数组

合集 - 学习Java狂神(17)
1.JDK,JRE,JVM，helloworld2.硬件，软件，Dos命令笔记3.基本语法14.基础语法2运算符5.输入，选择，while循环6.for循环7.java方法8.递归，计算器
9.数组
10.面向对象,方法复习11. 对象12.封装，重写13.多态14.static总结,抽象15.接口，内部类16.异常17.javaSE总结
收起

数组

定义

  • 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
      或
      dataType arrayRefVar[]; //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

package com.xin.array;

public class Day62700 {
    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[3];//2.创建一个数组空间
        nums[0]=1;//3.给数组元素赋值
        nums[1]=2;
        nums[2]=3;
        int sum=0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            sum=sum+nums[i];
        }
        System.out.println("nums总和为"+sum);
    }
}

内存分析

java内存

  1. 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
  2. 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)
  3. 方法区
    • 可以被所有的线程共享
    • 包含了所有的class和static变量

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.

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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) {
int[ ] a=new int[2];//常用
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

for数组求最大值

package com.xin.array;

public class Day62701 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays= {5,8,9,6,4};
        int Max=arrays[0];
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {//输入arrays.fori
            if (arrays[i]>Max){
                Max=arrays[i];
            }
        }
        System.out.println("输出最大值"+Max);
    }
}

打印数组元素,反转数组

package com.xin.array;

public class Day62702 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays={5,7,9,6,1};
        //for-each循环，没有下标，输入arrays.for
//        for (int array : arrays) {
//            System.out.println(array);
//        }
        int[] reverse = reverse(arrays);
        printArray(reverse);

    }
    //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--) {//j= result.length-1注意-1,i与j共用一个int
            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];

数组应用

package com.xin.array;

public class Day62703 {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] array={{1,2},{5,4},{6,8}};
       // printArray(array[0]);
        System.out.println("======");
        System.out.println(array.length);
        System.out.println(array[0][1]);

        System.out.println(array[0].length);
    }
    //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]+"\t");
        }
    }
}

生成2维数组

package com.xin.array;

public class Day62704 {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] array={{1,2},{5,4},{6,8}};
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array[0].length; j++) {
                System.out.print(array[i][j]+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

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的操作。
  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")
  5. 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。
package com.xin.array;

import java.util.Arrays;

public class Day62705 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a={1,2,3,4,54,984,35,44};
        Arrays.sort(a);//对数组进行排序，升序
        System.out.println(Arrays.toString(a));//打印数组元素
        //printArray(a);
        Arrays.fill(a,2,5,0);//数组填充[1, 2, 0, 0, 0, 44, 54, 984]包前不包后
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
    //打印数组元素
    public static void printArray(int[] a){
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            if (i==0){
                System.out.print("[");
            }
            if (i==a.length-1){
                System.out.print(a[i]+"]");
            }else {
                System.out.print(a[i]+", ");
            }
        }
    }
}

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.依次新环,直到结束!

package com.xin.array;

import java.util.Arrays;

public class Day62706 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a={1,2,3,4,54,984,35,44};
        int[] sort = sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(sort));
    }
    public static int[] sort(int[] array){
        int temp=0;//临时变量
        //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，比较两个数，如果第一个数大，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;//这3行，前后各为2个
                    flag=true;//进入循环，就要完成全过程
                }
            }
            if (flag==false){
                break;
            }
        }
        return array;
    }
}

稀疏数组介绍

  • 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

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稀疏数组的创建与还原

package com.xin.array;

public class Day62800 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个11*11棋盘，1为黑，2为白，0则没有棋子
        int[][] arrays = new int[11][11];
        arrays[1][2]=2;
        arrays[2][3]=2;
        //输出原始数组
        System.out.println("输出原始数组");
        for (int[] a : arrays) {
            for (int i : a) {
                System.out.print(i+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("=========");
        //转化为稀疏数组保存
        //获取有效值个数
        int sum=0;
        for (int[] a : arrays) {
            for (int i : a) {
                if (i!=0){
                  sum++;
                }
            }
        }
        System.out.println("有效值个数"+sum);
        //创建一个稀疏数组的数组
        int[][] arrays1=new int[sum+1][3];
        arrays1[0][0]= arrays.length;
        arrays1[0][1]= arrays[0].length;
        arrays1[0][2]= sum;
        //遍历2维数组，将不为0的元素放在稀疏数组中
        int count=0;
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arrays[i].length; j++) {
                if (arrays[i][j]!=0){
                    count++;
                    arrays1[count][0]=i;
                    arrays1[count][1]=j;
                    arrays1[count][2]=arrays[i][j];
                }
            }
        }
        //输出稀疏数组
        System.out.println("输出稀疏数组");
        for (int i = 0; i < arrays1.length; i++) {
            System.out.println(arrays1[i][0]+"\t"+arrays1[i][1]+"\t"+arrays1[i][2]);
        }

        System.out.println("========");
        System.out.println("还原");
        //读取稀疏数组
        int[][] array2=new int[arrays1[0][0]][arrays1[0][1]];
        //给其中的元素还原它的值
        for (int i = 1; i < arrays1.length; i++) {
            array2[arrays1[i][0]][arrays1[i][1]]=array2[i][2];
        }
        System.out.println("输出还原数组");
        for (int[] a : array2) {
            for (int i : a) {
                System.out.print(i+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}
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