排序数组元素及其索引，并以表格形式输出

本文旨在提供一个完整的教程，指导读者如何使用Java程序对用户输入的测试分数进行排序，并以表格形式输出。核心内容包括：修改现有的选择排序算法，使其能够正确处理部分填充的数组；以及在不修改`main`方法的前提下，将排序后的测试分数以清晰的表格形式呈现。通过本文，读者将掌握数组排序、索引处理以及格式化输出等关键编程技巧。

问题分析与解决方案

原始代码存在的问题在于：

1. 选择排序算法 selectionSort() 默认排序整个数组，而实际有效数据可能只占据数组的一部分。这导致未输入数据的数组位置（默认为0）也被排序，影响了最终的输出结果。
2. 输出表格时，需要根据排序后的分数，正确地显示对应的原始“Grade Number”。

解决思路是：

1. 修改 selectionSort() 方法，使其只排序有效数据部分。
2. 创建一个新的方法，专门用于输出排序后的表格，并保留原始的索引信息。

修改选择排序算法

我们需要修改 selectionSort() 方法，使其只排序 TestGrades 数组中从索引 0 到 ScoreCount - 1 的元素。

public static void selectionSort(int[] TestGrades, int ScoreCount) {
    int startScan, index, minIndex, minValue;
    for (startScan = 0; startScan < (ScoreCount - 1); startScan++) {
        minIndex = startScan;
        minValue = TestGrades[startScan];
        for (index = startScan + 1; index < ScoreCount; index++) {
            if (TestGrades[index] < minValue) {
                minValue = TestGrades[index];
                minIndex = index;
            }
        }
        TestGrades[minIndex] = TestGrades[startScan];
        TestGrades[startScan] = minValue;
    }
}

关键在于将循环的边界条件从 TestGrades.length 修改为 ScoreCount，确保只对有效数据进行排序。

创建排序后表格输出方法

为了输出排序后的表格，我们需要创建一个新的方法，该方法接受 TestGrades 数组和 ScoreCount 作为输入，并输出排序后的分数及其对应的原始索引。

public static void OutputSortedArray(int[] TestGrades, int ScoreCount) {
    // 创建一个数组，保存原始索引
    Integer[] indices = new Integer[ScoreCount];
    for (int i = 0; i < ScoreCount; i++) {
        indices[i] = i;
    }

    // 使用 Lambda 表达式和 Comparator 对索引数组进行排序
    Arrays.sort(indices, (i1, i2) -> TestGrades[i1] - TestGrades[i2]);


    System.out.println("\nTable of sorted test scores");
    System.out.println("Grade Number\t\tGrade Value");

    for (int i = 0; i < ScoreCount; i++) {
        System.out.println((indices[i] + 1) + "\t\t\t" + TestGrades[indices[i]]);
    }
}

这个方法首先创建一个 indices 数组，用于存储原始索引。然后，使用 Arrays.sort 方法，结合 Lambda 表达式，根据 TestGrades 数组中的值对 indices 数组进行排序。排序后，indices 数组中的元素将按照对应的 TestGrades 数组中的值升序排列。最后，遍历排序后的 indices 数组，输出对应的原始索引和分数。

调用新方法

为了在不修改 main 方法的前提下调用新的排序方法，我们可以将调用代码添加到 OutputArray 方法的末尾。

public static void OutputArray(int [] TestGrades,int ScoreCount, double CalcAvg)
    {

        System.out.println("Grade Number\t\tGrade Value");

        for(int i=0; i
首先调用selectionSort方法，对数组进行排序。然后调用OutputSortedArray方法输出排序后的数组。
完整代码示例
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

public class ArrayIntro2 {


    public static void main(String[] args) {
        //integer array
       int [] TestGrades = new int[25];

       //creating object of ArrayIntro2T
       ArrayIntro2T pass = new ArrayIntro2T(TestGrades, 0, 0, 0);

       //getting total and filling array
       int scoreCount = ArrayIntro2T.FillArray(TestGrades, 0);

       //get average score
       double avg = pass.ComputeAverage(TestGrades, scoreCount);



       //outputting table
       ArrayIntro2T.OutputArray(TestGrades,scoreCount,avg);

    }

}

    //new class to store methods
     class ArrayIntro2T{
    //variable declaration    

    double CalcAvg = 0;
    int ScoreTotal = 0;
    int ScoreCount = 0;
    int [] TestGrades = new int[25];



        //constructor
        public ArrayIntro2T(int [] TestGradesT, int ScoreCountT, double CalcAvgT, int ScoreTotalT)
        {
            TestGrades = TestGradesT;
            ScoreCount = ScoreCountT;
            CalcAvg = CalcAvgT;
            ScoreTotal = ScoreTotalT;


        }
        //method to fill array
        public static int FillArray(int [] TestGrades, int ScoreCount)
    {

         Scanner scan = new Scanner(System.in);

         System.out.println("Please enter test scores one at a time, up to 25 values or enter -1 to quit" );
         TestGrades[ScoreCount]= scan.nextInt();

         if(TestGrades[ScoreCount]==-1)
           {
              System.out.println("You have chosen to quit ");
           }

        while(TestGrades[ScoreCount]>=0 && ScoreCount<=25)
           {
                ScoreCount++;
                System.out.println("Enter the next test score or -1 to finish ");
                TestGrades[ScoreCount] = scan.nextInt();
           }
        return ScoreCount;


    }
        //method to compute average
        public double ComputeAverage(int [] TestGrades,int ScoreCount)
    {

        for(int i=0; i TestGrades[i1] - TestGrades[i2]);


            System.out.println("\nTable of sorted test scores");
            System.out.println("Grade Number\t\tGrade Value");

            for (int i = 0; i < ScoreCount; i++) {
                System.out.println((indices[i] + 1) + "\t\t\t" + TestGrades[indices[i]]);
            }
        }
        //method to output scores and average
        public static void OutputArray(int [] TestGrades,int ScoreCount, double CalcAvg)
    {

        System.out.println("Grade Number\t\tGrade Value");

        for(int i=0; i
注意事项与总结


数组边界检查： 在处理数组时，务必注意数组的边界，避免出现 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常。

代码可读性： 编写清晰、简洁的代码，添加适当的注释，有助于提高代码的可读性和可维护性。

性能优化： 对于大规模数据的排序，可以考虑使用更高效的排序算法，例如归并排序或快速排序。

原始索引保存：  在排序过程中，使用索引数组的方式可以有效地保留原始数据的索引信息，这在很多实际应用中非常有用。

通过本教程，你已经学会了如何修改选择排序算法，使其能够正确处理部分填充的数组，并以表格形式输出排序后的分数及其对应的原始索引。这些技巧在处理类似的数据排序和展示问题时非常有用。



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