数组
1、数组概述
数组的定义
- 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。
- 数组的下标是从零开始的。
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.length
package com.fengshu.array;
public class ArrayDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//变量类型 变量名字 = 变量的值;
int [] nums;//1.声明一个数组 首选
// int [] nums = nuw int[10];
// int nums2[];//2.早期用于c或者其他程序语言的转java
nums = new int[10]; //创建一个数组
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 ;
//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 += nums[i];
}
System.out.println("总和为："+sum);
}
}
内存分析：
声明数组的时候，在压栈，创建数组后就在堆里开辟了空间用来存放数据。
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。
package com.fengshu.array;
import com.sun.deploy.uitoolkit.impl.fx.AppletStageManager;
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,创建的空间没赋值前里面 int 类型默认值都是0
//String类型都是null
int[] b = new int[10];
b[0] = 10;
b[1] = 11;
System.out.println(b[0]);
System.out.println(b[1]);
System.out.println(b[3]);
}
}
数组的四个基本特点：
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其长度是确定的。数组一但被创建，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。
数组本身就是对象，java中对象是在堆当中的，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
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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]); } -
ArraylndxOutOfBoundsException:数组下标越界异常！
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小结：
- 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
- 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：ArraylnexOutofBounds
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
package com.fengshu.array; 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]); } int sum = 0; //计算所有数组元素的和 for (int i = 0; i < arrays.length;i++){ sum += arrays[i]; } System.out.println("和为："+sum); System.out.println("========================="); //查找最大元素 int max = arrays[0]; for (int i = 1;i < arrays.length; i++){ if (arrays[i]>max){ max = arrays[i]; } } System.out.println("max="+max); } }package com.fengshu.array; public class ArrayDemo04 { public static void main(String[] args) { int[] arrays = {1,2,3,4,5}; // //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]; //反转的操作 for (int i = 0 ,j = arrays.length-1;i < arrays.length;i++,j--){ result[j] = arrays[i]; } return result; } }
4、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，其每一个元素就是一个一维数组。
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二维数组
int a[][] = new int[2][5]; -
解析：二维数组a可以看成一个两行三列的数组。
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思考：多维数组的使用？
package com.fengshu.array;
public class ArrayDemo05 {
public static void main(String[] args) {
//[4][2]
/*
* 1,2 array[0] array[0][0] 1 array[0][1] 2
* 2,3 array[1]
* 3,4 array[2]
* 4,5 array[3]
* */
int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}};
for (int i = 0;i < array.length;i++){
for (int j = 0;j < array[i].length;j++){
System.out.println(array[i][j]);
}
}
}
//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]+" ");
}
}
}
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。
冒泡排序
两两之间进行比较，谁小或者谁大就将它前移或后移。
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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。
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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O(n2).
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思考：如何优化？
6、稀疏数组
- 需求：编写五子棋游戏中，有存盘退出游戏和续上盘的功能。
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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
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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是：
- 记录数组一共有几行几列，有多少不同值
- 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
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如下图：左边是原始数组，右边是稀疏数组
package com.fengshu.array;
public class ArrayDemo08 {
public static void main(String[] args) {
//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();
}
//转换为稀疏数组来保存
//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,只需要 行 列 值
//sum+1为有效值+1就等于稀疏数组的行数，而3，就是行、列、值三个
int[][] array2 = new int[sum + 1][3];
array2[0][0] = 11;//存了多少行
array2[0][1] = 11;//存了多少列
array2[0][2] = sum;//存了多少个值
//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("==============================");
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){
for (int anInt : ints){
System.out.print(anInt +"\t");
}
System.out.println();
}
}
}
