Java数组排序、Scanner输入与正确输出指南-java教程-PHP中文网

Java数组排序、Scanner输入与正确输出指南

霞舞

发布： 2025-10-30 15:05:31

原创

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Java数组排序、Scanner输入与正确输出指南

本文旨在解决java程序中常见的数组处理问题，包括用户输入数组、实现降序排序以及正确打印数组内容。我们将深入探讨为什么`system.out.println(myarr)`会输出形如`[i@...`的字符串，并提供使用`arrays.tostring()`进行正确输出的方法。同时，文章将介绍如何采用如选择排序等有效算法来实现数组排序，并强调代码模块化和职责分离的重要性。

在Java编程中，处理数组是基础而常见的任务。然而，初学者在进行用户输入、数组排序和结果输出时，常会遇到一些困惑。本文将针对这些常见问题，提供专业的解决方案和最佳实践。

理解Java数组的打印输出

许多开发者在尝试打印整个Java数组时，会发现控制台输出的不是数组的元素，而是一个类似于[I@5caf905d的字符串。这并非Scanner拾取了“垃圾值”，而是Java对象默认的toString()方法行为。当您直接调用System.out.println(myArr)时，实际上是调用了数组对象（一个特殊的Java对象）的toString()方法。对于数组而言，这个默认实现返回的是其类型编码（[I表示int数组）和内存地址的哈希码。

要正确打印数组的所有元素，有以下两种主要方法：

使用Arrays.toString()方法： 这是最简洁、推荐的方式，尤其适用于调试或快速查看数组内容。

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```
import java.util.Arrays; // 导入Arrays类

// ... 在你的代码中
System.out.println(Arrays.toString(myArr));
```
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这将输出一个格式化的字符串，例如[10, 4, 39, 12, 2]。
通过循环遍历打印： 如果需要自定义输出格式，可以手动遍历数组并打印每个元素。
```
for (int i = 0; i < arrSize; i++) {
    System.out.print(myArr[i] + " ");
}
System.out.println(); // 换行
```
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实现高效的数组排序

原始代码中的sortArray方法只进行了一次相邻元素的比较和交换，这并不能实现完整的排序。一个完整的排序算法需要多次迭代才能确保所有元素都按指定顺序排列。对于降序排序，我们可以采用多种算法，例如选择排序、冒泡排序或插入排序。这里我们以选择排序为例，实现数组的降序排列。

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选择排序（Selection Sort）原理： 选择排序是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是：首先在未排序序列中找到最大（或最小）元素，存放到排序序列的起始位置，然后再从剩余未排序元素中继续寻找最大（或最小）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

以下是实现降序选择排序的Java代码：

import java.util.Arrays; // 用于后续的数组打印

public class ArraySortingTutorial {

    /**
     * 实现数组的降序选择排序。
     * 该方法会直接修改传入的数组。
     *
     * @param arr 待排序的整数数组
     */
    public static void selectionSortDesc(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length <= 1) {
            return; // 数组为空或只有一个元素时无需排序
        }

        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            // 假设当前位置i的元素是最大值
            int maxIndex = i;

            // 在未排序部分 (i+1 到 arr.length-1) 寻找最大值
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                if (arr[maxIndex] < arr[j]) {
                    maxIndex = j; // 找到更大的值，更新最大值索引
                }
            }

            // 如果最大值不在当前位置i，则进行交换
            if (maxIndex != i) {
                swap(arr, i, maxIndex);
            }
        }
    }

    /**
     * 交换数组中两个指定索引位置的元素。
     *
     * @param arr 目标数组
     * @param i 索引1
     * @param j 索引2
     */
    private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 示例：用户输入模拟
        // 假设用户输入： 5 10 4 39 12 2
        // 第一个数字5表示数组大小，后续5个数字是数组元素
        java.util.Scanner scnr = new java.util.Scanner(System.in);

        System.out.print("请输入数组大小: ");
        int arrSize = scnr.nextInt();
        int[] myArr = new int[arrSize];

        System.out.println("请输入 " + arrSize + " 个整数元素:");
        for (int i = 0; i < arrSize; i++) {
            myArr[i] = scnr.nextInt();
        }

        System.out.println("原始数组: " + Arrays.toString(myArr));

        // 调用排序方法
        selectionSortDesc(myArr);

        System.out.println("降序排序后的数组: " + Arrays.toString(myArr));

        scnr.close(); // 关闭Scanner
    }
}

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注意事项：

Java内置排序： 对于实际开发，Java提供了功能强大且高效的Arrays.sort()方法。如果需要降序，可以先用Arrays.sort()进行升序排序，然后反转数组，或者使用包装类数组配合Collections.reverseOrder()。
```
// 使用Arrays.sort()进行升序排序
// Arrays.sort(myArr);

// 如果是Integer[]数组，可以直接使用降序比较器
// Integer[] myIntegerArr = {10, 4, 39, 12, 2};
// Arrays.sort(myIntegerArr, Collections.reverseOrder());
```
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方法职责分离： 良好的编程实践要求将不同的功能模块化。排序方法只负责排序，不应包含打印逻辑。打印逻辑应在排序完成后单独调用。这使得代码更易于理解、测试和维护。