day06_2【Map、斗地主排序、冒泡排序、选择排序、二分查找】
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day06【Map、斗地主排序、冒泡排序、选择排序、二分查找】
今日内容
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Map集合
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冒泡排序
教学目标
- 能够说出Map集合特点
- 使用Map集合添加方法保存数据
- 使用”键找值”的方式遍历Map集合
- 使用”键值对”的方式遍历Map集合
- 能够使用HashMap存储自定义键值对的数据
- 能够完成斗地主洗牌发牌案例
- 能力完成冒泡排序
第一章 Map集合
1.1 概述
现实生活中,我们常会看到这样的一种集合:IP地址与主机名,身份证号与个人,系统用户名与系统用户对象等,这种一一对应的关系,就叫做映射。Java提供了专门的集合类用来存放这种对象关系的对象,即java.util.Map
接口。
我们通过查看Map
接口描述,发现Map
接口下的集合与Collection
接口下的集合,它们存储数据的形式不同,如下图。
-
Collection
中的集合,元素是孤立存在的(理解为单身),向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。 -
Map
中的集合,元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成,通过键可以找对所对应的值。 -
Collection
中的集合称为单列集合,Map
中的集合称为双列集合。 -
需要注意的是,
Map
中的集合不能包含重复的键,值可以重复;每个键只能对应一个值。
1.2 Map的继承体系
通过查看Map接口描述,看到Map有多个子类,这里我们主要讲解常用的HashMap集合、LinkedHashMap集合。
-
HashMap<K,V>:存储数据采用的哈希表结构,元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复,需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
-
LinkedHashMap<K,V>:HashMap下有个子类LinkedHashMap,存储数据采用的哈希表结构+链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致;通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复,需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
-
TreeMap<K,V>:TreeMap集合和Map相比没有特有的功能,底层的数据结构是红黑树;可以对元素的键进行排序,排序方式有两种:自然排序和比较器排序
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Hashtable被HashMap集合取代了
-
ConcurrentHashMap属于多线程安全,效率低
tips:Map接口中的集合都有两个泛型变量<K,V>,在使用时,要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量<K,V>的数据类型可以相同,也可以不同。
1.3 Map的常用方法
Map接口中定义了很多方法,常用的如下:
-
public V put(K key, V value)
: 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。 -
public V remove(Object key)
: 把指定的键 所对应的键值对元素 在Map集合中删除,返回被删除元素的值。 -
public V get(Object key)
根据指定的键,在Map集合中获取对应的值。 -
public Set<K> keySet()
: 获取Map集合中所有的键,存储到Set集合中。 -
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
: 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。 -
public boolean containKey(Object key)
:判断该集合中是否有此键。
Map接口的方法演示
public class Test02 {
public static void main(String[] args) {
//创建 map对象
HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>();
//添加元素到集合
map.put("黄晓明", "杨颖");
map.put("文章", "马伊琍");
map.put("邓超", "孙俪");
System.out.println(map);//{邓超=孙俪, 文章=马伊琍, 黄晓明=杨颖}
String value = map.put("亮哥", "李小璐");
System.out.println("value = " + value);//value = null
//此时put是添加功能 覆盖之前的value并返回
String value2 = map.put("亮哥", "璐璐");
System.out.println("value2 = " + value2);//value2 = 李小璐
//String remove(String key)
//根据键删除对应的键值对(返回值代表的是被删除的值,没有删除成功返回null)
System.out.println(map.remove("邓超"));//孙俪
System.out.println(map);//{文章=马伊琍, 亮哥=璐璐, 黄晓明=杨颖}
// 想要查看 黄晓明的媳妇 是谁
//V get(Object key)
//根据键获取值
System.out.println(map.get("黄晓明"));//杨颖
System.out.println(map.get("邓超"));//null
//boolean containsKey(Object key)
//判断是否包含某个键
boolean b = map.containsKey("锁哥");
System.out.println(b); //false
boolean b2 = map.containsKey("黄晓明");
System.out.println(b2); //true
//boolean containsValue(Object value)
//判断是否包含某个值
boolean b3 = map.containsValue("柳岩");
System.out.println(b3); //false
boolean b4 = map.containsValue("杨颖");
System.out.println(b4); //true
}
}
tips:
使用put方法时,若指定的键(key)在集合中没有,则没有这个键对应的值,返回null,并把指定的键值添加到集合中;
若指定的键(key)在集合中存在,则返回值为集合中键对应的值(该值为替换前的值),并把指定键所对应的值,替换成指定的新值。
1.4 Map的遍历
方式1:键找值方式(了解)
通过元素中的键,获取键所对应的值
分析步骤:
-
获取Map中所有的键,由于键是唯一的,所以返回一个Set集合存储所有的键。方法提示:
keyset()
-
遍历键的Set集合,得到每一个键。
-
根据键,获取键所对应的值。方法提示:
