数组的声明创建

  • 首先必须声明数组变量才能使用

    dataType[] arrayRefVar;//首选方法
    或
    dataType arrayRefVar[];//效果相同
    
  • Java语言使用new操作符来创建数组

    dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];
    
    package com.jiang.array;
    
    public class ArrayDemo01 {
        //变量的类型  变量的名字 = 变量的值;
        //数组类型
    
        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;
            System.out.println(nums[0]);
            //计算所有元素的和
            int sum = 0;
            //获取数组的长度:arrays.length
            for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
                sum = sum + nums[i];
            }
            System.out.println("总和为: " + sum);
        }
    }
    
  • 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,其中的每个元素也按照实例变量同样的方式被隐式初始化。
  • Java内存分析:

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

数组的四个基本特点

  • 数组一旦创建,大小就是不可以改变的。
  • 其元素必须为相同类型。
  • 数组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,数组对象本身就是在堆中的。

数组的边界

  • 下标的合法区间:[0,length-1]
  • 越界会报错ArrayIndexOutOfBoundsException

数组的使用

  • 普通For循环

  • For-Each循环

  • 数组作方法入参

  • 数组作返回值

    package com.jiang.array;
    
    public class ArrayDemo04 {
        public static void main(String[] args) {
            int[] arrays = {1, 2, 3, 4, 5};
    
            //JDK1.5 没有下标
            for (int array:arrays){
                System.out.println(array);
            }
            printArray(arrays);
    
            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--) {
                result[j] = arrays[i];
            }
            return result;
        }
    }
    

多维数组

  • 可以看成数组的数组

  • 二维数组

    int a[][] = new int[2][5];
    
    package com.jiang.array;
    
    public class ArrayDemo05 {
        public static void main(String[] args) {
            int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}};
            printArray(array[0]);
        }
        public  static void printArray(int[] arrays){
            for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
                System.out.print(arrays[i]+" ");
            }
        }
    }
    
    

Arrays

  • 数组的工具类java.util.Arrays
  • 由于数组对象本身并没有什么方法可以调用,但API中提供了一个工具类Arrays以供使用,可以堆数据对象进行一些基本的操作。
  • 查看JDK帮助文档👉教程
  • 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
  • 具有以下常用功能:
    • 给数组赋值:fill方法
    • 给数组排序: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.jiang.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo06 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,2, 35 ,6547, 8,75654, 5};

//        System.out.println(a);//[I@4554617c

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

        Arrays.sort(a);//数组进行排序:升序
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        Arrays.fill(a,2,4,0);//数值填充
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }



    public static void printArray(int[] a) {
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            if(i==0){
                System.out.println("[");
            }
            if(i==a.length-1){
                System.out.println(a[i]+"]");
            }else{
                System.out.print(a[i] + ", ");
            }

        }
    }
}

冒泡排序

  • 八大排序中最出名的排序算法
  • 两层循环,外层冒泡轮数,里层依次比较
  • 嵌套循环,时间复杂度$O(n^2)$
package com.jiang.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo07 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a={1, 4, 6, 7, 87, 4, 456, 2, 5, 6};
        int[] sort = sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(sort));
    }
    //冒泡排序
    //1. 比较数组中,两个相邻的元素,如果第二个数比第一个小,就交换
    //2. 每次比较,都会产生一个最大或最小值
    //3. 下一轮可以少一次排序!
    //4. 依次循环,直到结束!
    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++) {
            //内层循环,比较数
            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;
                }
            }
        }
        return array;
    }

}
//优化
package com.jiang.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo07 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a={1, 4, 6, 7, 87, 4, 456, 2, 5, 6};
        int[] sort = sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(sort));
    }
    //冒泡排序
    //1. 比较数组中,两个相邻的元素,如果第二个数比第一个小,就交换
    //2. 每次比较,都会产生一个最大或最小值
    //3. 下一轮可以少一次排序!
    //4. 依次循环,直到结束!
    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,比较数
            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;
                    flag = true;
                }
            }
            if(flag==false){
                break;
            }
        }
        return array;
    }

}

稀疏数组

package com.jiang.array;

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]=1;
        //输出原始数组
        System.out.println("输出原始数组:");

        for (int[] ints:array1){
            for (int aInt: ints){
                System.out.print(aInt + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("=========================");

        //转换位稀疏数组保存
        //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][1]+"\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];
        }

        //输出还原数组
        System.out.println("输出还原数组:");

        for (int[] ints:array1){
            for (int aInt: ints){
                System.out.print(aInt + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("=========================");
    }
}
/*
输出原始数组:
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  1  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  1  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
=========================
有效值的个数:2
稀疏数组
11 11 2  
2  2  1  
3  3  1  
=========================
还原
输出还原数组:
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  1  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  1  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  
=========================

Process finished with exit code 0

 */