组的值、最小值、平均值

　　import java.util.Scanner;

　　class Array {

　　//计算数组元素值

　　public int getMax(int[] a){

　　int max=a[0];

　　for(int i=0;i　　if(max　　max=a[i];

　　}

　　}

　　return max;

　　}

　　//计算数组元素最小值

　　public int getMin(int[] a){

　　int min=a[0];

　　for(int i=0;i　　if(min>a[i]){

　　min=a[i];

　　}

　　}

　　return min;

　　}

　　//数组元素求和

　　public int getSum(int[] a){

　　int sum=0;

　　for(int i=0;i　　sum+=a[i];

　　}

　　return sum;

　　}

　　//计算数组元素平均值，调用getSum方法

　　public double getAverage(int[] a){

　　double avg;

　　//因为getSum(a)和a.length都是int类型，有了（*1.0）后可以使两个int类型的值按double计算

　　avg=getSum(a)*1.0/a.length;

　　return avg;

　　}

　　}

　　public class Test5_5{

　　public static void main(String args[]){

　　//Sanner类是一个输入类，用于整数、实数、字符串等的输入

　　Scanner scan = new Scanner(System.in);

　　int[] a= new int[10];//初始化数组a

　　System.out.println("请连续输入10个整数");

　　//利用Scanner的 nextInt方法从键盘输入10个数

　　//使用a.length的方式，避免数组下标越界异常的发生

　　for(int i=0;i　　System.out.print("第"+(i+1)+"个整数：");

　　a[i]=scan.nextInt();

　　}

　　Array myArray = new Array();

　　System.out.println("数组的值为："+myArray.getMax(a));

　　System.out.println("数组的最小值为："+myArray.getMin(a));

　　System.out.println("数组的和为："+myArray.getSum(a));

　　System.out.println("数组的平均值为："+myArray.getAverage(a));

　　}

　　}

　　这里我们将对数组元素所做操作集中在一个类Array中实现，在需要使用这些方法的时候只要生成类Array的类对象，通过该类对象就可以调用这些方法了。而不是将这些方法放到主类中实现，直接通过主类的main方法调用。这是一种良好的编程习惯，便于代码复用，应予以提倡。

　　程序中使用到了Scanner类，下面予以介绍。

　　Scanner scan = new Scanner(System.in);

　　定义一个Scanner类的类对象，在定义过程中，Scanner有多个构造方法，这里我们使用的是其中一个，传递的参数System.in是标准输入，即从键盘输入。scan.nextInt()表示从键盘上读入一个整数，除此之外，Scanner还支持doble，float等数据类型数据的读入，分别对应方法nextDouble(),nextFloat()。

表5-1 Scanner类的常用方法

方法	说明
public int nextInt()	获取一个int型整数
public long nextLong()	获取一个long型整数
public foloat nextFloat()	获取一个单精度实数
public double nextDouble()	获取一个双精度实数
public String next()	获取一个字符串

　　利用表5-1中的方法可以实现多种数据类型数组的读取，特别注意，方法next的返回值是String类型。

　　2．数组的排序

　　数组中集中了多个数据类型相同的元素，为了更好的对数组元素操作，有时候对数组排序是比不可少的，因此，下面我们讨论如何对数组排序。排序算法在数据结构中有多个，这里算法不是我们讲解的重点，我们选择其中一种：冒泡排序（排序后元素值递增）进行讲解。

　　冒泡排序的关键点是从后向前对相邻的两个数组元素进行比较，若后面元素的值小于前面元素的值，则让两元素交换值；否则，不进行交换。依次遍历所有元素，这样，第一趟排序后数组中的最小值就是下标为0的元素了，依次类推，我们进行第二趟排序（这时候我们无需遍历所有元素，因为数组下标为0的元素，其值已经是最小，我们只需遍历从除下标为0的所有元素），经过第二趟后，下标为1的数组元素存储的是数组中次小的值，这样对于有n个元素的数组，循环执行n-1趟后便可完成排序。当然，也可以从前向后对两个数组元素进行排序，但此时是较大者的值向后移。

　　[例5-6]

　　import java.util.Scanner;

　　class SortClass{

　　//对数组排序，arr:数组名

　　public void sort(int[]arr){

　　int temp;//交换值时作为临时变量

　　for(int i=0;i　　for(int k=arr.length-1;k>i;k--){

　　if(arr[k]>arr[k-1]){//后者小于前者，需要交换两者的值

　　temp = arr[k];

　　arr[k]= arr[k-1];

　　arr[k-1]= temp;