get(K key)
遍历图解:
代码演示:
public class Demo02_Map的遍历1 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
Map<String,String> map = new HashMap<>();
//添加键值对
map.put("邓超","孙俪");
map.put("李晨","范冰冰");
map.put("刘德华","柳岩");
//遍历
//keySet() :把键变成Set集合
Set<String> set = map.keySet();
//使用增强for遍历set集合
for (String key : set) {
//根据键获取值
String value = map.get(key);
System.out.println("键是"+key + " 值是" + value);
}
}
}
说明:不建议使用上述方式遍历集合,因为keySet()方法遍历一次集合。get()方法又遍历一次集合。遍历两次,效率低。
以下是阿里开发手册原话:
方式2:键值对方式(掌握)
即通过集合中每个键值对(Entry)对象,获取键值对(Entry)对象中的键与值。
Entry键值对对象:
我们已经知道,Map
中存放的是两种对象,一种称为key(键),一种称为value(值),它们在在Map
中是一一对应关系,这一对对象又称做Map
中的一个Entry(项)
。Entry
将键值对的对应关系封装成了对象。即键值对对象,这样我们在遍历Map
集合时,就可以从每一个键值对(Entry
)对象中获取对应的键与对应的值。
在Map集合中也提供了获取所有Entry对象的方法:
-
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
: 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
获取了Entry对象 , 表示获取了一对键和值,那么同样Entry中 , 分别提供了获取键和获取值的方法:
-
public K getKey()
:获取Entry对象中的键。 -
public V getValue()
:获取Entry对象中的值。
操作步骤与图解:
-
获取Map集合中,所有的键值对(Entry)对象,以Set集合形式返回。方法提示:
entrySet()
。 -
遍历包含键值对(Entry)对象的Set集合,得到每一个键值对(Entry)对象。
-
通过键值对(Entry)对象,获取Entry对象中的键与值。 方法提示:
getkey() getValue()
遍历图解:
代码演示如下:
public class Demo03_Map的遍历2 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
Map<String,String> map = new HashMap<>();
//添加键值对
map.put("邓超","孙俪");
map.put("李晨","范冰冰");
map.put("刘德华","柳岩");
//遍历
//entrySet() 把键值对转成Set集合
Set<Map.Entry<String, String>> set = map.entrySet();
//增强for遍历set集合
//(元素类型 元素名 : 数组/集合)
for (Map.Entry<String, String> e : set) {
//获取键
String key = e.getKey();
//获取值
String value = e.getValue();
//打印
System.out.println("key:"+key + " value:" +value);
}
}
}
tips:Map集合不能直接使用迭代器或者foreach进行遍历。但是转成Set之后就可以使用了。
第二章. Map常用子类
2.1HashMap类(必须掌握)
1.HashMap类底层是一个哈希表数据结构,控制键
2.要求HashMap键位置的对象所属类必须重写hashCode和equals方法
3.HashMap集合是jdk1.2开始有的:
1)线程不安全
2) 效率高
3)键和值可以是null
4) 存取无序
代码演示:
package com.itheima.sh.hashmap_09;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/*
需求:向key位置存储自定义类的对象
*/
public class HashMapDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建HashMap集合对象
HashMap<Teacher, String> hm = new HashMap<>();
//添加数据
hm.put(new Teacher("锁哥", 18), "黑龙江");
hm.put(new Teacher("班导", 19), "安徽");
hm.put(new Teacher("老王", 38), "上海");
hm.put(new Teacher("锁哥", 18), "上海");
hm.put(null, null);
hm.put(null, null);
hm.put(null, null);
//遍历
Set<Map.Entry<Teacher, String>> entries = hm.entrySet();
//遍历entries
for (Map.Entry<Teacher, String> entry : entries) {
Teacher key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();
System.out.println(key+"----"+value);
}
}
}
小结:向HashMap中的键位置存储的对象所属类必须重写hashCode和equals方法
2.2Hashtable类
1.jdk1.0
2.效率低
3.线程安全
4.键和值不能是null
package com.itheima.sh.hashmap_09;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/*
*/
public class HashtableDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象Hashtable() 用默认的初始容量 (11) 和加载因子 (0.75) 构造一个新的空哈希表。
Hashtable<String, Integer> hs = new Hashtable<>();
hs.put("刘德华", 53);
hs.put("张学友", 55);
hs.put("郭富城", 52);
hs.put("黎明", 50);
hs.put(null, 20);
Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = hs.entrySet();
for (Map.Entry<String, Integer> entry : entries) {
System.out.println(entry.getKey()+"---"+entry.getValue());
}
}
}
小结:
Hashtable键和值都不能是null。
public synchronized V put(K key, V value) {
// Make sure the value is not null
if (value == null) {
throw new NullPointerException();
}
// Makes sure the key is not already in the hashtable.
