第三章 数组及其运算
3 数据运算、流控制和数组
第3章数据运算、流控制和数组Java程序设计•3.1 数据类型、变量与常量•3.2 运算符与表达式•3.3 流程控制语句•3.4 数组3.1 数据类型、变量与常量Java程序设计数据类型、变量与常量••••••••••••••••••••••••••••••••••••••Java程序设计Java数据类型划分•数据类型决定数据的存储方式和运算方式•Java中的数据类型分为两大类☐基本数据类型（primitive types）☐引用类型( reference types )数据类型基本数据类型引用数据类型数值型字符型(char)布尔型（boolean）整数类型(byte, short, int, long)浮点类型(float, double)类(class)接口(interface)数组两种类型的差别Java程序设计•基本类型：变量在栈，在“这里”•引用类型：变量引用到堆，在“那里”☐double d = 3;☐Person p = new Person();•赋值时☐double d2 = d; 复制的是值☐Person p2 = p; 复制的是引用•Java基本数据类型Java程序设计•Java中定义了四类/八种基本数据类型☐整数型----byte, short, int, long☐浮点数型----float, double☐逻辑型----boolean☐字符型----char逻辑型Java程序设计•boolean类型适于逻辑运算，一般用于程序流程控制•boolean类型数据只允许取值true或false☐不可以0或非0的整数替代true和false☐if(a=5)在java中是不允许的•用法举例：•boolean b = false;•if(b==true) {•//do something•}字符型Java程序设计•char型数据用来表示通常意义上“字符”•字符常量是用单引号括起来的单个字符☐char c = 'A';•Java字符采用Unicode编码，每个字符占两个字节，☐可用十六进制编码形式表示☐char c1 = '\u0061';•Java语言中还允许使用转义字符'\'来将其后的字符转变为其它的含义☐char c2 = '\n'; //代表换行符转义符Java程序设计•转义字符含义•\ddd1到3位八进制数所表示的字符(ddd)•\uxxxx1到4位十六进制数所表示的字符(xxxx)•\'单引号字符•\"双引号字符•\\反斜杠字符•\r回车•\n换行•\f走纸换页•\t横向跳格•\b退格整数类型(1)Java程序设计•Java各整数类型有固定的表数范围和字段长度，而不受具体操作系统的影响，以保证Java程序的可移植性类型占用存储空间表数范围byte1字节-128 ~ 127short2字节-215 ~ 215-1int 4字节-231 ~ 231-1long8字节-263 ~ 263-1•Java语言整型常量的三种表示形式：☐十进制整数，如12, -314, 0。
第三章数据结构与算法
第三章数据结构与算法3.1 线性结构3.1.1线性表1、线性表的定义⼀个线性表是n个元素的有限序列（n≥0），通常表示为（a1，a2，a3，……，an）。
2、线性表的顺序存储（顺序表）是指⽤⼀组地址连续的存储单元依次存储线性表中的数据元素，从⽽使得逻辑上相邻的两个元素在物理位置上也相邻优点：可以随机存取表中的元素，按序号查找元素的速度很快。
缺点：插⼊和删除操作需要移动元素。
3、线性表的链式存储（链表）是指⽤节点来存储数据元素，元素的节点地址可以连续，也可以不连续。
节点空间只有在需要时才申请，⽆需事先分配。
优点：插⼊和删除操作不需要移动元素缺点：只能按顺序访问元素，不能进⾏随机存取。
链表的类别单链表循环链表双链表3.1.2栈栈和队列都是⼀种特殊的线性表，栈是按“后进先出”的规则进⾏操作的。
（1）顺序栈：⽤⼀组地址连续的存储单元依次存储⾃栈顶到栈底的数据元素。
存储空间是预先定义或申请的，因此可能会出现栈满的情况。
每⼀个元素⼊栈时都要判断栈是否已满。
需要设置⼀个头指针指到栈顶。
