数组

一、数组概述

  • 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

二、数组声明创建

(一) 数组的声明和创建

  • 首先必须声明数组变量,才能在程序中使用数组。

    dataType[] arrayRefVar;	//首选的方法
    或
    dataType arrayRefVar[];//效果相同,但不首选
    
  • JAVA语言使用new操作符来创建数组

    dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];
    
  • 数组元素是通过索引访问的,索引从0开始

  • 获取数组长度:arrays.length

    public class Demo1 {
        public static void main(String[] args) {
            //变量类型 变量的名字 = 变量的值
            //数组类型
            int[] nums;//声明一个数组
            //声明时数组并不存在,没有实际的空间
    
            nums = new int[10];//创建一个数组
            //创建后才真正分配内存
    
            //int[] nums = new int[10];
            
            //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;
    
            //计算所有元素的和
            int sum = 0;
    
            //获取数组长度:arrays.length
            for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
                sum += nums[i];
            }
            System.out.printf("Sum: %d", sum);
        }
    }
    

(二) 数组初始化

  1. 静态初始化

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

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //静态初始化:创建+赋值
        int[] a = {1,2,3};
        System.out.println(a[0]);

        //动态初始化:包含默认初始化
        //即没有被初始化的值会有一个默认初始值
        int[] b = new int[5];
        b[0] = 1;
        System.out.println(b[0]);
        System.out.println(b[1]);
    }
}

(三) 数组的四个基本特点

  1. 长度确定。数组一旦被创建,它的大小就是不可以改变的。
  2. 数组必须是相同类型,不允许出现混合型。
  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。
  5. 数组本身就是对象,Java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

三、数组使用

public class Demo03 {
    //基本用法
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1,2,3,4,5};

        //打印全部数组
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            System.out.println(arrays[i]);
        }
        System.out.println("============");
        //计算所有元素的和
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            sum += arrays[i];
        }
        System.out.println("sum = "+sum);
        System.out.println("============");
        //查找最大元素
        int max = arrays[0];
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            if (max < arrays[i]) {
                max = arrays[i];
            }
        }
        System.out.println("max = "+max);
    }
}
  1. For-Each循环
  2. 数组作方法入参
  3. 数组作返回值
public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1,2,3,4,5};
        //增强for循环,没有下标,适合输出,不适合操作具体的元素
        for (int array : arrays) {
            System.out.println(array);
        }
        System.out.println("============");
        printArray(arrays);
        System.out.println("============");
        int[] reverse = reverse(arrays);
        printArray(reverse);
    }

    //打印数组元素
    public static void printArray(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[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];
        }
        return result;
    }
}

四、多维数组

太简单了,过。

五、Arrays类

  • 数组的工具类java.util.Arrays

  • 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”使用对象进行调用(注意是不用而不是不能)

  • 常用功能:

    1. 输出数组元素

      import java.util.Arrays;
      
      public class Demo05 {
          public static void main(String[] args) {
              int[] a = {1,55,852,4,9696,8533,225};
      
              //打印数组
              System.out.println(a);//这样出来的是地址
      
              //打印数组元素Arrays.toString
              System.out.println(Arrays.toString(a));
      
              //也可以自己写,但是不提倡“重复造轮子”
              printArray(a);
          }
          public static void printArray(int[] a) {
              System.out.print("[");
              for (int i = 0; i < a.length; i++) {
                  if (i < a.length - 1) {
                      System.out.print(a[i] + " ,");
                  }else {
                      System.out.print(a[i] + "]");
                  }
              }
          }
      }
      
      1. 数组排序

        import java.util.Arrays;
        
        public class Demo06 {
            public static void main(String[] args) {
                //数组排序
                int[] a = {1,55,852,4,9696,8533,225};
                Arrays.sort(a);
                System.out.println(Arrays.toString(a));
            }
        }
        
      2. 数组赋值

        fill方法

        import java.util.Arrays;
        
        public class Demo07 {
            public static void main(String[] args) {
                int[] a = {1,55,852,4,9696,8533,225};
                System.out.println(Arrays.toString(a));
                //[1, 55, 852, 4, 9696, 8533, 225]
                //将指定的字节值分配给指定字节数组的每个元素
                Arrays.fill(a , 0);
                System.out.println(Arrays.toString(a));
                //[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
                //从第一个元素到第三个元素用1填充,左闭右开
                Arrays.fill(a,1, 3,1);
                System.out.println(Arrays.toString(a));
                //[0, 1, 1, 0, 0, 0, 0]
            }
        }
        
      3. 比较数组

        通过equals方法比较数组中元素值是否相等

      4. 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

六、冒泡数组

import java.util.Arrays;

public class demo08 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,21,3,54,27,68,17,88,9};
        int[] sort = sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(sort));
    }


    //冒泡排序
    //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
    // 下一轮可以少一次排序
    //以此循环直到结束
    public static int[] sort(int[] array) {
        //临时变量
        int temp = 0;
        //外层循环,判断我们需要走多少次
        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,就交换位置
            for(int j=0;j<array.length-1-i;j++) {
                if(array[j]<array[j+1]) {
                    temp = array[j];
                    array[j] = array[j+1];
                    array[j+1] = temp;
                }
            }
        }
        return array;
    }
}

七、稀疏数组

  • 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
  • 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数组中,从而缩小程序的规模
public class demo09 {
    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 + " ");
            }
            System.out.println();
        }
        //转换为稀疏数组
        //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
        for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
            System.out.println(array2[i][0]+"\t"
                    +array2[i][1]+"\t"
                    +array2[i][2]);
        }

        System.out.println("============================");
        System.out.println("还原为原数组");
        //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];
        }
        System.out.println("输出还原的数组:");
        for(int[] ints : array3) {
            for(int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}