Entry<?,?> tab[] = table;
int hash = key.hashCode();
}
2.3LinkedHashMap(了解)
1.他的父类是HashMap
2.底层有两个数据结构:
1)哈希表:保证键唯一 存储键的
2)双重链表:保证存取顺序
package com.itheima.sh.linkedhashmap_10;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/*
LinkedHashMap 讲解:
构造方法:
LinkedHashMap() 构造一个带默认初始容量 (16) 和加载因子 (0.75) 的空插入顺序 LinkedHashMap 实例。
*/
public class LinkedHashMapDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
LinkedHashMap<Integer, String> lhm = new LinkedHashMap<>();
lhm.put(10, "锁哥");
lhm.put(11, "黑旋风");
lhm.put(12, "李逵");
lhm.put(12, "哈哈");
Set<Map.Entry<Integer, String>> entries = lhm.entrySet();
for (Map.Entry<Integer, String> entry : entries) {
System.out.println(entry.getKey()+"--"+entry.getValue());
}
}
}
小结:
2.底层有两个数据结构:
1)哈希表:保证键唯一 存储键的
2)双重链表:保证存取顺序
2.4 TreeMap集合
2.4.1.TreeMap介绍
TreeMap集合和Map相比没有特有的功能,底层的数据结构是红黑树;可以对元素的键进行排序,排序方式有两种:自然排序和比较器排序;到时使用的是哪种排序,取决于我们在创建对象的时候所使用的构造方法;
public TreeMap() 使用自然排序
public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) 比较器排
2.4.2.演示
案例演示自然排序
public class Demo04_TreeMap {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
//排序
TreeMap<String,String> map = new TreeMap<>();
//添加元素
map.put("abc","美美");
map.put("aa","甜甜");
map.put("cc","结衣");
map.put("ee","柳岩");
map.put("nba","詹姆斯");
System.out.println(map);
//{aa=甜甜, abc=美美, cc=结衣, ee=柳岩, nba=詹姆斯}
}
}
案例演示比较器排序
1.需求:按照整数的从大到小排序
public class Demo05_TreeMap {
public static void main(String[] args) {
//需求:整数从大往小
//创建对象
/*
TreeMap可以对元素键进行排序,如果想要按照自己的方式排序
就需要在构造方法中传入比较器。
*/
TreeMap<Integer,String> map = new TreeMap<>(new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
return o2 - o1;
}
});
//添加元素
map.put(123,"柳岩");
map.put(456,"美美");
map.put(8,"张三");
map.put(20,"老王");
System.out.println(map); //{456=美美, 123=柳岩, 20=老王, 8=张三}
}
}
2.存储自定义类型
public class Demo06_TreeMap {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
TreeMap<Student,Integer> map = new TreeMap<>(new Comparator<Student>() {
//要求:按照年龄从小往大排
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
return o1.age - o2.age;
}
});
//创建学生对象
/* Student s1 = new Student("柳岩",36);
Student s2 = new Student("石原里美",20);
Student s3 = new Student("咩咩",18);
Student s4 = new Student("柳岩",36);*/
//添加元素
map.put(new Student("柳岩",36),100);
map.put(new Student("石原里美",20),90);
map.put(new Student("咩咩",18),80);
map.put(new Student("柳岩",36),70);
System.out.println(map); //Student学生类自己没有排序方式,自定义类型必须给出排序方式
//{Student{name='咩咩', age=18}=80, Student{name='石原里美', age=20}=90, Student{name='柳岩', age=36}=70}
}
}
