本节介绍数组的应用，用数组实现常用的算法，包括求最大值和最小值、查找、排序等。

示例1：从键盘接收5个数，求出其中的最大值和最小值。

在D盘Java目录下，新建“MaxSample.java”文件。用记事本打开“MaxSample.java”文件，输入以下代码：

import java.util.*;
public  class  MaxSample
{
  public static void main(String args[])
  {
    //声明长度为5的整型数组，存储用户输入的数值
    int  num[] = new int[5];
    //声明max存储最大值，声明min存储最小值
    int  max,min,i;
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    System.out.println("请输入5个数：");
    //用for循环输入5个数值并赋值给num数组中元素
    for( i = 0; i <5; i++ )
        num[i] = sc.nextInt();
    //将数组的第一个元素赋值给max和min
    max = num[0];
    min = num[0];
    //遍历数组元素
    for( i = 0; i < num.length; i++ )
    {
       //max小于数组中的元素时，将数组元素赋值给max
       if( max < num[i] )
          max = num[i];
       //min大于数组中的元素时，将数组元素赋值给min
       if( min > num[i] )
         min = num[i];
    }
    System.out.printf("\n 最大数为：%d",max);
    System.out.printf("\n 最小数为：%d",min);
  }
}

代码结构分析

程序功能主要是演示在一维数组中如何求最大值和最小值。

求一个数组中的最大值和最小值，可以设置max和min两个变量，max存储最大值，min存储最小值。max和min被初始化为数组元素的第一个值。然后，遍历数组元素，将max和min与数组元素的每一个值进行比较，如果max小于当前遍历的数组元素，将当前数组元素赋值给max，同样，如果min大于当前遍历的数组元素，将当前数组元素赋值给min。

编译“MaxSample.java”文件，在命令行窗口输入“javac  MaxSample.java”并执行命令，编译通过后，在命令行窗口输入“java  MaxSample”运行Java程序，命令行窗口显示如下信息：

图 9-10 示例1求最大值和最小值输出结果

示例2：建立一个同学通讯录，通过姓名查找电话

在D盘Java目录下，新建“FindSample.java”文件。用记事本打开“FindSample.java”文件，输入以下代码：

import java.util.*;
public  class  FindSample
{
  public static void main(String args[])
  {
    /**
     * 声明5行2列的二维数组
     * 行数组长度5表示能够存储5位同学的姓名及电话
     * 列数组长度2表示列数组有2个元素，分别是姓名及电话
     * 数组类型是String
    */
    String  phone[][] = new String[5][2];
    String  name;
    int  i;
    boolean bFind = false;
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    //phone.lenght为行数组的长度
    System.out.printf("请输入 %d 位同学的姓名及电话",phone.length);
    // 使用for循环，输入同学的姓名及电话
    for( i = 0; i <phone.length; i++ )
    {
       System.out.printf("\n 请输入第 %d 位同学的姓名：",i+1);
       //phone[i][0]为二维数组phone的第i行第0个元素
       phone[i][0] =  sc.next();
       System.out.printf("\n 请输入第 %d 位同学的电话：",i+1);
       //phone[i][1]为二维数组phone的第i行第1个元素
       phone[i][1] =  sc.next();
     
    }
    System.out.print("\n ***同学通讯录建立完成***");
    /**
     * 应用while循环实现通讯录的无限次查找
     * while循环的判断条件一直为真，该循环为无限循环
     * 用户输入"quit"命令退出循环
    */
    while(true)
    {
       System.out.printf(" \n 请输入同学的姓名，退出请输入quit：");
       name = sc.next();
       //判断用户是否输入了quit命令
       if( name.equals("quit") )
          break;
       //设置bFind变量为false
       bFind = false;
       //遍历phone数组元素，查找用户输入的同学姓名是否在数组中
       for( i = 0; i < phone.length; i++ )
       {
          /**
             *判断用户输入的姓名是否和当前数组行数第0个元素的内容相等
             *如果相等则退出循环
             *String的equals方法用于判断与传入字符串是否相等
          */
          if( name.equals(phone[i][0]) )
          {
              //设置bFind变量为true    
              bFind = true;
              break;
          }
       }
       if( bFind )
          System.out.printf("\n %s的电话为：%s",name,phone[i][1]);
       else
          System.out.printf("\n 在通讯录中没有查找到%s",name);
      
