数组的概述
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.
数组的声明创建
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:
dataType[ ] arrayRefVar; 首选的方法
dataType arrayRefVar[];l//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。
获取数组长度:
arrays . length
数组内存分析
public static void main(String[] args) {
int[] nums;//声明一个数组 首选int[]一目了然
nums = new int[10];//创建可以存放10个int类型的数组
//给数组元素赋值
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;
int sum = 0;
//计算元素的和
for(int i = 0;i <nums.length;i++){
sum += nums[i];
}
System.out.println(sum);
}
数组内存分析
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
数组的三种初始化
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;
public static void main(String[] args) {
//静态初始化；
int[] a = {1,2,3,4,5,6,7};
System.out.println(a[1]);
Man[] mans = {new Man(),new Man()};
//动态初始化 包含默认初始化：数组中未被赋值的元素都有默认值
int[] b = new int[10];
b[0] = 10;
System.out.println(b[0]);
}
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4个特点
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。
数组的边界
下标的合法区间:[0, length-1]，如果越界就会报错;
public static void main(String[] args) {
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
数组长度是确定的，不可变的。如果越界，则报:ArrayIndexOutofBounds
数组的算法
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,20,5,4,3};
//打印全部的数组元素
for(int i = 0;i < arrays.length;i++){
System.out.println(arrays[i]);
}
System.out.println("=============================");
//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("总和为：" + sum);
//查找最大元素
int max = arrays[0];
for(int i = 1;i < arrays.length;i++){
if(max < arrays[i]){
max = arrays[i];
}
}
System.out.println("最大值为：" + max);
}
反转数组
//反转数组
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,2,3,4,5,6};
//JDK1.5,没有下标
// for(int array: arrays){
// System.out.println(array);
// }
// printArray(arrays);
int[] reverse = reverse(arrays);
for(int i = 0;i < reverse.length;i++){
System.out.println(reverse[i]);
}
}
public static int[] reverse(int[] arrays){
int[] arrays2 = new int[arrays.length];
for(int i = 0;i < arrays.length;i++){
arrays2[i] = arrays[arrays.length- 1 - i];
}
return arrays2;
}
for-each循环
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
for(int array: arrays){
System.out.println(array);
}
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一维数组。
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。
思考:多维数组的使用?
num[1] [0];
public static void main(String[] args) {
int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4,5},{6,7}};
/*
* 1,2 array[0]
* 2,3 array[1]
* 3,4,5 array[2]
* 6,7 array[3]
*/
}
遍历二维数组
public static void printArray2(int[][] array){
for(int i = 0;i < array.length;i++){
for(int j = 0;j <array[i].length;j++){
System.out.print(array[i][j]+ " ");
}
System.out.println();
}
}
Arrays类
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。
Arrays.toString(a);//打印数组
Arrays.sort(a);//数组进行排序
Arrays.fill(a);//填充数字
冒泡排序
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!
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，江湖中人人尽皆知.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)。
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，我们就交换位置
2.每次两两比较，都会得出一个大的数字
3.每一轮对比完后最大的数字一定在最后面
4.循环（元素个数-1）次即可排序完成（最后一个数一定是最小的，没必要再次循环）
public static void sort(int[]a){
int temp = 0;
for(int i = 0;i < a.length-1;i++){
for(int j = 0;j < a.length - i - 1;j++){
if(a[j] > a[j + 1]){
temp = a[j];
a[j] = a[j + 1];
a[j + 1] = temp;
}
}
}
}
思考:如何优化?
public static void sort(int[]a){
int temp = 0;
for(int i = 0;i < a.length-1;i++){
boolean flag = true;
for(int j = 0;j < a.length - i - 1;j++){
if(flag){
break;
}
if(a[j] > a[j + 1]){
temp = a[j];
a[j] = a[j + 1];
a[j + 1] = temp;
flag = false;//要是进入了这个改变了flag的值 说明大小不一样否则，说明已经是有序数组了，后面的循环无需进行，直接break！
}
}
if(flag){
break;
}
}
}
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，可以使用稀琉数组来保存该数组。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◆
如下图:左边是原始数组，右边是稀疏数组
public class ArrayDemo08 {
public static void main(String[] args) {
//1.创建一个二维数组 11*11 0:没有棋子 1：黑子 2：白子
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
//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0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){
array2[count+1][0] = i;
array2[count+1][1] = j;
array2[count+1][2] = array1[i][j];
count++;
}
}
}
//输出稀疏数组
for(int i = 0;i <array2.length;i++){
for(int j = 0 ; j <array2[i].length;j++){
System.out.print(array2[i][j] + "\t");
}
System.out.println();
}
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("还原的数组");
for(int i = 0;i < array3.length;i++){
for(int j = 0;j < array3[i].length;j++){
System.out.print(array3[i][j] + "\t");
}
System.out.println();
}
}
}
