本文旨在解决java初学者在数组处理中常见的两个问题：数组内容的正确打印以及有效排序。我们将深入探讨`system.out.println()`直接打印数组时出现内存地址而非元素值的原因，并介绍如何使用`arrays.tostring()`进行正确打印。同时，文章还将提供一个标准的排序算法——选择排序的实现，并强调将排序逻辑与打印功能分离的良好编程实践，以帮助读者编写更健壮、可读性更强的java代码。
Java数组的字符串表示与正确打印
在Java中，当您尝试直接使用System.out.println()打印一个数组对象时，例如System.out.println(myArr);，您会得到类似[I@5caf905d这样的输出。这并非“垃圾值”，而是数组对象的默认toString()方法返回的字符串。其中：
- [ 表示这是一个数组。
- I 表示数组的元素类型是int（如果是[Ljava.lang.String;则表示String数组）。
- @ 是分隔符。
- 5caf905d 是数组对象在内存中的哈希码的十六进制表示。
这种输出方式并没有显示数组的实际内容。要正确打印数组的所有元素，您应该使用java.util.Arrays类提供的静态方法toString()。
示例：正确打印数组
import java.util.Arrays; // 导入Arrays类
public class ArrayPrintingExample {
public static void main(String[] args) {
int[] numbers = {10, 4, 39, 12, 2};
// 错误的方式：打印数组的内存地址
System.out.println("错误打印方式: " + numbers);
// 正确的方式：打印数组的内容
System.out.println("正确打印方式: " + Arrays.toString(numbers));
}
}运行上述代码，您会看到：
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错误打印方式: [I@xxxxxx (xxxxxx会根据运行环境变化) 正确打印方式: [10, 4, 39, 12, 2]
实现有效的数组排序算法
原始代码中的排序逻辑仅执行了一次相邻元素的比较和交换，这不足以对整个数组进行排序。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。这里我们将介绍一种简单直观的排序算法——选择排序（Selection Sort），并实现降序排列。
选择排序的基本思想是：在未排序部分中找到最大（或最小）的元素，然后将其放到已排序部分的末尾（或开头）。这个过程重复进行，直到所有元素都被排序。
选择排序（降序）实现
public class ArraySortingExample {
/**
* 对整型数组进行降序选择排序。
*
* @param arr 待排序的整型数组。
*/
public static void selectionSortDesc(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length <= 1) {
return; // 数组为空或只有一个元素，无需排序
}
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
// 假设当前位置i是最大值的位置
int maxIndex = i;
// 在未排序部分 (从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; // 更新最大值的位置
}
}
// 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位置的元素。
*
* @param arr 待操作的数组。
* @param i 第一个元素的索引。
* @param j 第二个元素的索引。
*/
private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
// ... main方法将在下一节展示整合后的代码
}良好的编程实践：分离职责
在软件开发中，一个重要的原则是“单一职责原则”（Single Responsibility Principle），即一个方法或类应该只负责一个功能。将排序逻辑和打印逻辑放在同一个方法中（如原始代码中的sortArray方法既排序又打印）是不推荐的。
推荐做法：
- 排序方法： 接收数组作为参数，对其进行排序，并修改原数组（或者返回一个新数组），但不负责打印。
- 打印方法： 接收数组作为参数，负责将其内容打印出来。
- 主方法（或调用者）： 协调调用排序方法和打印方法。
整合与优化：完整的示例代码
结合上述讨论，我们将原始代码进行重构和优化，展示一个功能完善、结构清晰的Java程序。
import java.util.Scanner;
import java.util.Arrays; // 导入Arrays类用于数组打印
public class LabProgramRefactored {
/**
* 对整型数组进行降序选择排序。
*
* @param arr 待排序的整型数组。
*/
public static void selectionSortDesc(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length <= 1) {
return;
}
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
int maxIndex = i;
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[maxIndex] < arr[j]) {
maxIndex = j;
}
}
if (maxIndex != i) {
swap(arr, i, maxIndex);
}
}
}
/**
* 交换数组中两个指定位置的元素。
*
* @param arr 待操作的数组。
* @param i 第一个元素的索引。
* @param j 第二个元素的索引。
*/
private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
/**
* 打印数组的所有元素。
*
* @param arr 待打印的整型数组。
*/
public static void printArray(int[] arr) {
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
public static void main(String[] args) {
Scanner scnr = new Scanner(System.in);
int arrSize;
System.out.print("请输入数组大小: ");
arrSize = scnr.nextInt();
int[] myArr = new int[arrSize];
System.out.println("请输入" + arrSize + "个整数:");
for (int i = 0; i < arrSize; i++) {
myArr[i] = scnr.nextInt();
}
System.out.println("原始数组: ");
printArray(myArr); // 打印原始数组
selectionSortDesc(myArr); // 对数组进行降序排序
System.out.println("排序后的数组 (降序): ");
printArray(myArr); // 打印排序后的数组
scnr.close(); // 关闭Scanner
}
}输入示例：
请输入数组大小: 5 请输入5个整数: 10 4 39 12 2
输出示例：
原始数组: [10, 4, 39, 12, 2] 排序后的数组 (降序): [39, 12, 10, 4, 2]
总结
通过本文的学习，我们解决了Java数组处理中的两个常见问题：
- 数组打印： 理解了System.out.println()直接打印数组对象时输出的是内存地址，并学会了使用Arrays.toString()方法来正确地打印数组内容。
- 数组排序： 认识到简单的单次遍历不足以完成排序，并掌握了选择排序这一基础算法的实现，用于对数组进行有效排序。
- 编程实践： 强调了将排序逻辑与打印功能分离的“单一职责原则”，这有助于编写出更模块化、更易于维护和理解的代码。
掌握这些基础知识和最佳实践，将为您的Java编程之路打下坚实的基础。
