数组基础，稀疏数组，冒泡排序

数组

数组定义

• 数组是相同类型数据的有序集合
• 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
• 数组的声明和创建

public class ArrayDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //变量的类型     变量的名字       =       变量的值；
        //数组类型

        int[] nums; //1.声明一个数组

        nums = new int[10]; //2.创建一个数组

        //3.给数组中的元素赋值
        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;
        for (int i=0;i< nums.length;i++){
            sum=sum+nums[i];
        }

        System.out.println("总和为："+sum);
    }
}

• 数组的不同初始化

public class ArrayDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //静态初始化：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;
        b[1] = 10;

        System.out.println(b[0]);
        System.out.println(b[1]);
        System.out.println(b[2]);
        System.out.println(b[3]);
    }
}

• 数组的使用

public class ArrayDemo03 {
        public static void main(String[] args) {
                int[] array={1,2,3,4,5};
                //打印全部数组元素
                for (int i=0;i< array.length;i++){
                      System.out.println(array[i]);
                }
                System.out.println("=============================");
                //计算所有元素的和
                int sum=0;
                for (int i = 0; i< array.length; i++){
                        sum=sum+array[i];
                }
                System.out.println("sum="+sum);
                System.out.println("=========================");
                //查找最大的元素
                int max=array[0];
                for (int i=1;i<array.length;i++){
                        if (max<array[i]){
                                max=array[i];
                        }
                }
                System.out.println("max="+max);
                System.out.println("========================");
                //增强型for循环for...each,用于输出
                for (int i : array) {           //使用array.for
                        System.out.println(i);
                }
        }
}

• 二维数组的定义和使用

public class ArrayDemo05 {
    public static void main(String[] args) {
        //二维数组
        /*
        [4][2]
        1,2
        2,3
        3,4
        4,5
         */
        //定义：int[][] array = new int[2][5];
        int[][] array={{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}};
        System.out.println(array[2][0]);
        System.out.println(array[2][1]);
        System.out.println(array.length);
        System.out.println(array[0].length);

        for (int i=0;i<array.length;i++){
            for (int j=0;j<array[i].length;j++){
                System.out.print(array[i][j]+" ");
            }
        }
    }
}

• Arrays类相关

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo06 {
    public static void main(String[] args) {
        int [] a={1,2,3,4,9090,31231,3,21};

        //打印数组元素Arrays.toString
        System.out.println(Arrays.toString(a));

        Arrays.sort(a);     //对数组进行排序；升序
        System.out.println(Arrays.toString(a));

        Arrays.fill(a,2,4,0);   //数组填充
        System.out.println(Arrays.toString(a));

    }
}

• 冒泡排序

//冒泡排序
import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo07 {
    public static void main(String[] args) {
        //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，就交换位置
        2.每一次比较都会产生一个最大或最小的数字
        3.下一轮则少一次比较
        4.依次循环直到结束
         */
        int[] a={1,4,5,2,6,7,8,3,10};
        int m=0;
        /*
        for (int i=a.length-1;i>0;i--){
            for (int j=0;j<i;j++){
                if (a[j]>a[j+1]){
                    m=a[j];
                    a[j]=a[j+1];
                    a[j+1]=m;
                }
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        System.out.println("==========================");
        */
        int[] array=sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
    public static int[] sort(int[] array){
        //临时变量
        int temp=0;
        //外层循环，判断要走多少次
        for (int i=0;i<array.length-1;i++){
            boolean flag = false;   //通过flag标识位减少没有意义的比较
            //内层循环，比较判断两个数大小
            for (int j=0;j<array.length-1-i;j++){
                if (array[j]<array[j+1]){
                    temp=array[j];
                    array[j]=array[j-1];
                    array[j-1]=temp;
                    flag = true;
                }
            }
            if (flag==false){
                break;
            }
        }
        return array;
    }
}

数组四个基本特点

• 长度确定，一旦被创建，它的大小不可改变，不可越界

• 其元素必须是相同类型，而且数组是有序集合

• 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。数组对象本身是在堆中的

稀疏数组

• 当一个数组中大部分元素为0时，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（压缩）

• 如下图，左边为原始数组，右边为稀疏数组

  • 

• 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();
          }
  
          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("==============================");
          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();
          }
      }
  }