第三章 Map集合练习
需求:
计算一个字符串中每个字符出现次数。
分析:
-
获取一个字符串对象
-
创建一个Map集合,键代表字符,值代表次数。
-
遍历字符串得到每个字符。
-
判断Map中是否有该键。
-
如果没有,第一次出现,存储次数为1;如果有,则说明已经出现过,获取到对应的值进行++,再次存储。
-
打印最终结果
代码:
public class MapTest {
public static void main(String[] args) {
//1:创建一个集合 存储 字符 以及其出现的次数
HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();
//友情提示
System.out.println("请录入一个字符串:");
String line = new Scanner(System.in).nextLine();
//2:遍历字符串
for (int i = 0; i < line.length(); i++) {
char c = line.charAt(i);
//判断 该字符 是否在键集中
if (!map.containsKey(c)) {//说明这个字符没有出现过
//那就是第一次
map.put(c, 1);
} else {
//先获取之前的次数
Integer count = map.get(c);
count++;
//再次存入 更新
map.put(c, count);
}
}
System.out.println(map);
}
}
第四章 集合的嵌套
-
总述:任何集合内部都可以存储其它任何集合
2.1 List嵌套List
需求:假如有两个班的学生姓名,它们分别存储在两个集合中:
public class Test{
public static void main(String[] args){
/*
假如有两个班的学生姓名,它们分别存储在两个集合中:
*/
//第一个班
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("迪丽热巴");
list1.add("古力娜扎");
list1.add("柳岩");
list1.add("杨幂");
//第二个班
ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();
list2.add("蔡徐坤");
list2.add("杨坤");
list2.add("陈伟霆");
list2.add("李易峰");
//将两个集合存储到一个集合中
ArrayList<ArrayList<String>> allList = new ArrayList<>();
allList.add(list1);
allList.add(list2);
//遍历allList,取出每个ArrayList
for(ArrayList<String> list : allList){
//遍历每个班的ArrayList
for(String s : list){
System.out.println(s);
}
}
}
}
2.2 List嵌套Map
需求:有两个班的学员,分别存储在两个Map中
public class Test{
public static void main(String[] args){
/*
有两个班的学员,分别存储在两个Map中
*/
//第一个班:
Map<String,String> map1 = new HashMap<>();
map1.put("it001","迪丽热巴");
map1.put("it002","古力娜扎");
//第二个班:
Map<String,String> map2 = new HashMap<>();
map2.put("heima001","蔡徐坤");
map2.put("heima002","李易峰");
//将两个班的map存储到一个ArrayList中
ArrayList<Map<String,String>> allList = new ArrayList<>();
allList.add(map1);
allList.add(map2);
//遍历allList,取出每个Map
for(Map<String,String> map : allList){
//遍历map
Set<String> keys = map.keySet();
for(String key : keys){
System.out.println(key + " - " + map.get(key));
}
}
}
}
2.3 Map嵌套Map
需求: 有两个班,班号分别为:"黑马188期"和"黑马189期",两个班学员的姓名分别存储在两个Map中
public class Test{
public static void main(String[] args){
/*
有两个班,班号分别为:"黑马188期"和"黑马189期",两个班学员的姓名分别存储在两个Map中
*/
//"黑马188期":
Map<String,String> map1 = new HashMap<>();
map1.put("it001","迪丽热巴");
map1.put("it002","古力娜扎");
//"黑马189期":
Map<String,String> map2 = new HashMap<>();
map2.put("heima001","蔡徐坤");
map2.put("heima002","李易峰");
//将两个班的Map连同对应的"班号"一同存储在一个Map中
Map<String,Map<String,String>> allMap = new HashMap<>();
