day18.2 数组
数组
数组概念
数组的定义：1.数组是相同类型数据的有序集合
2.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
3.其中，每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他们。
数组声明创建
- 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
- 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
package com.kuang.array;
public class ArrayDemo01 {
//公式：变量类型 变量名字 = 变量的值；
//这里的类型想象为一个数组类型
public static void main(String[] args) {
//1.声明一个数组
int[]nums;//定义 首选方法
int num2[];//不是首选
//2.创建一个数组
nums =new int[10];//这里可以存放十个int类型的数字
//3.给数组中元素赋值
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;
System.out.println(nums[0]);
//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);
}
}
数组使用
- 普通for循环
package com.kuang.array;
import java.util.MissingFormatArgumentException;
public class ArrayDemo03 {
public static void main(String[] args) {
int[]arrays={1,2,3,4,5};
//打印全部的数组元素
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=sum+arrays[i];//简化：sum+=array[i];
}
System.out.println("sum="+sum);
System.out.println("================");
//查找最大元素
int max =arrays[0];
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
if(arrays[i]>max){
max = arrays[i];
}
}
System.out.println("max="+max);
}
}
-
For-Each循环
-
数组作方法入参
-
数组作返回值
package com.kuang.array;
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int[]arrays={1,2,3,4,5};
// //array.for 后面表示数组，前面变量表示数组中的每一个元素
// //JDK1.5，没有下标
// for (int array : arrays) {
// System.out.println(array);
//
// }
// printArray(arrays);
int[] reverse =reverse(arrays);
printArray(reverse);
}
//打印数组元素
public static void printArray(int[] arrays ){
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i]+"");
}
}
//反转数组
public static int[] reverse(int[] arrays){
int[] result = new int[arrays.length];
//反转操作
for (int i = 0,j=result.length-1; i <arrays.length ; i++,j--) {
result[j]=arrays[i];
}
return result;
}
}
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堆数组，其每一个元素都是一个一对数组。
- 二维数组
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？
package com.kuang.array;
public class ArrayDemo05 {
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[0]);输出：[I@1b6d3586
printArray(array[0]);//输出：12
System.out.println("===================");
System.out.println(array[0][0]);//1
System.out.println(array[0][1]);//2
System.out.println(array.length);//获取数组长度，输出结果：4
System.out.println(array[0].length);//2
System.out.println("=======================");
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
System.out.println(array[i][j]);
//输出结果：1
// 2
// 2
// 3
// 3
// 4
// 4
// 5
}
}
}
//打印数组元素
public static void printArray(int[] arrays ){
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i]+"");
}}}
Arrays类
- 数组的工具类java.util.Arrays
- 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：是不用不是不能）
- 具有以下常用功能：
1.给数组赋值：通过fill方法。
2.对数组排序：通过sort方法，按升序。
3.对比数组：通过equals方法比较数组中元素值是否相等。
4.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。
package com.kuang.array;
import java.util.Arrays;//查看源码：按住ctrl键点进去
public class ArraysDemo06 {
public static void main(String[] args) {
int[]a={1,2,3,4,9999,32145,543,21,3,23};
System.out.println(a);//[I@1b6d3586
//打印数组元素Arrays.toString
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 3, 4, 9999, 32145, 543, 21, 3, 23]
printArray(a);
Arrays.sort(a);//对数组进行排序:升序
System.out.println(Arrays.toString(a));
//Arrays.fill(a, 0);//数组填充
//System.out.println(Arrays.toString(a));//[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
Arrays.fill(a, 2,4,0);//数组填充
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 0, 0, 4, 21, 23, 543, 9999, 32145] 2和4之间包括2,3
}
//不要重复造轮子
public static void printArray(int[]a){
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
if(i==0){
System.out.print("[");
}
if(i==a.length-1){
System.out.print(a[i]+"]");
}else{
System.out.print(a[i]+", ");//和toString的结果一样
}
}
}}
冒泡排序
- 冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一，总共有八大类！
- 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？
package com.kuang.array;
import java.util.Arrays;
public class ArraysDemo07 {
public static void main(String[] args) {
int[]a={2,45,63,34,2,4,35,67,86};
int[] sort =sort(a);//调用完我们自己写的排序方法以后，返回一个排序后的数组
System.out.println(Arrays.toString(sort));//[86, 67, 63, 45, 35, 34, 4, 2, 2]
}
//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 每一次比较都会产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 以此循环直到结束
public static int[] sort(int[] arrays){
//临时变量
int temp =0;
//外层循环，判断我们这个循环要走多少次；
for (int i = 0; i < arrays.length-1; i++) {
boolean flag = false;//通过flag标识位减少没有意义的比较 优化
//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 < arrays.length-1-i; j++) {
if(arrays[j+1]>arrays[j]){
temp = arrays[j];
arrays[j] = arrays[j+1];
arrays[j+1] =temp;
flag = true;
}
}
if(flag==false){
break; //优化
}
}
return arrays;
}
}
稀疏数组
- 需求：编写五子棋游戏时，有存盘退出和续上盘的功能。
- 分析问题：因为该二维数组有很多值是默认值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，可以用稀疏数组来保存该数组。
- 稀疏数组的处理方式是：1.记录数组一共有几行几列，有多少个不同值
2.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
package com.kuang.array;
public class ArraysDemo08 {
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
System.out.println("输出原始的数组");
for (int[] ints : array1) { //array1.for
for (int anInt : ints) {//ints.for
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
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 < 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("稀疏数组");
for (int i =0;i<array2.length;i++){
System.out.println(array2[i][0]+"\t"+array2[i][1]+"\t"+array2[i][2]+"\t");
}//有效值的个数：2
//稀疏数组
// 11 11 2
//1 2 1
// 2 3 2
System.out.println("===============");
System.out.println("还原");
//1.读取稀疏数组
int[][] array3 =new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
//2.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];
}
//3.打印
System.out.println("输出还原的数组");
for (int[] ints : array3) { //array1.for
for (int anInt : ints) {//ints.for
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
//输出：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
}
}
}
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被改变的。
-
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。
数组边界
- 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]);
}
常见错误：数组下标越界 java.lang.ArraylndexOutOfBoundsException:1
声明创建：int[] nums2 = new int[10];
- ArraylndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常！
小结：1.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
2.数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量
3.数组长度是确定的，不可变的。如果越界，则报ArraylndexOutOfBoundsException
浙公网安备 33010602011771号