Java数组

数组的定义

1. 数组是相同类型数据的有序集合。

2. 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。

3. 其中，每一个数据称作一个数据元素，每个数据元素可以通过一个下标来访问它们。

数组声明创建

1. 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 arrayReVar[];  //效果相同，但不是首选方法

2. Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：

   dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];

3. 数组的元素是通过索引访问的，数组索引从0开始。

4. 获取数组长度：

   arrays.length

三种初始化

1. 静态初始化

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

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]);
   }

2. ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常！

3. 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

数组使用

1. For-Each循环

2. 数组作方法入参

3. 数组作返回值

多维数组

1. 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。

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。

4. 思考：多维数组的使用？

   num[1][0];

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。

冒泡排序

1. 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！

2. 冒泡的代码还是相当简单的，两层循环，外层冒泡轮数，内层依次比较，江湖中人人尽皆知。

3. 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(n^2)。

   public static int[] sort(int[] array){
       //临时变量
       int temp = 0;
       
       //外层循环，判断我们这个要走多少次
       for(int i = 0; i < array.lenght-1; i++){
           //内层循环，比较判断两个数，如果第一个数比第二个数大，则变换位置
           for(int j = 0; j < array.length-i-1; j++){
               if(array[j+1] < array[j]){
                   temp = array[j];
                   array[j] = array[j+1];
                   array[j+1] = temp;
               }
           }
       }
       return array;
   }

    

4. 如何优化？

   public static int[] sort(int[] array){
       //临时变量
       int temp = 0;
       
       //外层循环，判断我们这个要走多少次
       for(int i = 0; i < array.lenght-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，如果第一个数比第二个数大，则变换位置
           for(int j = 0; j < array.length-i-1; j++){
               if(array[j+1] < array[j]){
                   temp = array[j];
                   array[j] = array[j+1];
                   array[j+1] = temp;
                   flag = true;
               }
           }
           if(flag == false)
               break;
       }
       return array;
   }

稀疏数组

1. 需求：编写五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能。

   

    

    

2. 分析问题：因为该二维数组的很多值是默认值0，因此记录了很多没有意义的数据。

3. 解决：稀疏数组

稀疏数组介绍

1. 当一个数组中大部分元素为0，或者为同一个值的数组时，可以使用稀疏数组来保存该数组。

2. 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。

   • 把具有不同值得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

3. 如下图：左边是原始数组，右边是稀疏数组