allMap.put("黑马188期",map1);
allMap.put("黑马189期",map2);
//遍历allMap
Set<String> keys = allMap.keySet();
for(String k : keys){
System.out.println(k + ":");
//取出对应的map
Map<String,String> map = allMap.get(k);
//遍历map
Set<String> keys2 = map.keySet();
for(String k2 : keys2){
System.out.println(k2 + " = " + map.get(k2));
}
}
}
}
第五章 模拟斗地主洗牌发牌
5.1 案例介绍
按照斗地主的规则,完成洗牌发牌的动作。
具体规则:
1. 组装54张扑克牌
2.将54张牌顺序打乱
3. 三个玩家参与游戏,三人交替摸牌,每人17张牌,最后三张留作底牌。
4. 查看三人各自手中的牌(按照牌的大小排序)、底牌
手中扑克牌从大到小的摆放顺序:大☺,小☺,2,A,K,Q,J,10,9,8,7,6,5,4,3
♣♦♠♥ 大☺小☺
5.2 案例需求分析
1、准备牌:
完成数字编号与纸牌的映射关系:
使用双列Map(HashMap)集合,完成一个数字编号与字符串纸牌的对应关系(相当于一个字典)。
在Map集合中一个编号对应一张牌:
如:
编号 纸牌
0 大王
1 小王
2、洗牌:
通过数字编号完成洗牌发牌。
3、发牌:
将每个人以及底牌设计为ArrayList<String>,将最后3张牌直接存放于底牌,剩余牌通过对3取模依次发牌。
存放的过程中要求数字大小与斗地主规则的大小对应。
将代表不同纸牌的数字分配给不同的玩家与底牌。
4、看牌:
通过Map集合找到对应字符展示。
通过查询纸牌与数字的对应关系,先遍历存储编号的集合,然后每取出一个编号作为map集合键在取出map集合中的值。最后打印
从map集合中获取的扑克牌即值。
具体思想如下图所示:
5.3 实现代码步骤
public class PlayCard {
public static void main(String[] args) {
// 组装牌
// 定义map集合存储扑克牌 键是牌的编号 值是牌
HashMap<Integer, String> mapPoker = new HashMap<Integer, String>();
// 定义一个List集合保存牌的编号 一共54张牌 这里编号范围是0~53
ArrayList<Integer> pokerNumbers = new ArrayList<Integer>();
// 定义集合保存花色
ArrayList<String> colors = new ArrayList<String>();
colors.add("♣");
colors.add("♦");
colors.add("♠");
colors.add("♥");
// 定义一个集合保存牌的数字
ArrayList<String> numbers = new ArrayList<String>();
Collections.addAll(numbers, "2", "A", "K", "Q", "J");
for (int i = 10; i >= 3; i--) {
numbers.add(i + "");
}
// System.out.println(numbers);
// 定义变量作为编号
int index = 0;
// 将大小王添加到mapPoker集合中
mapPoker.put(index, "大☺");
pokerNumbers.add(index);
// 修改编号
index++;
mapPoker.put(index, "小☺");
pokerNumbers.add(index);
// 修改编号
index++;
// 组装牌 2AKQJ109
for (String thisNumber : numbers) {
for (String thisColor : colors) {
mapPoker.put(index, thisColor + thisNumber);
// 将编号保存到pokerNumbers集合中
pokerNumbers.add(index);
// 修改编号
index++;
}
}
// System.out.println(mapPoker.size());
// 洗牌 其实就是在打乱保存编号的集合顺序
Collections.shuffle(pokerNumbers);
// 创建三个玩家和底牌
ArrayList<Integer> fage = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> suoge = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> liuyan = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> dipai = new ArrayList<Integer>();
// 遍历pokerNumbers集合,即存储编号的集合
for (int i = 0; i < pokerNumbers.size(); i++) {
// 取出编号
Integer thisPokerNumber = pokerNumbers.get(i);
if (i >= pokerNumbers.size() - 3) {
// 存储到底牌中
dipai.add(thisPokerNumber);
} else {
// 将编号给三个玩家
if (i % 3 == 0) {
