Java中的数组
数组
1、数组概述
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数组是相同类型数据的有序集合
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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
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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
2、数组声明创建
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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。
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获取数组长度：
arrays.lengthpackage com.zhang.array; public class Demo01 { public static void main(String[] args) { //1.声明一个数组 int[] arrays; //2.给数组分配内存空间 arrays = new int[10]; //上述两点也可以写成如下： int[] arrays2 = new int[10]; //3.给数组中的索引赋值 arrays[0] = 1; arrays[1] = 2; arrays[2] = 3; arrays[3] = 4; arrays[4] = 5; arrays[5] = 6; arrays[6] = 7; arrays[7] = 8; arrays[8] = 9; arrays[9] = 10; //没有赋值的索引会有默认值，int默认值为0，String默认值为null等等 System.out.println(arrays[9]); //计算出数组中元素的总和 int sum = 0; //获取数组长度：array.length for (int i = 0; i < arrays.length; i++) { sum = sum + arrays[i]; } System.out.println("总和为:" + sum); } }
内存分析
- Java内存分析：
三种初始化
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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。
数组的四个基本特点
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其长度是确定的。数组一旦被创建，它的大小就是不可以改变的。
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其元素必须是相同类型，不允许出现混合类型。
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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。
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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。
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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类型，数组对象本身是在堆中的。
数组边界
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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！
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小结：
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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
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数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量
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数组长度的确定的，不可变的。如果越界，则报：ArrayIndexOutoFBoundsException
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3、数组使用
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普通的for循环
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For-Each循环
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数组作方法入参
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数组作返回值
4、多维数组
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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
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二维数组：
int a[][] = new int[2][5]; -
解析：二维数组a可以看成一个两行五列的数组。
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思考：多维数组的使用？
5、Arrays类
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数组的工具类java.util.Arrays
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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的操作。
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查看JDK帮助文档
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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“）
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具有以下常用的功能：
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给数组赋值：通过fill方法。
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对数组进行排序：通过sort方法，按升序。
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比较数组：通过equals方法比较数组中元素值是否相等。
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查找数组元素：通过binarySearch方法能对排序号的数组进行二分查找法操作。
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6、冒泡排序
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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！
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冒泡的代码还是相对简单的，两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较，江湖中人人皆知。
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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)
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思考：如何优化？
import java.util.Arrays; //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，我们就交换它们的位置 //2.每一次比较都会产生一个最大或最小的数字 //3.下一轮则可以少一次排序 //4.依次循环，直到结束 public class Demo05 { public static void main(String[] args) { int[] a = {23,1,45,657,64,34,8,2,0}; int[] sort = sort(a); System.out.println(Arrays.toString(sort)); } public static int[] sort(int[] array){ //临时变量 int temp = 0; //外层循环，判断我们要走多少次 for (int i = 0; i < array.length-1; i++) { boolean flag = false;//通过flag标识减少没有意义的比较 //内层循环，比较判断两个数的大小，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; flag = true; } } if (flag==false){ break; } } return array; } }
7、稀疏数组
- 需求：编写五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能。
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分析问题：因为该二维数组的很多值是默认值0，因此记录了很多没有意义的数据。
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解决：稀疏数组
稀疏数组介绍
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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。
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稀疏数组的处理方式时：
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记录数组一共几行几列，有多少个不同值
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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
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如下图：左边是原始数组，右边是稀疏数组
package com.zhang.array;
public class Demo06 {
public static void main(String[] args) {
//稀疏数组 创建一个二维数组 11*11 0：表示没有棋子 1：表示黑棋 2：表示白棋
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[] x:array1) {
for (int x1:x) {
System.out.print(x1 + "\t");
}
System.out.println();
}
//转换为稀疏数组保存
//获取有效值
int sum = 0;
for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
for (int j = 0; j < array1[i].length; j++) {
if (array1[i][j]!=0){
sum++;
}
}
}
System.out.println("===================");
System.out.println("有效数为：" + sum);
//创建一个稀疏数组
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，存放在稀疏数组中
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("输出稀疏数组");
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
System.out.println("还原数组");
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}
for (int[] x:array3) {
for (int x1:x) {
System.out.print(x1 + "\t");
}
System.out.println();
}
}
}