需要附设指针top指示栈顶元素的位置。
（2）链栈：⽤链表存储栈中的元素。
栈中元素的插⼊和删除仅在栈顶进⾏，因此不必设置头节点，链表的头指针就是栈顶指针。
3.1.3队列队列是⼀种“先进先出”的线性表，队尾⼊队头出。
队列的顺序存储（1）顺序队列（2）循环队列队列的链式存储（链队列）为了便于操作，可以给链队列添加⼀个头节点，并令头指针指向头节点。
队列为空的判定条件就是头指针和尾指针的的值相同，并且均指向头节点。
3.1.4串字符串是⼀串⽂字及符号的简称，是⼀种特殊的线性表。
字符串的基本数据元素是字符，常常把⼀个串作为⼀个整体来处理。
串是仅由字符构成的有限序列，是取值范围受限的线性表。
⼀般记为S='a1a2…an',其中S 是串名，单引号括起来的字符序列是串值。
串⻓：即串的⻓度，指字符串中的字符个数。
空串：⻓度为0的空串，空串不包含任何字符。
数组的运算
现在学习的是第5页，共18页
巩固知识 典型例题
例1 某商店经营四类商品,四个月的销售额及成本额如表3.8所示. 表3.8
品类 月次
销售额(千元) 甲乙丙丁
成本额(千元) 甲乙丙丁
1
250 200 300 600 185 140 210 420
2
200 100 500 800 140 70 350 560
2
200 100 500 800 140 70 350 560
3
160 300 400 750 128 210 280 600
4
300 250 500 500 210 175 350 400
解 (1) 总销售额和总成本额都是求和数组.
总销售额为 a=(250,200,300,600)+(200,100,500,800)+(160,300,400,750)+(300,250,50 0,500)
说明：数组的加、减运算的维数必须相同.
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创设情景 兴趣导入
案例2 演示
现在学习的是第4页，共18页
概念
动脑思考 探索新知
一般地,对n维数字数组a,若一个实数k乘数组,简称数乘,数乘的法则
规定如下:
ka=k(a1, a2, …, an)=( ka1, ka2, …, kan).
(3) (a+b)·c; (4) a-2b+3c. 2.小华、仲明、大志3人参加迎奥运火炬接力,已知小华行进速 度为40m/m. in,走了3.5min;仲明行进速度为30m/min,走了 2min;大志行进速度为50m/min,走了3min.试用数组运算求他们 平均每人行进了多少米?
现在学习的是第12页，共18页
数值数组及其运算
• • • •
11
ind=sub2ind(SIZ,i,j)
ind2sub
[i,j]=ind2sub(SIZ,ind)
化工数学, CUP, Xu Jian, 2009
clear
nextpow2
Next higher power of 2.
16
abs angle complex conj imag
Absolute value. Phase angle. Construct complex data from real and imaginary parts. Complex conjugate. Complex imaginary part.
real
unwrap isreal
Complex real part.
Unwrap phase angle. True for real array.
cplxpair
Sort numbers into complex conjugate pairs.
17
fix floor ceil round mod rem sign
Base 2 power and scale floating point number. Power that will error out on complex result. Natural logarithm of real number. Square root of number greater than or equal to zero. Square root.
