Главное преимущество массива — в организации данных таким образом, чтобы ими было проще манипулировать. Так, если имеется массив, содержащий дивиденды, выплачиваемые по избранной группе акций, то, организовав циклическое обращение к элементам этого массива, можно без особого труда рассчитать средний доход от этих акций. Кроме того, массивы позволяют организовать данные таким образом, чтобы легко отсортировать их.

Массивами в Java можно пользоваться практически так же, как и в других языках программирования. Тем не менее у них имеется одна особенность: они реализованы в виде объектов. Именно поэтому их рассмотрение было отложено до тех пор, пока в этой книге не были представлены объекты. Реализация массивов в виде объектов дает ряд существенных преимуществ, и далеко не самым последним среди них является возможность утилизировать неиспользуемые массивы средствами “сборки мусора”. Одномерные массивы

Одномерный массив представляет собой список связанных переменных. Такие списки часто применяются в программировании. Например, в одномерном массиве можно хранить учетные номера активных пользователей сети или текущие средние уровни достижений бейсбольной команды.

Для объявления одномерного массива обычно применяется следующая общая форма: тип имя_массива[] = new тип[размер];

где тип объявляет конкретный тип элемента массива. Тип элемента, называемый также базовым, определяет тип данных каждого элемента, составляющего массив. А размер определяет число элементов массива. В связи с тем что массивы реализованы в виде объектов, создание массива происходит в два этапа. Сначала объявляется переменная, ссылающаяся на массив, затем выделяется память для массива, а ссылка на нее присваивается переменной массива. Следовательно, память для массивов в Java динамически распределяется с помощью оператора new.

Проиллюстрируем все сказанное выше на конкретном примере. В следующей строке кода создается массив типа int, состоящий из 10 элементов, а ссылка на него присваивается переменной sample: int sample[] = new int[10];

Объявление массива происходит так же, как и объявление объекта. В переменной sample сохраняется ссылка на область памяти, выделяемую для массива оператором new. Этой памяти должно быть достаточно для размещения в ней 10 элементов типа int.

Как и объявление объектов, приведенное выше объявление массива можно разделить на две отдельные составляющие следующим образом: int sample []; sample = new int[10];

В данном случае сначала создается переменная sample, которая пока что не ссылается на конкретный объект. А затем переменная sample получает ссылку на конкретный массив.

Доступ к отдельным элементам массива осуществляется с помощью индексов. Индекс обозначает положение элемента в массиве. В Java индекс первого элемента массива равен нулю. Так, если массив sample содержит 10 элементов, их индексы находятся в пределах от 0 до 9. Индексирование массива осуществляется по номерам его элементов, заключенным в квадратные скобки. Например, для доступа к первому элементу массива sample следует указать sample [ 0 ], а для доступ к последнему элементу этого массива — sample [9]. В приведенном ниже примере программы в массиве sample сохраняются числа от 0 до 9. // Демонстрация одномерного массива, class ArrayDemo { public static void main(String args[]) { int sample[] = new int[10]; int i; // Массивы индексируются с нуля, как показано ниже. for(i = 0; i < 10; i = i+1) sample[i] = i; for(i =0; i < 10; i = i+1) System.out.println("This is sample[" + i + "] : " + sample [i]); } }

Результат выполнения данной программы выглядит следующим образом: This is sample[0]: 0 This is sample[1]: 1 This is sample[2]: 2 This is sample[3]: 3 This is sample[4]: 4 This is sample[5]: 5 This is sample[6]: 6 This is sample[7]: 7 This is sample[8]: 8 This is sample[9]: 9

Структура массива sample наглядно показана на приведенном ниже рисунке.

Массивы часто употребляются в программировании, поскольку они позволяют обрабатывать в цикле большое количество переменных. Например, в результате выполнения следующего примера программы определяется минимальное и максимальное значения из всех, хранящихся в массиве nums. Элементы этого массива перебираются в цикле for. // Нахождение минимального и максимального значений в массиве, class MinMax { public static void main(String args[]) { int nums[] = new int[10]; int min, max; nums[0] = 99; nums[l] = -10; nums[2] = 100123; nums[3] = 18; nums[4] = -978; nums[5] = 5623; nums[6] = 4 63; nums[7] = -9; nums[8] =287; nums[9] = 4 9; min = max = nums[0]; for(int i=l; i < 10; i++) { if(nums[i] < min) min = nums[i]; if(nums[i] > max) max = nums[i]; } System.out.println("min and max: " + min + " " + max); } }

Ниже приведен результат выполнения данной программы. min and max: -978 100123

В приведенном выше примере программы массив nums заполняется вручную в десяти операторах присваивания. И хотя в этом нет ничего неверного, существует более простой способ решения той же самой задачи. Массивы можно инициализировать в процессе их создания. Для этой цели служит приведенная ниже общая форма инициализации массива. тип имя_массива[] = {vail, val2, val3, ..., valN} ;

где vall-valN обозначают первоначальные значения, которые присваиваются элементам массива по очереди, слева направо и по порядку индексирования. Для хранения инициализаторов массива в Java автоматически распределяется достаточный объем памяти. А необходимость пользоваться оператором new явным образом отпадает сама собой. В качестве примера ниже приведена улучшенная версия программы, в которой определяются максимальное и минимальное значения в массиве. // Применение инициализаторов массива, class MinMax2 { public static void main(String args[]) { // Инициализаторы массива. int nums[] = { 99, -10, 100123, 18, -978, 5623, 463, -9, 287, 49 }; int min, max; min = max = nums[0]; for(int i=l; i < 10; i++) { if(nums[i] < min) min = nums[i]; if(nums[i] > max) max = nums[i]; } System.out.println("Min and max: " + min + " " + max); } }

Границы массива в Java строго соблюдаются. Если границы массива не достигаются или же превышаются, при выполнении программы возникает ошибка. Для того чтобы убедиться в этом, попробуйте выполнить приведенную ниже программу, в которой намеренно превышаются границы массива. // Демонстрация превышения границ массива, class ArrayErr { public static void main(String args[]) { int sample[] = new int[10]; int i; // воссоздать превышение границ массива for(i = 0; i < 100; i = i+1) sample[i] = i; } }

Как только значение переменной i достигнет 10, будет сгенерировано исключение ArraylndexOutOfBoundsException и выполнение программы прекратится.

Пример для опробования 5.1. Сортировка массива

Как пояснялось выше, данные в одномерном массиве организованы в виде индексируемого линейного списка. Такая структура как нельзя лучше подходит для сортировки. В этом проекте предстоит реализовать простой алгоритм сортировки массива. Вам, вероятно, известно, что существуют разные алгоритмы сортировки, в том числе быстрая сортировка, сортировка перемешиванием, сортировка методом Шелла. Но самым простым и общеизвестным алгоритмом является пузырьковая сортировка. Этот алгоритм не очень эффективен, но отлично подходит для сортировки небольших массивов.