狂神说Java数组

什么是数组

• 数组是相同类型数据的有序集合。
• 数组描述的是相同若干个数据，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下一个标来访问它们。

数组的声明和创建

• 首先必须声明数组变量，才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法：

int [] nums;//首选的方法
int nums2 [];//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。语法如下：

nums = new int[10];//这里面可以存放10个int类型的数字

• 数组元素是通过索引访问的，数组索引从0开始。
• 获取数组长度：

arrays.length

内存分析

Java内存分析

 

 

 

 

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式初始化。

• 数组的四个基本特点

  • 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；

　　public static void main(String[] args)f
int[] a=new int[2];
System.out.println(a[2]);

ArraylndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常！

• 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

  数组长度的确定的，不可变的。如果越界，则报：ArraylndexOutofBounds

• 数组使用

• 普通的for循环
• For-Each循环
• 数组作方法入参
• 数组作返回值

public class arrydemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        int [] arrays = {1,2,3,4,5};
        int [] reverse = reverse(arrays);
        printArray(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]+" ");
        }
    }
    //反转数组
    public static int[] reverse(int[] arrays){
        int[] result = new int[arrays.length];
        //反转操作
        for (int i = 0,j =result.length-1; i <arrays.length ; i++,j--) {
            result[j] = arrays[i];
        }
        return result;
    }
}

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堆数组，其每一个元素都是一个一堆数组。
• 二维数组

　　int a[][] = new int[2][5];
　　解析：以上二维数组a可以看成一个两行五列的数组。
　　

Arrays类

• 数组的工具类java.util.Arrays

• 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。

• 查看JDK帮助文档

• 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”)

• 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

冒泡排序无疑是最出名的排序算法之一，总共有八道排序！

• 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。
• 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）.

public class arrydemo05 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a={4,2,5,7,1,8};
        int[] sort = sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(sort));
    }
    //冒泡排序
    //1.比较数组中，两个相等的元素，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.下一轮可以减少一次排序！
    //4.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，判断我们要走多少次
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
            //内层循环，比较判断两个数，如果第一个数比第二个数小，则交换位置
            for (int j = 0; j < array.length-1; j++) {
                if (array[j+1]<array[j]){
                  temp = array[j];
                  array[j] = array[j+1];
                    array[j+1] = temp;
                }
            }
        }
        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，有多少个不同的值

  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

• 需求：编写五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能

package com.gu.method;

public class arrydemo06 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.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.创造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("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");
        //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();
        }
    }

}