数组的定义
- 数组是相同类型的有序集合。
- 数组描述的是相同类型的若干个数据，按照一定的先后次序排序组合而成。
- 其中，每一个数据称作一个数组元素，每个数组元素可以通过一个下标来访问它们。
数组声明创建
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首先必须声明数组变量，才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法：
dataType[] arryRefVar;//首选方法 //或者 dataType arrayRefVar[];//效果相同，但不是首选方法 -
Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：
dataType[] arrayRefVar = new dataType[]arraySize]; -
数组的元素是通过索引访问的，数组索引从0开始。
-
获取数组长度：arrays.length
练习:计算数组所有元素和
public class ArrayDemo01 {
public static void main(String[] args) {
int[] nums;//定义
nums = new int[10];//这里面可以存放10个int类型的数字
//3、给数组元素中赋值
nums[0] = 1;
nums[1] = 2;
nums[2] = 3;
nums[3] = 4;
nums[4] = 5;
nums[5] = 6;
nums[6] = 7;
nums[7] = 8;
nums[8] = 9;
nums[9] = 10;
//计算所有元素的和
int sum = 0;
//获取数组长度：arrays.length
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
sum = sum + nums[i];
}
//打印总和
System.out.println(sum);
}
}
内存分析
三种初始化
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静态初始化
int[] a = {1,2,3}; Man[] mans = {new Man(1,1), new Man(2,2)}; -
动态初始化
int[] a = new int[2]; a[0] = 1; a[1] = 2; -
数组的默认初始化
- 数组是引用类型，它的元素相当于类的实例变量，因此数组一经分配空间，其中的每个元素也被按照实例变量同样的方式被隐式初始化。
数组的四个基本特点
- 其长度是确定的。数组一旦被创建，它的大小就是不可以改变的。
- 其元素必须是相同类型，不允许出现混合类型。
- 数组中元素可以是任何数据类型，包括基本数据类型和引用类型。
- 数组变量属引用类型，数组也可以看成是对象，数组中的每个元素相当于该对象的成员变量。
- 数组本身就是对象，Java中对象是在堆中的，因此数组无论保存原始类型还是其他对象类型，数组对象本身是在堆中的。
数组边界
- 下标的合法区间：[0, length-1]，如果越界就会报错；
- ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常
- 小结：
- 数组是相同数据类型（数据类型可以为任意类型）的有序集合
- 数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量
- 数组长度的确定的，不可变的。如果越界，则报ArrayIndexOutOfBounds
数组的使用
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普通的for循环
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For-Each循环
public class ArrayDemo03 { public static void main(String[] args) { int[] arrays = {1,2,3,4}; //打印全部的数组元素 JDK1.5 for (int array : arrays) { System.out.println(array); } } } -
数组作方法入参
//打印数组元素 public static void printArrays(int[] arrays){ for (int i = 0; i < arrays.length; i++) { System.out.println(arrays[i] + " "); } } -
数组作返回值
//反转数组 public static int[] reverse(int[] arrays){ int[] result = new int[arrays.length]; for (int i = 0,j = result.length-1; i < arrays.length; i++, j--) { result[j] = arrays[i]; } return result; }
多维数组
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多维数组可以看成是数组的数组，比如二维数组就是一个特殊的一位数组，其每一个元素都是一个一位数组。
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二维数组
int a[][] = new int[2][5]; -
解析：二维数组a可以看成一个两行三列的数组。
-
思考：多维数组的使用？
Arrays类
- 数组的工具类java.util.Arrays
- 由于数组对象并没有什么方法可以供我们调用，但API中提供了一个工具类Arrays供我们使用，从而可以对数据对象进行一些基本的操作
- 查看JDK帮助文档
- Arrays类中的方法都是static修饰的静态方法，在使用的时候可以直接使用类名进行调用，而“不用”使用对象来调用（注意：是“不用”而不是“不能”）
- 具有以下常用功能：
- 给数组赋值：通过fill方法。
- 对数组排序：通过sort方法，按升序。
- 比较数组：通过equals方法比较数组中元素值是否相等。
- 查找数组元素：通过binarySearch方法能对排序号的数组进行二分查找法操作。
冒泡排序
- 冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一，总共有八大排序！
- 冒泡的代码还是相当简单的，两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较，江湖中人人尽皆知。
- 我们看到嵌套循环，应该立马就可以得出这个算法的时间复杂度为O(n2)。
- 思考：如何优化？
public class ArrayDemo05 {
public static void main(String[] args) {
//冒泡排序
//1、比较数组中，两个相邻的元素，如果第一个数比第二个数大，我们就交换他们的位置
//2、每次比较，都会产生出一个最大，或者最小的数字
//3、下一轮则可以少一次排序！
//4、依次循环，直到结束！
int[] a = {2, 5, 1, 7, 1, 5, 2, 4};
System.out.println(Arrays.toString(sort(a)));
}
public static int[] sort(int[] array){
//临时变量
int temp = 0;
//外层循环，判断我们这个要走多少次；
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
boolean flag = false;//通过flag表示位减少没有意义的比较
//内层循环，比较判断两个数，如果第一个数，比第二个数大，则交换位置
for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
if (array[j+1]>array[j]){
temp = array[j];
array[j] = array[j+1];
array[j+1] = temp;
flag = true;
}
}
if (flag==false){
break;
}
}
return array;
}
}
稀疏数组
- 需求：编写五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能。
- 分析问题：因为该二维数组的很多值是默认值0，因此记录了很多没有意义的数据。
- 解决：稀疏数组
稀疏数组介绍
- 当一个数组中大部分元素为0，或者为同一值的数组时，可以使用稀疏数组来保存该数组。
- 稀疏数组的处理方式是：
- 记录数组一共有几行几列，有多少个不同值
- 把具有不同值的元素和行列及值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模
public class ArrayDemo06 {
//1、创建一个二维数组11*11 0：没有棋子， 1：黑棋 2：白棋
public static void main(String[] args) {
int[][] array1 = new int[11][11];
array1[1][2] = 1;
array1[2][3] = 2;
//输出原始的数组
System.out.println("输出原始的数组");
for (int[] ints : array1) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt + "\t");
}
System.out.println();
}
//转换为稀疏数组保存
//获取有效值的个数
int sum = 0;
for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
for (int j = 0; j < array1.length; j++) {
if (array1[i][j] != 0){
sum++;
}
}
}
System.out.println("有效个数:" + sum);
//创建一个稀疏数组的数组
int[][] array2 = new int[sum+1][3];
array2[0][0] = array1.length;
array2[0][1] = array1.length;
array2[0][2] = sum;
//遍历二维数组，将非零的值，存放稀疏数组中
int count = 0;
for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
for (int j = 0; j < array1[i].length; j++) {
if (array1[i][j] != 0){
count++;
array2[count][0] = i;
array2[count][1] = j;
array2[count][2] = array1[i][j];
}
}
}
//输出稀疏数组
System.out.println("稀疏数组");
for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
for (int j = 0; j < array2[i].length; j++) {
System.out.print(array2[i][j] + "\t");
}
System.out.println();
}
//还原数组
System.out.println("还远");
//读取稀疏数组
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
//给其中的元素还原它的值
for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}
System.out.println("输出还原的数组");
for (int[] ints : array1) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt + "\t");
}
System.out.println();
}
}
}