Day10——数组
1、数组
1. 数组概述：
数组是，相同类型数据的有序集合。
通常使用数组下标来区分或指定每一个数组元素，数组下标从0开始（假设一个数组有4个数，那么数组下标就是0、1、2、3）。
使用数组避免了定义多个变量的麻烦，并且会让程序变的简单。
2. 数组的声明、创建
声明、创建数组格式：
声明：
dataType[] array; //声明一个dataType类型的数组，名称为array
dataType array[]; //与1同义，常用于C、C++语言
创建：
array = new dataType[length];//创建array数组长度为length
声明+创建：
dataType[] array = new dataType[length];
//声明并创建一个dataType类型的数组，名称为array，长度为length
【例1】：
声明：
int[] nums;//声明整型数组，亦可写作 int nums[]; 后者为C、C++写法
创建：
nums = new int[10];//创建长度为10的整型数组（即数组元素有十个）
声明+创建：
int[] nums = new int[10];// 声明 + 创建一个长度为10的整型数组
获取数组长度：数组名.length
数组的元素是通过索引访问的。数组索引从 0 开始，所以索引值从 0 到 (数组名.length-1)。
3. 内存分析
Java内存分析：
- 声明数组，数组会被放在栈中，此时数组并没有被真正的创建
- 创建数组时，数组被放入堆中，此时数组元素还未进行初始化，基本数据类型的数组元素默认值为0，String数组默值认为null
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三种初始化
- 静态初始化：
除了用new关键字来创建数组以外，还可以直接在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值。
int[] a = {1,2,3};
2. 动态初始化: 即声明数组后，用new创建数组，并维数组赋值的操作（分开进行）。
3. 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。基本数据类型的数组元素默认值为0，String数组默值认为null。
### 数组的使用
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For-Each循环：
JDK 1.5 引进了一种新的循环类型，被称为 For-Each 循环或者加强型循环，它能在不使用下标的情况下 遍历数组。
语法格式：
type array = new type[length]; //声明并创建一个type型，array数组，长度为length for(type element: array){ //没有数组下标 System.out.println(element);//输出element数组的元素 }在IDEA中【缩写】nums.for = for (type i : nums){}
其中，nums为数组名，type为数组类型，i为任意名称、代指数组中元素。
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数组作为方法的参数：
【例2】写一个输出数组的方法printArray
public static void printArray(int[] arrays){ for( i = 0; i < arrays.length; i++ ){ System.out.println(arrays[i]+" ") } }或者写做：
public static void printArray(int[] arrays){ for(int i: array){ System.out.println(i); } } -
数组作为返回值：
【例3】写一个方法反转数组，并让数组作为返回值
public static void main(String[] args) { int[] arrays = { 1,2,3,4,5}; int[] a = printRe(arrays); //5.反转arrays数组，赋值给a数组 for(int i: a){ System.out.print(i+" "); }//6.For-Each循环打印出反转后的数组 } public static int[] printRe(int[] arrays){ //1.返回值为整型数组，所以printRe为数组类型方法，用int[] int[] result = new int[arrays.length]; //2.创建一个，与arrays数组长度相等的数组result用于储存反转后的数组元素 for (int i = 0; i < arrays.length; i++){ result[arrays.length-i-1] = arrays[i]; }//3.反转数组元素 return result;//4.返回反转后的数组 }若题目条件没有限制，上述代码可简化为：
public static void main(String[] args) { int[] arrays = { 1,2,3,4,5}; reserve(arrays);//调用方法reserve() } public static void reserve(int[] arrays){ //此方法没有返回值，因使用void类型 for (int i = arrays.length - 1; i >= 0; i--) { System.out.print(arrays[i]+" "); }//反转数组并输出 }
2、二维数组
二维数组是特殊的一维数组，其每一个元素都是一个一维数组。
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二维数组的动态初始化：
type[][] typeName = new type[length1][length2] //二维数组类型为type，名称为typeName，有length1行，length2列 【例】 int[][] nums = new int[3][5] //声明并创建了int类型的二维数组nums，该数组有3行5列 //该二维数组元素从nums[0][0]到nums[2][4]共3*5=15个数 -
获取数组长度：
nums.length获取的长度是 行数，nums[i].lenght获取的长度是第i行的元素个数
上述例子中，nums.length = 5；nums[i].lenght = 3。
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二维数组的输出：
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) { for (int j = 0; j < arrays[i].length; j++) { System.out.print(arrays[i][j]+" "); } System.out.println();//输入完一行就换行 }
3、Arrays类
数组的工具类java.util.Arrays，使用之前需要导包即import java.util.Arrays;
输出数组元素：通过 toString 方法，打印数组。
对数组排序：通过 sort 方法,按升序。
【例4】
import java.util.Arrays;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {
1,9,8,3,5,2,7};
System.out.println(Arrays.toString(a));//打印数组
Arrays.sort(a);//对数组排序
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
}//[1, 9, 8, 3, 5, 2, 7]
//[1, 2, 3, 5, 7, 8, 9]
4、冒泡排序
对于一组数，依次比较相邻两数的大小（1和2，2和3，3和4…），并将较大（小）的数交换到后面，重复执行该组数的（个数-1）次后，就能得到一组顺序（逆序）排列的数列。
这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端（升序或降序排列），故名“冒泡排序”。
【例5】代码实现：排序一组数
public static void sort(int[] arrays){
for (int i = 0; i < arrays.length-1; i++) {
for (int j = 0; j < arrays.length-1; j++) {
if( arrays[j] > arrays[j+1]){
int x = arrays[j];
arrays[j] = arrays[j+1];
arrays[j+1] = x;//5~7行，交换j和j+1的数字的位置
}
}
}
}//内循环用于比较和调位置，外循环用于重复
【思考】以上代码，对于任何数组，都要执行( length-1 )^2次，对于本身就是顺序排列（或者调位次数很少就能完成排序）的数组，这样显然很浪费时间。
因此可以引入判断标志flag，在外循环里声明int flag=0，并在内循环的 if 中改变flag的值（flag=1），这样可以判断：
1、如果flag值改变，说明经历了if中的调位（调换位置）过程，说明正在排序，
2、反之，如果flag的值没有改变，说明经历了完整的内循环（从头到尾的相邻比较），并没有出现调位过程，即，数组已经排序完毕，可以提前推出排序过程，从而减少不必要的比较过程。
这段确实很难理解，我已经尽力描述的通俗易懂了。。。
代码修改后：
public static void sort(int[] arrays){
for (int i = 0; i < arrays.length-1; i++) {
int flag = 0;
for (int j = 0; j < arrays.length-1; j++) {
if( arrays[j] > arrays[j+1]){
int x = arrays[j];
arrays[j] = arrays[j+1];
arrays[j+1] = x;
flag = 1;
}
}
if(flag == 0){
//在内循环完成后判断是否改变了flag的值
break;//如果flag没有改变，即数组已经排序完毕，退出外循环
}
}
}