    }
  }
}

代码结构分析

程序功能主要是演示二维数组的赋值及查找使用方法。

程序要求建立一个同学通讯录，可以存储5位同学的姓名及电话，并能实现根据同学姓名查找该同学电话的功能。

根据程序功能描述，可以建立一个5行2列的二维数组，存储5位同学的姓名及电话。通过for循环建立通讯录，通讯录建立完成后，进入查找功能，查找功能通过while循环实现，while的判断条件一直为真，确保程序一直运行在查找状态，直到用户输入quit命令才跳出循环。

编译“FindSample.java”文件，在命令行窗口输入“javac  FindSample.java”并执行命令，编译通过后，在命令行窗口输入“java  FindSample”运行Java程序，命令行窗口显示如下信息：

图 9-11 示例2同学通讯录输出结果

示例3：冒泡排序算法的实现。

冒泡排序算法的原理是比较两个相邻的元素，将值大的元素和值小的元素进行交换。具体实现思路是：依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面。即在第一趟：首先比较第1个和第2个数，将小数放前，大数放后。然后比较第2个数和第3个数，将小数放前，大数放后，如此继续，直至比较最后两个数，将小数放前，大数放后。重复第一趟步骤，直至全部排序完成。

在D盘Java目录下，新建“SortSample.java”文件。用记事本打开“SortSample.java”文件，输入以下代码：

import java.util.*;
public  class  SortSample
{
  public static void main(String args[])
  {
    /**
     * 声明长度为10的一维数组，存储待排序的数值
     * 数组类型是int
    */
    int  arr[] = new int[10];
    int  i;
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    System.out.printf("请输入 %d 个整数",arr.length);
    // 使用for循环，接收用户输入的整数
    for( i = 0; i <arr.length; i++ )
    {
       System.out.printf("\n 请输入第 %d 个整数：",i+1);
       arr[i] =  sc.nextInt();
     
    }
    System.out.print("\n ***开始排序***");
    /**
     * 控制排序趟数
     * 有多少个待排序的数值就扫描数组多少趟
     * 针对每个待排序数值都要和其它数值进行比较
    */
    for( i=0;i<arr.length-1;i++)
    {
       /**
        * 控制每一趟排序多少次
        * 每一趟排序都会把较大的数值移动到数组后面
        * 第i趟排序循环次数为数组长度减去已经排过序的i个元素
        * 如果第j个元素大于第j+1个元素，则交换
       */
       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;
         }
      }
   }
   System.out.print("\n ***排序完成***\n");
   System.out.println("排序后的数组为：");
   for(i = 0; i <arr.length; i++)
   {
      System.out.print(arr[i]+",");
    }
  }
}

代码结构分析

程序功能主要是演示冒泡排序算法。

程序声明一个整型数组，存储要待排序的数值，然后用for循环语句控制数组的扫描趟数，扫描趟数为待排序数组元素的个数减去1，在每趟扫描中，用for循环遍历待排序数组元素，并进行比较和位置交换，循环范围介于0到排序数组元素的个数减去1再减去外层循环当前执行的扫描趟数，因为i趟排序过程中，已经把i个较大的数交换到数组length-i的数组序号范围，无需再比较和交换。

编译“SortSample.java”文件，在命令行窗口输入“javac  SortSample.java”并执行命令，编译通过后，在命令行窗口输入“java  SortSample”运行Java程序，命令行窗口显示如下信息：

图 9-12 示例3冒泡排序算法输出结果

■ 知识点拨

数组是基本的数据结构，应用数组结构和算法可以构成诸如堆栈、队列、矩阵等数据结构。数组在应用中，应特别注意数组不能越界，存储的元素数量不能超过数组的容量，建议遍历数组时，遍历条件应采用数组本身提供的length属性获取数组长度。通过数组元素下标存取数组元素时，应预先判断其下标不能超过数组的长度。

■ 思考与练习

编写一个程序，循环接收8个学生的成绩，并计算这8个学生的总分及平均分、最高分和最低分，并将计算得到的总分、平均分、最高分和最低分输出到屏幕上。

提示：声明一个长度为8的浮点型数组，应用for循环接收输入的成绩。然后遍历数组计算数组元素值的和（总分）；用和除以数组的长度（平均分）；设置max和min两个变量，并赋初值为0，在遍历数组的过程中，与数组的每个元素进行比较。如果max小于当前比较的数组元素，将当前的数组元素赋值给max，如果min大于当前比较的数组元素，将当前的数组元素赋值给min。