數組的常見操作
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在程式開發中，數組的應用非常廣泛，靈活地使用數組對實際開發很重要。接下來，本節将針對數組的常見操作，如數組的周遊、最值的擷取、數組的排序等，進行詳細地講解。
1．數組周遊
在操作數組時，經常需要依次通路數組中的每個元素，這種操作稱作數組的周遊。接下來通過一個案例來學習一下如何使用for循環來周遊數組，如檔案1所示。
檔案1 Example22.java
1 public class Example22 {
2 public static void main(String[] args) {
3 int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 定義數組
4 // 使用for循環周遊數組的元素
5 for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
6 System.out.println(arr[i]); // 通過索引通路元素
7 }
8 }
9 }
運作結果如圖1所示。
圖1 運作結果
檔案1中，定義了一個長度為5的數組arr，數組角标的取值範圍為0~4。由于for循環中定義的變量i的值在循環過程中為0~4，是以可以作為索引，依次去通路數組中的元素，并将元素的值列印出來。
2．數組最值
在操作數組時，經常需要擷取數組中元素的最值。接下來通過一個示例來示範如何擷取數組中元素的最大值，如檔案2所示。
檔案2 Example23.java
1 public class Example23 {
2 public static void main(String[] args) {
3 // 1、定義一個int[]數組
4 int[] arr = { 4, 1, 6, 3, 9, 8 };
5 // 2、定義變量max用于記住最大數，首先假設第一個元素為最大值
6 int max = arr[0];
7 // 3、周遊數組，查找最大值
8 for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
9 // 比較 arr[i]的值是否大于max
10 if (arr[i] > max) {
11 // 條件成立，将arr[i]的值賦給max
12 max = arr[i];
13 }
14 }
15 System.out.println("數組arr中的最大值為：" + max); // 列印最大值
16 }
17 }
運作結果如圖2所示。
圖2 運作結果
檔案2中，定義了一個臨時變量max，用于記住數組的最大值。首先假設數組中第一個元素arr[0]為最大值，然後使用for循環對數組進行周遊，在周遊的過程中隻要遇到比max值還大的元素，就将該元素指派給max，這樣一來，變量max就能夠在循環結束時記住數組中的最大值。
3．數組排序
在操作數組時，經常需要對數組中元素進行排序。接下來講解一種比較常見的數組排序算法——冒泡排序。所謂冒泡排序，就是不斷地比較數組中相鄰的兩個元素，較小者向上浮，較大者往下沉，整個過程和水中氣泡上升的原理相似。
接下來通過幾個步驟來具體分析一下冒泡排序的整個過程，具體如下：
第1步，從第一個元素開始，将相鄰的兩個元素依次進行比較，直到最後兩個元素完成比較。如果前一個元素比後一個元素大，則交換它們的位置。整個過程完成後，數組中最後一個元素自然就是最大值，這樣也就完成了第一輪比較。
第2步，除了最後一個元素，将剩餘的元素繼續進行兩兩比較，過程與第一步相似，這樣就可以将數組中第二大的數放在了倒數第二個位置。
第3步，以此類推，持續對越來越少的元素重複上面的步驟，直到沒有任何一對元素需要比較為止。
了解了冒泡排序的原理之後，接下來通過一個案例來實作冒泡排序，如檔案3所示。
檔案3 Example24.java
1 public class Example24 {
2 public static void main(String[] args) {
3 int[] arr = { 9, 8, 3, 5, 2 };
4 // 1、冒泡排序前，先循環列印數組元素
5 for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
6 System.out.print(arr[i] + " ");
7 }
8 System.out.println(); // 用于換行
9 // 2、進行冒泡排序
10 // 2.1、外層循環定義需要比較的輪數（兩數對比，要比較n-1輪）
11 for (int i= 1; i < arr.length; i++) {
12 // 2.2、内層循環定義第i輪需要比較的兩個數
13 for (int j = 0; j < arr.length -i; j++) {
14 if (arr[j] > arr[j + 1]) { // 比較相鄰元素
15 // 下面的三行代碼用于相鄰兩個元素交換
16 int temp = arr[j];
17 arr[j] = arr[j + 1];
18 arr[j + 1] = temp;
19 }
20 }
21 }
22 // 3、完成冒泡排序後，再次循環列印數組元素
23 for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
24 System.out.print(arr[i] + " ");
25 }
26 }
27 }
運作結果如圖3所示。
圖3 運作結果
檔案3中，第2步通過一個嵌套for循環實作了冒泡排序。其中，外層循環用來控制進行多少輪比較，每一輪比較都可以确定一個元素的位置，由于最後一個元素不需要進行比較，是以外層循環的次數為arr.length-1；内層循環的循環變量用于控制每輪進行比較的相鄰的兩個數，它被作為角标去比較數組的元素，由于變量在循環過程中是自增的，這樣就可以實作相鄰元素依次進行比較，在每次比較時，如果前者小于後者，就交換兩個元素的位置，具體執行過程如圖4所示。
圖4 冒泡排序
從圖4可以看出，在第一輪比較中，第一個元素“9”為最大值，是以它在每次比較時都就會發生位置的交換，最終被放到最後一個位置；第二輪比較與第一輪過程類似，元素“8”被放到倒數第二個位置；第三輪比較中，第一次比較沒有發生位置的交換，在第二次比較時才發生位置交換，元素“5”被放到倒數第三個位置；第四輪比較隻針對最後兩個元素，它們比較後發生了位置的交換，元素“3”被放到第二個位置。通過四輪比較，很明顯，數組中的元素已經完成了排序。
值得一提的是，檔案3中第16~18行代碼實作數組中兩個元素交換的過程。首先定義了一個臨時變量temp用于記住數組元素arr[j]的值，然後将arr[j+1]的值賦給arr[j]，最後再将temp的值賦給arr[j+1]，這樣便完成了兩個元素的交換。整個交換過程如圖5所示。