Java_数组

1.数组概述
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数据，按照一定的先后次序排列组合而成
每一个数据称为一个数组元素，每个数组元素可以通过一个下标来访问它们

2.数组声明创建
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[];   //效果相同，但不是首选

Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：

  dataType[] arrayRefvar = new dataType[arraySize];

数组元素是通过索引访问的，数组索引从0开始
获取数组长度：

 arrayRefvar.length

数组的四个基本特点：
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，数据也可以看成是对象，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数据类型还是其他对象类型，数组对象本身是在堆中的。

public class Array {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums;   //1.声明一个数组
        nums = new int[10];   //2.创建一个数组
        //3.给数组中元素赋值
        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;
        //计算所有元素的和
        int sum = 0;
        //获取数组长度：arrays.length
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            sum = nums[i] + sum;
        }
        System.out.println(sum);
    }
}

Java内存分析：

3.数组使用
三种初始化方式：
<1>静态初始化

int[] a = {1,2,3};
Man mans = {new Man(1,1),new Man(2,2)};

<2>动态初始化

  int[] a = new int[2];
  a[0] = 1;
  a[1] = 2;

<3>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
其中每个元素也被按照实例变量同样的方式被隐式初始化

public class Array {
    public static void main(String[] args) {
   //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]);
    }
}

数组边界
<1>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]);
    }

ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常
<2>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
<3>数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量
<4>数组长度是确定的，不可变的。如果越界，则报：ArrayIndexOutOfBoundsException
数组使用：<For-Each循环>、数组作方法入参、数组作返回值
4.多维数组
<1>多维数组可以看成是数组的数组，比如二位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
<2>二维数组

  int a[][] = new int[2][5];

<3>解析：以上二维数组a可以看成一个两行五列的数组

5.Arrays类
<1>数组的工具类java.util.Arrays
<2>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操作
<3>查看JDK帮助文档
<4>Arrays类中的方法都是static修饰的静态方法，在使用的时候可以使用类名进行调用，而“不用”使用对象来调用（注意：是“不用”而不是“不能”）
<5>具有以下常用功能：
给数据赋值：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

  public class Array {
      public static void main(String[] args) {
          int[] a = {9090,23,21,1,2,3,3,4,543,312231};
          //打印数组元素Arrays.toString
          //System.out.println(Arrays.toString(a));
          Arrays.sort(a);//数组进行排序：升序
          System.out.println(Arrays.toString(a));
          Arrays.fill(a,2,4,0);//数组填充
          System.out.println(Arrays.toString(a));
      }
  }

6.稀疏数组
二维数组有很多值默认是0，记录了很多没有意义的数据，采用稀疏数组解决。

冒泡排序
冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一，时间复杂度为O（n2）

import java.util.Arrays;
public class Array {
    public static void main(String[] args) {
        //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，或者最小的数字
        //3.下一轮则可以少一次排序
        //4.依次循环，直到结束
        int[] a = {2,8,5,3,4};
        int[] sort = sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(sort));
    }

  public static int[] sort(int[] array){
      //临时变量
      int temp = 0;
      //外层循环，判断需要走多少次
      for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
          //通过在外层循环增加一个标记减少比较次数，优化算法
          boolean flag = false;
          //内层循环，比较判断两个数，如果第一个数比第二个数大，则交换位置
          for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
              if (array[j+1] < array[j]){
                  temp = array[j];
                  array[j] = array[j+1];
                  array[j+1] = temp;
              }
          }
          if(flag == false){
              break;
          }
      }
      return array;
  }
}