Java学习笔记-数组
数组部分
Java数组01：什么是数组
- 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而成。
- 其实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访问他们。
Java数组02：什么是数组
- 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：
dateType [] arrayRefVar;//首选的方法
dateType arrayRefVar[];//但是不是首选的方法
- Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：
dateType [] arrayRefVar = new dateType[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
数组四个基本特点：
- 其长度是确定的。数组一旦被创建爱你，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，数组对象本身是存在堆中的。
Java数组03：三种初始化及内存分析
- 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：
- 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。
代码如下：
package com.maynerd.array;
public class ArrayDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//静态初始化：创建+赋值
int[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8};
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]);
System.out.println(b[2]);
System.out.println(b[3]);
System.out.println(b[4]);
System.out.println(b[5]);
System.out.println(b[6]);
System.out.println(b[7]);
}
}
Java数组04：小标越界及小结
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！
Java数组05：数组的使用
数组使用：
- 普通for循环
- For-Each循环
- 数组作方法入参
- 数组作返回值
package com.maynerd.array;
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
// //JDK 1.5：没有下标
// for (int array : arrays) {
// System.out.println(array);
// }
// printArray(arrays);
reverse(arrays);
printArray(arrays);
}
public static void reverse(int[] arrays){//数组作为方法的入参
int temp;
for (int i = 0; i < arrays.length / 2; i++) {
temp = arrays[i];
arrays[i] = arrays[arrays.length - i - 1];
arrays[arrays.length - i - 1] = temp;
}
}
public static void printArray(int[] arrays){//数组作为方法的入参
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i] + " ");
}
}
}
Java数组06：二维数组
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位数组。
二维数组：
int a[][] = new int[2][5];
解析：可以看成一个两行五列的数组。
思考：多维数组的使用。
Java数组07：Arrays类讲解
- 数组的工具类：java.util.Arrays
- 查看JDK帮助文档。
- 也可以通过IDEA查看类的全部方法：按住ctrl点击Array进入源码，再打开structs。
- Arrays类中的反复噶都是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：
- 给数组赋值：通过fill方法。
- 对数组排序：通过sort方法。
- 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搜索。
直接打印一个数组，代码如下：
package com.maynerd.array;
import java.lang.reflect.Array;
public class ArrayDemo06 {
public static void main(String[] args) {
//直接打印数组返回的是一个对象（引用）的hashcode
int a[] = {1,2,3,4,5,21434,534,123,2};
System.out.println(a);
}
}
结果：返回一个hashcode，也就是在内存中的地址。
使用Arrays类打印数组元素，以后可以直接用自带的类，也可以自己写，代码如下：
package com.maynerd.array;
import java.lang.reflect.Array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo06 {
public static void main(String[] args) {
//直接打印数组返回的是一个对象（引用）的hashcode
int a[] = {1,2,3,4,5,21434,534,123,2};
// System.out.println(a);
//打印数组元素
System.out.println(Arrays.toString(a));
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
}
结果如下：
Java数组08：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！
- 时间复杂度O（n2）
代码如下：
package com.maynerd.array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo07 {
public static void main(String[] args){
int[] a = {1,412,5,2,6,2,34,5,13};
sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
/*
冒泡排序：
1.比较数组中的两个相邻的元素，如果第一个比第二个大，我们就交换他们的位置；
2.每一次比较，都会产生一个最大行或者最小的数字；
3.下一轮则可以少一次比较；
4.依次循环，直到结束。
*/
public static void sort(int[] array){
int temp = 0;
for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
boolean flag = false;//通过flag标记减少没有意义的比较
for (int j = 0; j < array.length - 1; j++) {
if (array[j + 1] < array[j]){//小的放在前面
temp = array[j];
array[j] = array[j + 1];
array[j + 1] = temp;
flag = true;
}
}
if (flag == false){//如果没有发生交换，则已经是有序的
break;
}
}
}
}
Java数组09：稀疏数组
-
需求：便携五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能。
-
分析问题：因为该二维数组的很多值是默认的0，因此记录了很多没有意义的数据。
-
解决：稀疏数组。
-
当一个数组中大部分元素为0，或者为同一值的时候，可以使用稀疏数组来保存该数组。
-
稀疏数组的处理方式是：
记录数组有几行几列，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。
-
左边是原始数组，右边是稀疏数组。
代码如下：
package com.maynerd.array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo08 {
public static void main(String[] args) {
/*
第一步
*/
//创建一个二维数组 11*11 0：没有棋子 1：黑棋子 2：白棋子
int[][] array = new int[11][11];
array[1][2] = 1;
array[2][3] = 2;
//输出原始数组
System.out.println("输出原始数组");
for (int[] ints : array) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt + "\t");
}
System.out.println();
}
/*
第二步
*/
//转为稀疏数组保存
//获取有效值个数
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 11; i++) {
for (int j = 0; j < 11; j++) {
if(array[i][j] != 0){
sum++;//
}
}
}
System.out.print("有效值个数为：");
System.out.println(sum);
//创建一个稀疏数组的数组
int[][] thinArray = new int[sum + 1][3];
thinArray[0][0] = 11;//行
thinArray[0][1] = 11;//列
thinArray[0][2] = sum;//有效值
//遍历二维数组，将非零值存放稀疏数组中
int count = 0;
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
if (array[i][j] != 0){
count++;
thinArray[count][0] = i;
thinArray[count][1] = j;
thinArray[count][2] = array[i][j];
}
}
}
//输出稀疏数组
System.out.println("输出稀疏数组");
for (int[] ints : thinArray) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt + "\t");
}
System.out.println();
}
/*
第三步
*/
System.out.println("===================================");
System.out.println("还原：");
//还原稀疏数组
int[][] restoreArray = new int[thinArray[0][0]][thinArray[0][1]];
for (int i = 1; i < thinArray.length; i++) {
restoreArray[thinArray[i][0]][thinArray[i][1]] = thinArray[i][2];
}
//输出还原后的数组
for (int[] ints : restoreArray) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt + "\t");
}
System.out.println();
}
}
}
结果如下：