fage.add(thisPokerNumber);
} else if (i % 3 == 1) {
suoge.add(thisPokerNumber);
} else if (i % 3 == 2) {
liuyan.add(thisPokerNumber);
}
}
}
// 给玩家集合排序
Collections.sort(fage);
Collections.sort(suoge);
Collections.sort(liuyan);
Collections.sort(dipai);
// 看牌
// 调用方法遍历三个玩家的牌,并根据牌即编号作为key到map集合中查找value
lookCard(mapPoker, fage, "发哥");
lookCard(mapPoker, suoge, "锁哥");
lookCard(mapPoker, liuyan, "柳岩");
lookCard(mapPoker, dipai, "底牌");
}
// 看牌方法
public static void lookCard(HashMap<Integer, String> mapPoker, ArrayList<Integer> list, String name) {
// 创建字符串缓冲区对象
StringBuilder sb = new StringBuilder(name).append(": ");
//遍历存储编号的集合
for (Integer key : list) {
//根据key获取值
String value = mapPoker.get(key);
sb.append(value).append(" ");
}
System.out.println(sb);
}
}
运行的结果:
发哥: ♣2 ♦2 ♠A ♥K ♣J ♥J ♦10 ♠10 ♠9 ♠8 ♥8 ♦7 ♠7 ♣6 ♣4 ♦4 ♥3
锁哥: ♠2 ♦A ♥A ♣K ♣Q ♦Q ♥Q ♦J ♥10 ♦9 ♣8 ♦8 ♣7 ♠6 ♣5 ♥5 ♠4
柳岩: 大☺ 小☺ ♦K ♠K ♠Q ♠J ♣10 ♣9 ♥9 ♥7 ♦6 ♥6 ♦5 ♥4 ♣3 ♦3 ♠3
底牌: ♥2 ♣A ♠5
第六章 冒泡排序
6.1冒泡排序概述
-
一种排序的方式,对要进行排序的数据中相邻的数据进行两两比较,将较大的数据放在后面,依次对所有的数据进行操作,直至所有数据按要求完成排序
-
如果有n个数据进行排序,总共需要比较n-1趟
-
每一次比较完毕,下一次的比较就会少一个数据参与
6.2冒泡排序图解
6.3冒泡排序代码实现
/*
冒泡排序:
一种排序的方式,对要进行排序的数据中相邻的数据进行两两比较,将较大的数据放在后面,
依次对所有的数据进行操作,直至所有数据按要求完成排序
x=0的时候代表第一趟, arr.length-1-x = 4
x=1的时候代表第二趟, arr.length-1-x = 3
x=2的时候代表第三趟, arr.length-1-x = 2
x=3的时候代表第四趟, arr.length-1-x = 1
*/
public class ArrayDemo {
public static void main(String[] args) {
//定义一个数组
int[] arr = {7, 6, 5, 4, 3};
System.out.print("排序前:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i]+" ");
}
//换行
System.out.println();
// 这里减1,是控制每轮比较的次数 x表示第几趟,0 表示第一趟 1 表示第二趟 。。。
for (int x = 0; x < arr.length - 1; x++) {
// -1是为了避免索引越界,-x是为了调高比较效率
//i表示索引
for (int i = 0; i < arr.length - 1 - x; i++) {
if (arr[i] > arr[i + 1]) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[i + 1];
arr[i + 1] = temp;
}
}
}
System.out.print("排序后:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i]+" ");
}
}
}
使用场景的问题
比如冒泡排序这些知识本来就没有使用场景,这些东西是为了开发大家【编程能力】【知识累积】
第七章 选择排序
7.1 选择排序概述
-
另外一种排序的方式,选中数组的某个元素,其后面的元素依次和选中的元素进行两两比较,将较大的数据放在后面,依次从前到后选中每个元素,直至所有数据按要求完成排序
-
如果有n个数据进行排序,总共需要比较n-1次
-
每一次比较完毕,下一次的比较就会少一个数据参与
7.2 选择排序图解
需求:将数组中的数据76543做升序排序。
针对当前的数组:
第一次:
先选择第一个空间,使用第一个空间和身后所有的空间进行比较,在比较的过程中,有哪个空间中的值比第一个空间中的小,就进行交换。直到把最后一个空间比较完之后,那么第一个空间就一定是最小值。
第二次:
选择第二个空间,从身后第三个空间开始依次比较,然后找到一个当前最小的最终保存在第二个空间中。
7.3 选择排序代码实现
选择排序代码实现得思路和步骤:
1)定义一个数组。
2)定义一个函数将选择排序的功能封装到函数中。
3)如果两个空间中需要交换数据,这时需要定义一个临时变量temp来保存选中空间的数据。
4)使用for循环对选中空间的下标进行遍历,这个for循环作为外层循环。
5)使用for循环对选中空间后面的空间的下标进行遍历,这个for循环作为内层循环。
