【JavaSE】4、数组
数组的定义：相同类型数据的有序集合。其中每个数据称作一个数组元素，每个数组元素可通过下标来访问它们。
1.数组声明创建
1、必须先声明数组变量，才能在程序中使用数组。声明数组变量的语法：
int[] nums; // 首选方法
int nums2[]; // 效果相同，但不是首选方法
2、使用new操作符来创建数组，语法如下：
int[] nums = new int[10]; // 一定要分配内存大小（声明没有分配内存大小）
3、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。
nums[0] = 1; // 通过下标给数组元素中赋值
4、数组的三种初始化：
- 静态初始化：创建+赋值
int[] a = {1,2,3}; // 基本类型（数据类型）初始化
Man[] mans = {new Man(1,1) , new Man(2,2)}; // 引用类型（方法）初始化
- 动态初始化：
int[] a = new int[2]; // 动态初始化包含“默认初始化”，没被初始化的元素的值为：0
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。
5、数组的四个基本特点：
其长度是确定的。数组一旦被创建，大小不可改变；
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，数组也可以看成是对象。数组元素相当于对象的成员变量。
Java中对象是在堆中的，因此数组无论保存基本的数据类型还是其他对象类型，数组对象本身是在堆中的。
下标的合法区间：[0, length-1]，如果越界就会报错：ArrayIndexOutofBounds。
2.内存分析
数组在内存（堆&栈）中的存储方式：
tips：创建数组后，数组元素会有默认值。（int类型默认值为0）
3.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。
二维数组的定义：int[][] a = new int[2][5];
4.Arrays类
数组对象本身并没有什么方法可以供我们调用，但AP中提供了一个数组的工具类 javautil. Arrays，可以对数据对象进行一些基本的操作。
查看JDK帮助文档学习使用。Arrays类中的方法都是 static 修饰的静态方法，在使用时可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”）。
Arrays类具有以下常用功能：
- 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，对排序好的数组进行二分查找法操作。
int[] a = {1,5,3,4,2};
System.out.println(a); // 地址值：[I@14ae5a5
System.out.println(Arrays.toString(a)); // 打印数组元素，输入：[1,5,3,4,2]
Arrays.sort(a); // 数组排序-升序，[1,2,3,4,5]
Arrays.fill(a,2,4,12); // 数组填充，在数组[2,4)之间填充12
int i = Arrays.binarySearch(a, 5); //i=4
5.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！
两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较。这个算法的时间复杂度为O(n2)。
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，我们就交换他们的位置。
2.每一次比较，都会产生出一个最大或最小的数。
3.下一轮则可以少一次排序！
4.依次循环，直到结束。
7.稀疏数组
当一个数组中大部分元素为0，或为同一个值时，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。
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) {
int[][] array1 = new int[11][11]; // 1.创建一个二维数组
array1[1][2] = 1;
array1[2][3] = 2;
for(int[] ints:array1){ // 2.输出原始数组
for(int anInt:ints){
System.out.print(anInt + "\t");
}
System.out.println();
}
int sum = 0;
for(int i = 0;i < 11;i++){
for (int j = 0; j < 11; j++) {
if(array1[i][j]!=0){
sum++; // 获取有效值的个数
}
}
}
int[][] array2 = new int[sum+1][3]; // 3.创建一个稀疏数组的数组
array2[0][0] = 11;
array2[0][1] = 11;
array2[0][2] = sum;
int count = 0; // 4.遍历二维数组，将非零的值，存放到稀疏数组
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];
}
}
}
for (int i = 0; i < array2.length; i++) { // 输出稀疏数组
System.out.println(array2[i][0] + array2[i][1] + array2[i][2]);
}
// 5.将稀疏数组还原
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]]; // 读取稀疏数组
for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2]; // 给元素还原值
}
}
}
