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Day08.Java数组

合集 - MarkDown学习(14)
1.Day01.电脑常用快捷键2.Day01.Dos命令3.MarkDown学习Day014.Day02.JDK的安装与卸载5.Day03.HelloWorld6.Day04.Java基础语法7.Day05.Java流程控制18.Day06.Java流程控制29.Day07.Java方法
10.Day08.Java数组
11.Day09.面向对象编程OOP（1）12.Day10.面向对象编程OOP（2）13.Day11.面向对象编程OOP（3）14.Day12.异常
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Java数组

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序组合而成
  • 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

数组的声明和创建

  • 首先必须声明数组变量，才能在声明中使用数组

    dataType[] arrayRefVar;//首选的方法
dataType arrayRefVar[];//效果相同但不是首选的方法

  • Java语言使用new操作符来创建数组

    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：arrays.length

Java内存分析

Java内存：

  • 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数值）
  • 方法区：可以被所有线程共享；包含了所有的class和static变量

图片

java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException:1 //数组下标越界异常

三种初始化

静态初始化

动态初始化

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.dongfang.array;

public class Demo02 {
    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]);//未赋值默认为0
        System.out.println(b[2]);
        System.out.println(b[3]);
        System.out.println(b[4]);
    }
}

四个基本特点

  1. 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

  2. 其元素必须是相同类型，不允许出现混合类型

  3. 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

  4. 数组变量属于引用类型，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，数组对象本身是在堆中

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]);
}

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
  • 数组长度的确定性，不可变。如果越界，则报：ArrayIndexOutOfBounds

数组的基本使用

  • 普通的For循环
  • For-Each循环
  • 数组作方法入参
  • 数组作返回值
package com.dongfang.array;

public class Demo03 {
    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]);
        }

        //计算所有元素的和
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            sum += arrays[i];
        }
        System.out.println("sum ="+sum);

        //查找最大元素
        int max = arrays[0];
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            if (arrays[i] >max){
                max = arrays[i];
            }
        }
        System.out.println("max ="+max);
    }
}

package com.dongfang.array;

public class Demo04 {
    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(arrays);
        //}

        //printArray(arrays);

        int[] reverse =reverse(arrays);
        printArray(reverse);
    }

    public static int[] reverse(int[] arrays){
        int[] result =new int[arrays.length];

        //反转的操作
        for (int i = 0,j =result.length-1; i <arrays.length; i++,j--){
            //result[] = array[i];
            result[j] = arrays[i];
        }
        return result;
    }

    //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] +" ");
        }
    }
}

二维数组

数组内嵌套数组

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

int a[][] = new int [2][5];//二维数组，两行五列

package com.dongfang.array;

public class Demo05 {
    public static void main(String[] args) {
        //[4][3]     面向对象
        /*
        array[0]:1,2,3
        array[1]:4,5,6
        array[2]:7,8,9
        array[3]:10,11,12
         */
        int[][] array = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9},{10,11,12}};
        printArray(array[0]);
        System.out.println(array[1][2]);
        System.out.println(array[3][1]);
    }

    //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] +" ");
        }
    }
}

Arrays类

数组的工具类

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）

fill:给数组赋值

sort:对数组排序

equals:比较数组

binarySearch:查找数组元素

package com.dongfang.array;

import java.util.Arrays;

public class Demo06 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a ={32,16,48,24,81,60,72};
        //System.out.println(a);//[I@4554617c
        //打印数组元素
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        printArray(a);
        
        Arrays.sort(a);//数组进行排序
        System.out.println(Arrays.toString(a));

        Arrays.fill(a,0);//数组填充//被0填充
        System.out.println(Arrays.toString(a));

        Arrays.fill(a,2,5,8);//2~5被8填充
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }

    //打印数组元素
    public static void printArray(int[] arrays) {
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            if (i == 0){
                System.out.print("[");
            }
            if (i == arrays.length-1){
                System.out.print(arrays[i]+"]");
            }else{
                System.out.print(arrays[i] +", ");
            }
        }
    }
}

冒泡排序

时间复杂度为O(n2)

最出名的排序算法，总共有八大排序

两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较

package com.dongfang.array;

import java.util.Arrays;

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a={12,8,64,36,81,16,27,108};
        int[] sort = sort(a);//调用完我们自己的排序方法后，返回一个排序后的数组
        System.out.println(Arrays.toString(sort));
    }
    //冒泡排序：比较数组中两个相邻的元素，如果第一个数比第二个数大，则交换它们的位置
    //每一次比较，都会产生一个最大，或者最小的数字
    //下一轮则可以少一次排序
    //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，判断这个要走多少次
        for (int i = 0; i <array.length-1; i++){

            boolean flag=false;//通过flag标识符减少没有意义的比较
            
            //内层循环，比较数组中两个相邻的元素，如果第一个数比第二个数大，则交换它们的位置
            for (int j = 0; j <array.length-1-i; j++){
                if (array[j+1]>array[j]){//>改成<即可从小到大排序
                    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值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模
package com.dongfang.array;

public class Demo08 {
    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("有效值的个数为"+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");
        //读取稀疏数组的值
        int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];

        //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];
        }

        //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();
        }
    }
}

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