4. Java——数组

数组

定义

• 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组合而成

• 其中，每个数据称作一个数组元素，每个数据元素可以通过一个下标来访问他们

创建

首先必须声明数组变量，才能在程序中使用数组

dataType[] array; //首选的方法
或者
dataType array[];//效果相同

java语言使用new操作符来创建数组

dataType[] array = new dataType[array];

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：array.length

内存分析

堆：存放new的对象和数组；可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用

栈：存放基本变量类型（会包含这个基本类型的具体数值）；引用对象的变量（会存放这个引用在堆里面的具体地址）

方法区：可以被所有的线程共享；包含了所有的class和static变量

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藏式初始化

数组的基本特点

• 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，数组对象本身就是在堆中的。

数组边界

下标的合法区间：[0,length-1],如果越界就会报错

ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常！

小结：

• 数组是相同数据类型的有序集合

• 数组也是对象，数组元素相当于对象的成员变量

• 数组的长度是确定的，不可变的，如果越界，就会报错

数组的使用

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以为数组

二维数组

int a[][] = new int[2][5];
​
//两行五列的数组

Array类

数组的工具类是java.util.Arrays

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（不用而不是不能）

具有以下常用功能：

• 给数组复制：通过fill方法

• 对数组排序：sort（升序）

• 比较数组：equals判断数组中元素值是否相等

• 查找数组元素：binarySearch 对排序好的数组进行二分查找法操作

冒泡排序

两层循环，外层冒泡轮数，内层依次比较

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，我们就交换他们的位置
//2.每一次比较，都会产生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.依次循环，知道结束
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,25,7,675,58,36,24};
        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，判断循环要走多少次
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
​
            boolean flag = false;
            //通过flag标识位减少没有意义的比较(优化方案)
​
       //内层循环，比较判断两个数，如果第一个比第二个数大，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;
    }
}
​

稀疏数组

当一个数组中大部分元素为0，或者为同一值得数组时，可以使用稀疏数组来保存该数组

稀疏数组的处理方式：

• 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值记录在一个小规模数组中，从而缩小程序的规模

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