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第3章 数组1
数组名=new 数组元素类型[数组元素个数]；
或 数组元素类型 数组名[]=new 数组元素类型[数组 元素个数]；
第3章 数组
例如：
int intArray[]; intArray=new int[10]; 也可用下列语句实现： int intArray[]=new int[10]; 数组的赋值： 例1.int num[]; num=new int[3]; num[0]=1; num[1]=12; num[2]=23; 用new为数组分配内存 后，系统会自动初始化 所有数组元素：整型为0， 实型为0.0f或0.0d，字符 型为‘\u0000’，类对象 （引用类型）为null
注：二维数组中每行元素个数可以不同，即列可 以不同。 例：int b[][]=new int[][]{{11},{21,22},{31,32,33}}; 或用如下语句实现： int b[][]=new int[3][];
b[0]={11};
b[1]={21,22};
b[2]={31,32,33};
第3章 数组
第3章 数组
例如：int intArray[];
double[] doubleArray; Student stu[];
第3章 数组
二、数组初始化
给数组元素分配内存并为数组元素赋初值的 过程称为数组初始化。初始化可分为动态初始化 和静态初始化。 1、静态初始化 数组元素类型 数组名[]={数组元素1的取值，数组 元素2的取值，……}；
第3章 数组
第3章 数
组
3.1 一维数组 3.2 二维数组 3.3 Java语言的方法和方法重载
第3章 数组
3.1 一 维 数 组
3.1.1 一维数组的声明和初始化
《数组及其排序》PPT课件
8
冒泡排序算法程序
精选ppt
9
选择排序算法程序
精选ppt
10
选择排序演示
第一轮，寻找最小值并交换到第一位
1, 5, 6, 12, 4, 9, 3, 23, 39, 403, 596, 87 第二轮，寻找最小值并交换到第二位
1, 3, 6, 12, 4, 9, 5, 23, 39, 403, 596, 87 第三轮，寻找最小值并交换到第三位
1, 3, 6, 12, 5, 9, 4, 23, 39, 403, 596, 87
1, 3, 5, 12, 6, 9, 4, 23, 39, 403, 596, 87
1, 3, 4, 12, 6, 9, 5, 23, 39, 403, 596, 87
1, 3, 4, 6, 12, 9, 5, 23, 39, 精选ppt 403, 596, 87
精选ppt
3
其它示例精选ppt4其它示例精选ppt
5
排序算法
冒泡排序 选择排序 插入排序 Shell 排序
精选ppt
6
排序示例
精选ppt
7
冒泡排序演示
1, 5, 6, 12, 4, 9, 3, 23, 39, 403, 596, 87
1, 4, 6, 12, 5, 9, 3, 23, 39, 403, 596, 87
数组及其排序
数组的声明与初始化 排序算法 Arrays 类的 sort 方法
精选ppt
1
数组的声明与初始化
一维数组的声明方式： type var[]; 或 type[] var;
数组的初始化： 数组名 = new 数组元素的类型 [元素个数] ;
精选ppt
2
第3章 数组和字符串
15
2 字符串
（2）求字符串的长度 public int length() 返回字串的长度，这里的长度指的是字符串中Unicode字 符的数目。 （3）求字符串中某一位置的字符 public char charAt(int index) 该方法在一个特定的位置索引一个字符串，以得到字符 串中指定位置的字符。值得注意的是，在字符串中第一个字 符的索引是0，第二个字符的索引是1，依次类推，最后一个 字符的索引是length（）－1。
11
2 字符串
字符是指用单引号括起来单个字符， 如’a’、’b’、’A’等。这里的字符不是指占 1个字节的ASCII字符，而是指占2个字节的 Unicode字符。因为Unicode被设计用来处理 现在世界上所有书面语言中的字符，所以一 个汉字也是被当作一个字符来处理的。对于 单个字符，除了有char这个原始类型以外， Java平台中的ng包还专门提供了一个 Character类来进行储存和操作。
12
2 字符串
字符串指的是字符的序列，有两种类型的 字符串：一种是创建以后不需要改变的，称 为字符串常量，在Java中，String类用于存 储和处理字符串常量；另外一种字符串是创 建以后，需要对其进行改变的，称为字符串 变量，在Java中，StringBuffer类用于存储 和操作字符串变量。
13
5
1 数组
例3-15 生成5个随机数，并用冒泡法排序
冒泡法排序使用迭代的方式重复比较数组中的元素，并执行必要的 交换，每次迭代把最小值或最大值移到一端 ，经过length-1次迭 代后排序结束
for ( int i = 0; i<=r.length-2;i++) for (int j = r.length-2; j>=i;j-- ) if(r[j]>r[j+1]) { double mid = r[j]; r[j] = r[j+1]; r[j+1] = mid; }
c语言 第3章 数据类型及其运算
– unsigned int型常量 123u、 123U
• 整型常量的类型
根据其值所在范围确定其数据类型
