JAVA基础--数组
一、数组的声明与创建
- 首先必须声明数组变量，才能在程序里使用数组。声明数组语法如下：
dataType[] arrayName;//首选方法
或
dataType arrayName[];//C/C++中的语法
- Java语言使用new操作符来创建数组。语法如下：
dataType[] arrayName = new dataType[arraySize];
- 数组的元素是通过索引(下标)访问的，数组索引从0开始
- 获取数组长度可以使用array.length
实例如下：
public class arrayDemo01 {
public static void main(String[] args) {
int[] nums;//声明一个int型数组
//int nums2[];//也可以声明一个int型数组，但不推荐使用，是C和C++的语法
nums = new int[5];//创建一个可以存放5个元素的int型数组
//以上两步可以合为一步
//int[] nums = new int[10];
//给五个元素赋值，如果不赋值则初始值为0，String类型为null
nums[0] = 1;
nums[1] = 2;
nums[2] = 3;
nums[3] = 4;
nums[4] = 5;
//求和
//nums.length表示求nums数组的长度
int sum = 0;
for (int i = 0; i <nums.length ; i++) {
sum += nums[i];
}
System.out.println("nums数组元素之和为："+sum);//输出15
}
}
二、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（会包括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
- 可以被所有线程共享
- 包含了所有的class和static变量
画图理解
-
int[] array;//声明一个数组
-
nums = new int[10];//创建数组
-
//赋值 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;
注意：若访问nums[11]则会报一个下标越界的错误“java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException”
三、数值三种初始化
1.静态初始化
创建+赋值
int[] a = {1,2,3};
Man[] mans = {new Man(1,1),new Man(2,2)};
//数组变量属于引用类型时，数组也可以看成是对象，数组中的每一个元素相当于该对象的成员变量
2.动态初始化
包含默认初始化，即未赋值前值为0或null
int[] a = new int[2];
a[0] = 1;
a[1] = 2;
3.数值的默认初始化
数值是引用类型，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法被隐式初始化
四、数组的四个基本特征
- 长度是确定的。数组一旦被创建，它的大小是不可以被改变的
- 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
- 数组变量属于引用类型时，数组也可以看成是对象，数组中的每一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，数组对象本身在堆中
五、数组下标越界问题
public static void main(String[] args){
int[] a = new int[2];//数组元素有类2位，则下标为0和1
System.out.println(a[2]);//输出下标为2的元素，下标越界则会报错
}
//运行程序会报以下错误，表示数组下标越界
ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常！
六、数组的使用
1.普通for循环
public class arrayDemo02 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3,4};//静态初始化创建一个数组
int sum = 0;//存储元素之和
//求和
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
sum += arr[i];//将数组中的每个元素相加
}
//求最大值
int max = arr[0];//假设数组中的最大值为第一个元素
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if(arr[i]>max){
max = arr[i];//不断更新max的值
}
}
System.out.println("sum="+sum);//输出sum=10
System.out.println("max="+max);//输出max=4
}
}
2.增强for循环(for-Each)
注意：
-
增强for循环在JDK1.5之后才有
-
增强for循环无法通过下标访问单独的元素（没有下标），故只适合用于输出数组的所有元素
public class arrayDemo02 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3,4};//静态初始化创建一个数组
for(int value : arr){
System.out.println(value);//输出每一个元素
}
}
}
3.定义打印数组元素的方法
public class arrayDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//调用方法
int[] arr = {1,2,3,4};
printArray(arr);//输出1 2 3 4
}
//定义printArray方法
public static void printArray(int[] array){
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
System.out.print(array[i]+" ");
}
}
}
4.数组作为返回类型
以反转数组元素为例：
public class arrayDemo02 {
public static void main(String[] args) {
int[] nums = {1,2,3,4};
System.out.println("反转前的数组为：");
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
System.out.print(nums[i]+" ");
}
//调用方法
System.out.println();//换行
System.out.println("反转后的数组为：");
int[] nums_rev = reverse(nums);
for (int i = 0; i < nums_rev.length; i++) {
System.out.print(nums_rev[i]+" ");
}
}
//反转数组的方法，数组作为返回类型
public static int[] reverse(int[] array){
//创建一个与array数组(传进来的数组)长度相同的数组,用于存储反转的数组元素
int[] rev = new int[array.length];
//反转数组元素
for(int i = array.length-1,j = 0;j < array.length;i--,j++){
rev[j] = array[i];//将array中的元素方向赋值给rev数组
}
return rev;//返回一个数组
}
}
运行结果如下：
七、稀疏数组 (拓展)
-
当一个数组大部分元素为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：
-
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，从而缩小规模
-
-
如图：左边是原始数组，右边是稀疏数组
举例：五子棋游戏
五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能，如下图：
public class sparseArray {
//稀疏数组
public static void main(String[] args) {
//（1）打印原始数组
int[][] arr_1 = new int[11][11];
arr_1[1][2] = 1;
arr_1[2][3] = 2;
//for-Each遍历(增强for)
System.out.println("原始数组为：");
for (int[] ints : arr_1) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt+"\t");//打印数组中的所有元素
}
System.out.println();//换行
}
System.out.println("==========================================");//分割线
//(2)转为稀疏数组存储
// 1.求有效元素的个数(即非0的元素的个数)
int sum = 0;
for (int i = 0; i < arr_1.length; i++) {
for (int j = 0; j < arr_1[0].length; j++) {
if(arr_1[i][j]!=0){
sum++;
}
}
}
// 2.创建一个新数组存放对于的数据
// 有效数据为2，因此稀疏数组为3行3列的数组
int[][] arr_2 = new int[sum+1][3];
arr_2[0][0] = arr_1.length;//arr_1的行数
arr_2[0][1] = arr_1[0].length;//arr_1的列数
arr_2[0][2] = sum;//有效元素的个数
//遍历二维数组将非零的值存入稀疏数组中
int count = 0;//用于记录是第几个有效元素
for (int i = 0; i < arr_1.length; i++) {
for (int j = 0; j < arr_1[0].length; j++) {
if(arr_1[i][j] != 0){
count++;
arr_2[count][0] = i;//记录行号
arr_2[count][1] = j;//记录列号
arr_2[count][2] = arr_1[i][j];//存入有效元素值
}
}
}
System.out.println("稀疏数组为：");
for (int[] ints : arr_2) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt+"\t");//打印数组中的所有元素
}
System.out.println();//换行
}
System.out.println("==========================================");//分割线
//(3) 还原稀疏数组
// 1.读取稀疏数组，创建一个新数组
int[][] arr_3 = new int[arr_2[0][0]][arr_2[0][1]];
// 2.还原数组中的值
arr_3[arr_2[1][0]][arr_2[1][1]] = arr_2[1][2];
arr_3[arr_2[2][0]][arr_2[2][1]] = arr_2[2][2];
//输出数组
System.out.println("还原后的数组为：");
for (int[] ints : arr_3) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt+"\t");//打印数组中的所有元素
}
System.out.println();//换行
}
}
}
运行结果如下：