　　}

　　}

　　paint(i+1,arr);//调用数组打印方法

　　}

　　}

　　//打印数组元素，用于排序时检测每趟的排序结果

　　//time：第几趟，arr：数组名

　　public void paint(int time,int[] arr){

　　System.out.print("\n第"+time+"趟排序：");

　　for(int i=0;i　　System.out.print(arr[i]+"\t");

　　}

　　}

　　}

　　public class Test5_6 {

　　public static void main(String[] args) {

　　Scanner scan = new Scanner(System.in);

　　int n=5;//数组元素个数

　　int[] arr= new int[n];

　　System.out.println("请从键盘上输入"+n+"个数：");

　　//利用Scanner的 nextInt方法从键盘输入10个数

　　for(int i=0;i　　System.out.print("第"+(i+1)+"个整数：");

　　arr[i]=scan.nextInt();

　　}

　　System.out.println("排序前数组元素值：");

　　for(int i=0;i　　System.out.print(arr[i]+"\t");

　　}

　　SortClass sc = new SortClass();//生成SortClass的类对象，用以调用sort方法

　　sc.sort(arr);//调用SortClass的sort方法

　　System.out.println("\n排序后数组元素值：");//字符串中的"\n"是换行操作

　　for(int i=0;i　　System.out.print(arr[i]+"\t");

　　}

　　}

　　}

　　运行结果如下：

　　请从键盘上输入5个数：

　　第1个整数：52

　　第2个整数：45

　　第3个整数：68

　　第4个整数：96

　　第5个整数：32

　　排序前数组元素值：

　　52 45 68 96 32

　　第1趟排序：96 52 45 68 32

　　第2趟排序：96 68 52 45 32

　　第3趟排序：96 68 52 45 32

　　第4趟排序：96 68 52 45 32

　　排序后数组元素值：

　　96 68 52 45 32

　　从结果中可以看出，经过sort方法处理后，数组元素按升序进行排列了，那么，是否可以让数组元素按从大到小顺序排序的，其实，只要改变判断条件“if(arr[k]>arr[k-1])”中的“>”为“<”即可实现了，读者可自行验证。

　　3．数组特定数据的查找从数组中查找

　　从数组中查找特定数据的最简单的办法是遍历数组中的所有元素，这种插好方法也称为线性查找。以下方法indexOf()用于查找arr数组中屈指为value的元素的索引位置，若找不到，返回-1。该方法采用的就是线性查找方式。

　　public int indexOf(int[] arr,int value){

　　for(int i=0;i　　if(arr[i]==value)

　　return i;//找到，返回对应下标

　　}//for循环执行完后，表示未找到，则返回-1

　　return -1;

　　}

　　线性查找的时间复杂度为O(n)，它适用于小型数组或未排序的数组。对于大型数组，线性查找的效率比较低。如果数组已经排好序，那么我们可以采用高效的二叉查找算法。

　　二叉查找算法的中心思想史：查找数组中位于中间位置的元素，并将其与查找值进行比较，如果两者相等，就返回该数组元素的下标值；否则，将问题简化为查找已排序数组的一半元素——如果查找值小于数组的中间元素，就查找数组的前半部分，否则就查找数组的后半部分（假设数组按升序排序）。二叉查找的 时间复杂度是 O(log2n)。

　　例5-7给出了使用二叉查找算法的数组元素查找方法。

　　[例5-7]

　　class ArraySearch{

　　//使用二叉查找算法查找数组arr中值为value的数组元素下标，找不到返回-1

　　public int indexOf(int[] arr,int value){

　　int low=0;

　　int high=arr.length-1;

　　int middle;

　　while(low<=high){

　　middle=(low+high)/2;

　　if(arr[middle]==value){

　　return middle;

　　}

　　else

　　if(arr[middle]　　low=middle+1;

　　}

　　else{

　　high=middle-1;

　　}

　　}

　　return -1;

　　}

　　}

　　public class Test5_7 {

　　public static void main(String[] args) {

　　int[] arr={1,3,5,7,9,11,13};

　　ArraySearch as = new ArraySearch();

　　int index=as.indexOf(arr, 3);

　　System.out.println("3在数组arr中的下标位置为："+index);

　　}

　　}

　　运行结果：（分找到、找不到两次实验）

　　找到：

　　3在数组arr中的下标位置为：1

　　找不到：（将查找的值改为：4）

　　4在数组arr中的下标位置为：-1

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