在整型常量后加字母l或L，认为它是long int 型常量
例:12与12L
2015/12/23 25
整型常量的表示形式
• 十进制形式 ：[±]若干个0~9的数字
如：100，-50， 0
• 八进制形式： [±]以0开头的若干个0~7数字
• 无符号长整型
unsigned long [int] ;
2015/12/23
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二进制存放与溢出
(1)10= (0000 0000 0000 0001)2补码
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
(-1)10= (1111 1111 1111 1111)2补码
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
00000000 00000000 00000001 01010100 5 例 ：01736L 为long int 型 2 4
00000000 00000000 00000011 11011110
1
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7
3
6
27
何谓类型溢出(Overflow)？
• C语言提供的任何类型都有取值范围。当向其赋超 过此范围的数值，就会产生数值溢出，得到一个不 正确的结果。 • 例如：short int的范围是-32768~32767 – 如果超出取值范围，给它一个小于-32768或者 大于32767的数会如何呢？
(65535)10=(1111 1111 1111 1111)2
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
关于数值数组及其运算课件
MATLAB 典型函数 tan(x) cot(x) atan(x) acot(x) log(x) Log2(x) Log10(x)
含义
正切值 余切值 反正切值 反余切值 自然对数
以2为底的对数
常用对数
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2.7 数组运算和矩阵运算
从外观形状和数据结构上看，二维数组和 （数学中的）矩阵没有区别。但是，矩阵作 为一种变换或映射算子的体现，矩阵运算有 着明确的数学规则；数组运算是MATLAB软 件所定义的规则，其目的是为了数据管理方 便、操作简单、指令形式自然和执行计算的 有效。虽然数组运算尚缺乏严谨的数学推理， 数组运算本身仍在完善和成熟中。
2.2.1 一维数组的创建 （1）逐个元素输入法 >> x=[2 pi/2 sqrt(3) 3+5i] x=
2.0000 1.5708 1.7321 3.0000 + 5.0000i
5
（2） 冒号成长法 这是通过“步长”设定，生成一维“行”
数组的方法。
x=a:inc:b
a是数组的第一个元素；inc是采样点之间 的间隔，即步长。若(b-a)是inc的整数倍，则 所生成的最后一个元素等于b，否则小于b。
eg:
>> A=zeros(2,5)
A=
00000
00000
>> A(:)=-4:5
A=
-4 -2 0 2 4
-3 -1 1 3 5
>> L=abs(A)>3
L=
10001
00001
>> islogical(L)
ans =
1
>> x=A(L)
x=
-4
数组的运算原理
数组的运算原理数组是编程中常用的数据结构之一，它是一种线性数据结构，由一系列相同类型的元素组成，这些元素在内存中连续存储，并且可以通过索引访问。
数组的运算原理包括数组的创建、访问、修改、插入和删除等操作。
首先，数组的创建需要指定数组的长度和类型。
在内存中，系统会为数组分配一块连续的内存空间，用于存储数组的元素。
例如，创建一个长度为5的整型数组，可以使用如下的语法：int[] array = new int[5];接下来，我们可以通过下标访问数组中的元素。
数组的下标从0开始，表示数组中的第一个元素，依次递增。
例如，访问数组中的第3个元素，可以使用如下的语法：int value = array[2]; 这里的2表示数组的索引。
对于数组的修改操作，可以直接通过下标来赋新值。
例如，将数组中的第4个元素修改为10，可以使用如下的语法：array[3] = 10;除了访问和修改元素，我们还可以对数组进行插入和删除操作。
对于插入操作，实际上是将数组中的元素向后移动，并在指定位置插入一个新的元素。
例如，将元素5插入到数组的第2个位置，可以使用如下的语法：for (int i = array.length - 1; i > 2; i) {array[i] = array[i - 1];}array[2] = 5;对于删除操作，实际上是将数组中的元素向前移动，并覆盖要删除的元素。
例如，删除数组中的第3个元素，可以使用如下的语法：for (int i = 2; i < array.length - 1; i++) {array[i] = array[i + 1];}需要注意的是，删除元素后，数组的长度会减少。
在某些编程语言中，数组的长度不可变，因此需要使用其他方式模拟删除操作。
除了基本的运算原理，数组还有一些常用的操作方法。
例如，获取数组的长度可以使用array.length的语法；判断数组是否为空可以使用array.length == 0的语法；遍历数组可以使用for循环结合数组的长度进行迭代。