Java数组
1. 数组概述
- 数组是相同类型数据的有序集合
- 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列组合而成。
- 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。
2. 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[] arrayRefVar; //首选的方法
或
dataType arrayRefVar[]; //效果相同，但不是首选方法，这种是c、c++的写法 -
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
public static void main(String[] args) {
//数据类型 变量名 = 赋值
//数组定义
int[] nums;
nums = new int[10];
//或者写在一块
int[] nums1 = new int[10];
//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;
//求和
int sum = 0;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
sum = sum + nums[i];
}
System.out.println(sum);
}55
Process finished with exit code 0 -
-
内存分析
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数组三种初始化
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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
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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。
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数组的四个基本特点
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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。
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其元素必须是相同类型，不允许出现混合类型。
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数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本类型和引用类型。
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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，数组对象本身就在堆中的。
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数组边界
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下标的合法区间：[0, length-1]，如果越界就会报错；
public static void main(String[] args){
int[] a = new int[2];
System.out.println(a[2]);
} -
ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常！
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小结：
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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
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数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量
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数组长度的确定的，不可变的。如果越界，则报：ArrayIndexOutofBounds
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3. 数组使用
### For-Each循环
-
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
//JDK1.5才支持，这种方式没有下标，只适合打印
for (int i : arrays) {
System.out.println(i);
} -
1
2
3
4
5
Process finished with exit code 0
数组作方法入参
-
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
printArray(arrays);
}
public static void printArray(int[] arrays){
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i]);
}
} -
12345
Process finished with exit code 0
数组作返回值
-
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
int[] reverse = reverse(arrays);
printArray(reverse);
}
/反转数组
public static int[] reverse(int[] arrays){
int[] result = new int[arrays.length];
for (int i = 0,j = arrays.length-1; i < arrays.length; i++,j--) {
result[j] = arrays[i];
}
return result;
}
/打印数组
public static void printArray(int[] arrays){
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i]);
}
} -
54321
Process finished with exit code 0
4. 多维数组
-
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维数组，其每一个元素都是一个一维数组。
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二位数组
int a[][] = new int[2][5];
-
解析：以上二维数组a可以看成一个两行五列的数组。
-
思考：多维数组的使用?
num[1][0];
/*
1,2 arrays[0]
3,4 arrays[1]
4,6 arrays[2]
7,8 arrays[3]
* */
int[][] arrays = {{1,2},{3,4},{5,6},{7,8}};
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
for (int j = 0; j < arrays[i].length; j++) {
System.out.println(arrays[i][j]);
}
}1
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7
8
Process finished with exit code 0
5. Arrays类
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数组的工具类java.util.Arrays
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由于数组对象本身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。
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查看JDK帮助文档
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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”）
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具有以下常用功能：
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给数组赋值：通过fill方法。
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对数组排序：通过sort方法，按升序。
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比较数组：通过equals方法比较数组中元素值是否相等。
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查找数组元素：通过binarySearch方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。
int[] a = {1,2,3,4,54,8713,12,36,98944,5};
//转化为字符串
System.out.println(Arrays.toString(a));[1, 2, 3, 4, 54, 8713, 12, 36, 98944, 5]
Process finished with exit code 0int[] a = {1,2,3,4,54,8713,12,36,98944,5};
//数组排序
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));[1, 2, 3, 4, 5, 12, 36, 54, 8713, 98944]
Process finished with exit code 0 -
6.冒泡排序
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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！
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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。
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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)。
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思考：如何优化？
public static void main(String[] args) {
//
int[] a = {5,1,6,2,8,3,10};
sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
//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. 每一次比较，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！
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 - 1; i++) {
//内层循环，比价判断两个数，如果第一个数，笔第二个数大，则交换位置
for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
if(array[j] > array[j+1]){
temp = array[j];
array[j] = array[j+1];
array[j+1] = temp;
}
}
}
return array;
}[1, 2, 3, 5, 6, 8, 10]
Process finished with exit code 0
7. 稀疏数组
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需求：编写五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能。
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分析问题：因为该二维码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。
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解决：稀疏数组
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稀疏数组介绍
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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。
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稀疏数组的处理方式是：
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记录数组一共有几行几列，有多少个不同值
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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
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如下图：左边是原始数组，右边是稀疏数组
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public static void main(String[] args) {
//1. 创建一个二维数组 11*11 0：没有棋子，1：黑棋，2：白棋
int[][] array1 = new int[11][11];
array1[1][2] = 1;
array1[2][3] = 2;
//输出原始的数组
for (int[] ints : array1){
for (int anInt :ints){
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
System.out.println("===================");
//转化为稀疏数组保存
//获取有效值的个数
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 11; i++) {
for (int j = 0; j < 11; j++) {
if(array1[i][j]!=0){
sum++;
}
}
}
System.out.println("有效值的个数："+ sum);
//2.创建一个稀疏数组的数组
int[][] array2 = new int[sum+1][3];
array2[0][0] = 11;
array2[0][1] = 11;
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("输出稀疏数组");
for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
System.out.println(array2[i][0]+"\t"
+array2[i][0]+"\t"
+array2[i][0]+"\t");
}
System.out.println("===================");
System.out.println("还原");
}
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
===================
有效值的个数：2
输出稀疏数组
11 11 11
1 1 1
2 2 2
===================
还原
Process finished with exit code 0