6)使用判断结构对选中空间中的数据和后面的空间中的数据进行比较,如果选中空间中数据大于后面空间中的数据,则交换空间中的数据。如果选中空间中数据小于后面空间中的数据,则不交换空间中的数据。
7)在定义一个函数用来打印数组中的数据。
/*
选择排序:
另外一种排序的方式,选中数组的某个元素,其后面的元素依次和选中的元素进行两两比较,将较大的数据放在后面,依次从前到后选中每个元素,直至所有数据按要求完成排序
*/
public class ArrayDemo {
public static void main(String[] args) {
//定义一个数组
int[] arr = {7, 6, 5, 4, 3};
System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(arr));
// 这里减1,是控制比较的轮数
//外循环提供的是当前需要选择的那个空间的下标
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
// 从i+1开始,直到最后一个元素
//内循环提供的是 外循环提供的某个空间身后剩余的所有空间下标
for (int j = i+1; j < arr.length; j++) {
//对选中的空间和后面的某个空间进行比较
if (arr[i] > arr[j]) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
}
System.out.println("排序后:" + Arrays.toString(arr));
}
}
第八章 二分查找
8.1 普通查找和二分查找
普通查找
原理:遍历数组,获取每一个元素,然后判断当前遍历的元素是否和要查找的元素相同,如果相同就返回该元素的索引。如果没有找到,就返回一个负数作为标识(一般是-1)
二分查找
注意:二分查找对数组是有要求的,数组必须已经排好序
使用二分查找法需要记录数组中三个不同的角标:
1)起始角标:0角标 :start
2)结束角标: 数组.length-1尾角标 :end
3)中间角标: (起始角标+结束角标)/2 : min
对于升序的数组使用折半查找法方法:使用查找的值(key)和中间角标对应的值进行比较,存在三种情况:
1)如果key等于中间角标对应的值,说明已经找到key值,将找到的key值对应的下标返回给调用者
2)如果key大于中间角标对应的值,说明key值在中间角标对应的值后面,所以起始角标向后移动,结束角标不动,即start=min+1,重新计算中间角标,中间角标min=(start+end)/2。
3)如果key小于中间角标对应的值,说明key值在中间角标对应的值前面,所以结束角标向前移动,起始角标不动,即end=min-1,重新计算中间角标,中间角标min=(start+end)/2。
注意,以上三种情况是一个重复的过程,需要使用循环控制循环次数,循环条件是start<=end
8.2 二分查找(折半查找法)图解
折半查找分析图:
需求:数据如下,使用二分查找法查找指定数据在数组中的索引。
2 4 7 9 11 44 60 88 90
核心代码:
//定义三个变量并给初始化值
int start = 0;//头角标
int end =arr.length-1;//尾角标
int min=(start+end)/2;//中间角标
//假设要找的值x=11 88 4 55
是一个循环过程,条件是start<=end
while(start<=end){
1.if(x == arr[min])
return min;
2.if(x > arr[min])
{
//要找的值在后面,所以start向后移动
start = min +1;
}
3.if(x < arr[min])
{
//要找的值在前面,所以end向前移动
end = min - 1;
}
4.//无论是执行第2步还是第3步,都需要更新中间索引
min = (start+end)/2;
}
【下图也可以作为参考二分查找的思想,选看】
8.3 二分查找代码实现
/*
折半查找
*/
class Demo6
{
public static void main(String[] args)
{
//定义数组
int[] arr={2,4,7,9,11,44,60,88,90};
//调用自定义的折半查找的函数
int index=binarySearch(arr,55);
System.out.println("index="+index);
}
/*
折半查找的方法
1.有没有返回值?
有,想要查找数组中某个数据的下标,所以返回要查找数据的下标
如果数组中没有该数据,则返回-1
2.有没有参数?
有,数组和想要查找的数据
*/
//自定义折半查找的函数
public static int binarySearch(int[] arr,int key)
{
//定义三个变量并给初始化值
int start = 0;//头角标
int end =arr.length-1;//尾角标
int min=(start+end)/2;//中间角标
//使用循环往复控制折半
while (start<=end)
{
//对中间的值和指定的值进行比较
if (key==arr[min])
{
return min;
}
//指定的值大于中间的值
if (key>arr[min])
{
//头角标向后移动
start=min+1;
}
//指定的值小于中间的值
if (key<arr[min])
{
//尾角标向前移动
end=min-1;
}
//如果头角标和尾角标发生变化,要时刻更新中间角标
min=(start+end)/2;
}
//循环结束,说明没有找到指定的数据
return -1;
}
}