Java 数组

数组概述

数组的定义：

• 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。

获取数组的长度：

arrays.length

数组的四个基本特点

其长度是确定的。数组一但创建，它的大小就是不可以被改变的。

其元素必须是相同类型，不允许出现混合类型。

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。

数组变量属于引用类型，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。

java 内存分析

 

 

 三种初始化

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[] nums1=new int[2];
       System.out.println(nums1[2]);
    }
 

ArrayIndexOutOfBoundsException：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
• 数组长度是确定的，不可变的。如果越界，则报错：ArrayIndexOutOfBounds

数组使用

普通的For循环

For-Each循环

数组方法入参

数组作返回值

多维数组

• 多维数组可以看成数组的数组，比如二维数组就是一个特殊的一堆数组，其每一个元素都是一个一堆数组。

 

 

• 二维数组：

  • int a[][] =new int[2][5];

• 解析：二维数组a可以看成一个两行三列的数组。
• 思考：多维数组的使用

Arrays类

• 数组的工具类java.until.Arrays
• 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。
• 查看JDK帮助文档
• Arrays类中的方法都是sratic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“）
• 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shot方法，按升序。
  • 比较数组：通过equals方法比较数组中元素是否相等。
  • 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

• 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)。
• 思考：如何优化？ -----增加flag状态位，减少没有意义的比较。

package com.dixon.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo07 {
    public static void main(String[] args) {
        int [] a ={1,3,4,55,88,2,90};
        int [] sort = sort(a);    // 调用完自己写的程序方法，返回一个排序后的数组
        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.下一轮可以少一次排序
    4.依次循环
     */

    public  static int[]  sort(int[] array){
        //临时变量
        int temp =0 ;
        boolean flag =false; // 通过flag标识位减少没有意义的比较。
        // 外层循环，判断我们这要走几次
        for (int i = 0; i < array.length-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，则交换他们的位置
            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;
                    flag =true;
                }
            }
            if (flag==false){
                break;
            }
        }
        return array;
   }
}

 稀疏数组

需求：编写五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能。

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

解决：稀疏数组

稀疏数组介绍：

• 当一个数组大部分元素为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

package com.dixon.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]=2;
        // 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("------------------------------------");
        // 转换成稀疏数组：
        // 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
        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，存放倒稀疏数组中
        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("还原稀疏数组");
        // 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.打印还原的数组
        System.out.println("还原的数组");
        for (int[] ints : array3) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}