数组
数组的概述
- 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
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 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。
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获取数组长度：arrays . length
public static void main(String[] args) { /* 变量类型 变量名字 = 变量的值 数组类型 数组名字 = 数组的值 */ int[] nums;//1.声明一个数组 nums = new int[10]; //2.创建数组，分配空间 //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; //若nums[9]不赋值，那它会有个默认值0 // nums[10] = 11; //java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException //取值 System.out.println(nums[7]); //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]; } System.out.println(“总和为：”+sum); } -
内存分析
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代码分析内存
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数组的三种初始化
public static void main(String[] args) { //静态初始化 int[] a = {1,2,3,4,5,6,7}; System.out.println(a[0]); //动态初始化，包含默认初始化 int[] b = new int[10]; b[0] = 10; System.out.println(b[0]); System.out.println(b[1]); //默认初始化值0 System.out.println(b[2]); //默认初始化值0 /* 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
- 数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本类型和引用类型。
- 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
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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
- 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: java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
数组使用
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普通的For循环
public static void main(String[] args) { int[] arrays = {1,2,3,4,5}; //打印全部数组元素 for (int i = 0; i < arrays.length; i++) { System.out.println(arrays[i]); } System.out.println("=========="); //计算所有元素的和 int sum = 0; for (int i = 0; i < arrays.length; i++) { sum += arrays[i]; } System.out.println(sum); System.out.println("=========="); //查找最大元素 int max = arrays[0]; for (int i = 1; i < arrays.length; i++) { if(arrays[i] > max){ max = arrays[i]; } } System.out.println(max); } -
For-Each循环
public static void main(String[] args) { int[] arrays = {1,2,3,4,5}; //JDK1.5，没有下标 for (int array : arrays) { System.out.println(array); } } -
数组作方法入参
public static void main(String[] args) { int[] arrays = {1,2,3,4,5}; printArray(arrays); } //打印数组元素 public static void printArray(int[] arrays){ for (int i = 0; i < arrays.length; i++) { System.out.println(arrays[i]+""); } } -
数组作返回值
public static void main(String[] args) { int[] arrays = {1,2,3,4,5}; printArray(arrays); } //反转数组 public static int[] reverse(int[] arrays){ int[] result = new int[arrays.length]; //反转操作(拓展) for (int i = 0,j = result.length - 1; i < result.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，多维数组就是一个特殊的数组，其每个元素都是一个一维数组。
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二维数组
public static void main(String[] args) { /* [4][2] 1，2 array[0] 2，3 array[1] 3，4 array[2] 4，5 array[3] */ int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}}; System.out.println(array.length); System.out.println(array[0].length); for (int i = 0; i < array.length; i++) { for (int j = 0; j < array[i].length; j++) { System.out.println(array[i][j]); } } }
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：
- 给数组赋值：通过 fill 方法。
- 对数组排序：通过 sort 方法,按升序排序
- 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 方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。
public static void main(String[] args) { int[] a = {1, 2, 3, 4, 9090, 31231, 543, 21, 3, 23}; System.out.println(a); //[I@1b6d3586 数组对象的hashcode //打印数组元素 System.out.println(Arrays.toString(a)); //排序 Arrays.sort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); //填充 // Arrays.fill(a,0); //全部填充 Arrays.fill(a,2,4,9);//按下标填充 System.out.println(Arrays.toString(a)); }
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0(n2)
- 思考：如何优化
public static void main(String[] args) {
/*
1.比较数组中，两个相邻的元素，如果第一个比第二个数大，我们就交换位置
2.每次比较，都会出现一个最大或最小的数
3.下一轮则可以少一次
4.依次循环，知道结束
*/
int[] a = {1,2,43,12,34,22,56,343,213,91};
sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
public static int[] sort(int[] array){
//临时变量
int temp = 0;
//外层循环，判断我们需要走多少次
for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
Boolean flag = false;//减少没有意义的比较
//内层循环，比较两个数，第一个数大于第二个交换位置
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;
}
稀松数组
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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（压缩）
- 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
/* 五子棋游戏中，有存盘推出和续上盘得功能 */ 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; //输出原始得数组 System.out.println("出输出原始得数组："); 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 //获取有效值得个数 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 int[][] sparseArr = new int[sum+1][3]; sparseArr[0][0] = 11; sparseArr[0][1] = 11; sparseArr[0][2] = sum; //3.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.length; j++) { if(array1[i][j] != 0){ count ++; sparseArr[count][0] = i; //横坐标 sparseArr[count][1] = j; //纵坐标 sparseArr[count][2] = array1[i][j]; //值 } } } //4.输出稀疏数组 System.out.println("稀疏数组："); for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) { System.out.println(sparseArr[i][0] + "\t" + sparseArr[i][1] + "\t" + sparseArr[i][2] + "\t" ); } System.out.println("还原："); //1.读取稀疏数组的值 int[][] array2 = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]]; //2.给其中的元素还原 for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) { array2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2]; } //3.打印 for (int[] ints : array2) { for (int anInt : ints) { System.out.print(anInt+"\t"); } System.out.println(); } }