数组

数组概述
- 数组是相同数据的有序集合
- 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
- 首先必须声明数组变量是，才能在程序中使用数组。下面是声明数组的语法
```
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
- 获取数组的长度：
```
array.length
```
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，因此娄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

数组的三种初始化

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;

数组的黙认初始化

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
例：

package array;

public class ArrayDemo01 {
    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
        int[] b = new int[10];
        b[0] = 10;

        System.out.println(b[0]);
    }
}

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]);
}
```
- ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常！
- 小结：
  - 数组是相同数据类型（数据类型可以是任意类型）的有序集合
  - 数组也是对象，数组元素相当于对象的成员变量
  - 数组长度是确定的，不可变的，如果越界，则报ArrayIndexOutOfBounds
数组使用
- 普通的for循环
- For-Each循环
- 数组作方法入参
- 数组作返回值
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维数组,其每一个元素都是一个一维数组
- 二维数组
```
int a[][] = new int[2][5];
```
- 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:

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
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"而不是"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,按升序
- 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

package array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,2,3,4,9090,46861,65315,515,5351};

        //打印数组元素
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        printArray(a);

        //数组进行排序
        Arrays.sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }

    public static void printArray(int[] a){
        for (int i = 0; i <a.length; i++){
            if (i==0){
                System.out.print("["+a[i]+", ");
            } else if (i==a.length-1){
                System.out.println(a[i]+"]");
            }else {
                System.out.print(a[i]+", ");
            }


        }
    }
}

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)

例：

package array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo05 {
    public static void main(String[] args) {

        int[] a = {1,5,6,3,4,8,6,61,8};
        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));
    }

    //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，都会产生一个最大，或者最小的数字
    //3，下一轮则可以少一次排序
    //4，依次循环，直到结束
    public static int[] sort(int[] array){

//        临时变量
        int temp = 0;

//        外层循环，判断要走多少次
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++){

//            内层循环，比较两个数大小，如果第一个数比第二个数大，则交换位置
            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;
                }
            }
        }

        return array;
    }
}

思考：如何优化

稀疏数组

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
稀疏数组的处理方式是：
- 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记录在上小规模的数组中，从而缩小程序的规模

例：

package array;

public class ArrayDemo06 {
    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){
            for (int anInt : ints){
                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);

//        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");
        }

        System.out.println("=======================================================");
//        还原
//        读取稀疏数组
        int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
//        还原元素的值
        for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
            array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];

        }
//        输出还原的数组
        for (int[] ints : array3) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }

    }
}

posted @ 2022-05-28 14:33 xuruiRyan 阅读(75) 评论(0) 编辑收藏举报

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第七天堂

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数组概述

数组声明创建

数组的四个基本特点

数组的三种初始化

数组边界

数组使用

多维数组

Arrays类

冒泡排序

稀疏数组

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