6.Java数组

Java数组

数组概述

相同类型数据的有序集合 通过下标访问他们

数组的声明与创建

public class ArrayDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 变量类型   变量名字   =     变量的值
        int[] nums;//1.声明一个数组  首选
        // int nums2[];
        nums = new int[10];//2.使用new开辟空间 这里面可以存放10个int类型的数字
        //3.给其赋值
//        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;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            nums[i]=i+1;
            sum+=nums[i];
        }
        System.out.println(nums[5]);
        System.out.println("总和为："+sum);
    }
}

内存分析

Java内存分析实例

【java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 10】：异常：数组下标越界

1. 声明数组--栈
2. 创建数组--开辟一个堆
3. 给数组元素赋值--赋值堆中元素

三种初始化

public class ArrayDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //静态初始化:与new不同；创建  +  赋值
        int[] a = {1,2,3,4,5,6};
        System.out.println(a[4]);
        
        //动态初始化：需new一个空间，包含默认初始化
        int[] b = new int[10];
        b[0]=10;
        System.out.println(b[0]);//10
        System.out.println(b[2]);//0 没赋值为0 默认初始化
    }
}

数组的四个基本特点

1. 长度确定：数组一旦被创建，大小不可改变

2. 元素的类型是相同的，不可混合类型

3. 元素可以是任何数据类型，包括基础类型和引用类

4. 数组变量是引用类，每个元素相当于该对象的成员变量

5. 数组本身是对象，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],越界则会报错

【java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 10】：异常：数组下标越界

数组的使用

public class ArrayDemo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1,2,3,4,5,6};
//        //增强for循环 foreach，没有下标
//        for(int array : arrays)
//        {
//            System.out.println(array);
//        }
        //printArray(arrays);
        int[] reverse = reverse(arrays);
        printArray(reverse);
    }
    //打印数组
    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];
        for (int i = 0,j=result.length-1; i < arrays.length; i++,j--) {
            result[j]=arrays[i];
        }
        //数组作为返回值
        return result;
    }

}
6 5 4 3 2 1 

多维数组

public class ArrayDemo05 {
    public static void main(String[] args) {
        //多维数组
        int[][] array = {{1,5},{2,4},{3,3},{4,2},{5,1}};//5行2列
        //System.out.println(array[2][1]);
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
                System.out.print(array[i][j]+" ");
            }
        }
    }
}
1 5 2 4 3 3 4 2 5 1 

Arrays类

数组的工具类 Arrays类

import java.util.Arrays;

public class ArraysDemo06 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,5,6,2,3,9090,5151};
        System.out.println(a);//[I@1b6d3586
        //打印数组元素
        //System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 5, 6, 2, 3, 9090, 5151]
        //printArray(a);//[1, 5, 6, 2, 3, 9090, 5151]
        Arrays.sort(a);//数组进行排序 升序排序
        System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 3, 5, 6, 5151, 9090]
        //Arrays.fill(a,0);//用 0 填充
        Arrays.fill(a,2,4,0);//2-4用0填充
        System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 0, 0, 6, 5151, 9090]
    }

    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.println(a[i]+"]");
            }else
            {
                System.out.print(a[i]+", ");
            }
        }
    }
}

冒泡排序

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo07 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a={54,45,61,168,115,86};
        int[] sorts = sort(a);//自己写的
        System.out.println(Arrays.toString(sorts));

    }
    //冒泡排序
    //1.比较数组两个相邻的元素，如果第一个数比第二个数大，交换位置
    //2.每一次比较，都会产生出一个最大或一个最小
    //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)
    {
        //外层循环 判断需要走多少次
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
            //内层循环 ，比较两数，前数大于后数，换位置
            boolean flag = false;//减少没有意义的比较；
            for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
                if(array[j+1]<array[j]){
                    int temp=0;
                    temp=array[j];
                    array[j]=array[j+1];
                    array[j+1]=temp;
                    flag=true;
                }

            }
            if(flag == false){
                break;
            }
        }
        return array;
    }
}
[45, 54, 61, 86, 115, 168]

稀疏数组

当数组中大部分为0，或者是同一值的数组，可以使用稀疏数组来保存该数组

处理方法：

1. 记录数组一共有几行几列，有多少个不同值
2. 把具有不同值的元素和行列及值记录一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模

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;
        //输出原始数组
        System.out.println("输出原始数组");
        for (int[] ints:array1) {
            for (int anInt:ints) {
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
        //转为稀疏数组保存
        //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);

        //创建一个稀疏数组
        int[][] array2 = new int[sum+1][3];
        array2[0][0] = 11;
        array2[0][1] = 11;
        array2[0][2] = sum;

        //便利二维数组，将非零的值，放入稀疏数组中
        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]);
        }
        //还原
        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];
        }
        //打印
        System.out.println("输出还原数组");
        for (int[] ints:array3) {
            for (int anInt:ints) {
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            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	2	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
1	2	1
2	3	2
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	2	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