Java初学者笔记十五：数组
数组
- 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。
- 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。
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。
- 声明数组变量的语法：
dataType[] arrayRefVar; //首选方法
//or
dataType arrayRefVar[];//效果相同
例子：
int[] nums; //声明一个数组
//or
int nums[];
- Java语言使用new操作符来创建数组。
dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];
例子：
nums = new int[5];//创建一个数组（[10]为分配的大小）
int[] nums = new int[5]; //声明创建写在一起
-
数组的元素是通过索引访问的，数组索引从0开始。
nums[0] = 1; nums[1] = 2; nums[2] = 3; //..... -
获取数组长度：
arrays.length例子：
int[] nums = new int[5]; //计算所有元素的和 nums[0] = 1; nums[1] = 2; nums[2] = 3; nums[3] = 4; nums[4] = 5; int sum = 0; //获取数组长度 for (int i = 0; i < nums.length; i++){ //快捷fori+Alt+回车 sum = sum + nums[i]; } System.out.println("总和为：" + sum);
四个基本特点
- 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。
- 其元素必须是相同类型的有序集合，不允许出现混合类型。
- 数组的元素是任何数据类型，包括基本类型和引用类型。
- 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，数组对象本身就在堆中的。
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[] a = new int[2]; System.out.println(a[2]); }- ArraylndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常！
数组的使用
-
For循环
int[] arrays = {1, 2, 3, 4, 5}; int sum = 0; for (int i = 0; i < arrays.length; i++){ sum += arrays[i]; } System.out.println("和="+sum); -
For-Each循环
int[] arrays = {1,2,3,4,5}; for (int array : arrays){ //(arrays.for)没有下标 System.out.println(array);//输出所有元素 } -
数组作方法入参
public class Demo { public static void main(String[] args) { int[] arrays = {1,2,3,4,5}; printArray(arrays); } //打印数组元素的方法 public static void printArray(int[] arrays){ for(int i = 0; i < arrays.length; i++){ System.out.print(arrays[i]+" "); } } } -
数组作返回值
public class Demo { public static void main(String[] args) { int[] arrays = {1,2,3,4,5}; int[] reverse = reverse(arrays); //返回一个结果，已经反转过 printArray(reverse); } //反转数组 public static int[] reverse(int[] arrays){ int[] result = new int[arrays.length]; //反转的语句 for (int i = 0; j = result.length-1; i < arrays.length; i++,j--){ result[j] = arrays[i]; } return result; } //打印数组元素的方法 public static void printArray(int[] arrays){ for(int i = 0; i < arrays.length; i++){ System.out.print(arrays[i]+" "); } } }
多维数组
- 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，其每个元素都是一个一维数组。
二维数组
int a[][] = new int[2][5];
例子：
int [][]array = {{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}};
System.out.println(array[0][0]);//第0个数组中第0个数组元素，1。
printArray(array[0]);//打印第一组元素中所有数组元素，1和2.用System.out.println()无法打印出，需配合打印方法。
System.out.println(array.length);//输出4，为外围数组长度。
System.out.println(array[0].length);//输出4和2。
//打印数组元素方法
public static void printArray(int[] arrays){
for(int i = 0; i < arrays.length; i++){
System.out.print(arrays[i]+" ");
}
}
Arrays类
- 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操作。
- 使用JDK帮助文档查看
- 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。
- 常用功能
- 给数组赋值：通过fill方法
- 堆数组排序：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。
例子：
int[] a = {1,8,43,54,12,34};
System.out.println(a); //[I@1b6d3586
//打印数组元素
System.out.println(Arrays.toString(a));//Arrays.toString为工具类，输出[1, 8, 43, 54, 12, 34]
//数组排序
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));//输出为[1, 8, 12, 34, 43, 54]。
//数组填充
Arrays.fill(a,2,4,0);//(a,formlndex:2,tolendex:4,val:0)
System.out.println(Arrays.toString(a));//2~4下标之间的数字被零填充，输出[1, 8, 0, 0, 43, 54]，包括下标3.
数组拓展
冒号排序
例子：
public class Demo{
public static void main(String[] args){
int[] a = {8,1,54,87,34,12};
int[] sort = sort(a);//sort(a)调用排序方法，返回一个排序后的数组。
System.out.println(Arrays.toString(sort));
}
//冒泡排序
public static int[] sort(int[] array){
int temp = 0;//临时变量
//外层循环，判断循环多少次
for (int i = 0; i < array.length-1; i++){
//内层循环，比较大小，交换位置
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;
}
}
}
return array;
}
}
优化例子：
public class Demo{
public static void main(String[] args){
int[] a = {1,8,43,54,12,34};
int[] sort = sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(sort));
}
public static void sort(int[] array){
int temp = 0;
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
for (int j = 0; j < array.lenth-1-i; j++){
if (array[j+1] < array[j]){
temp = array[j];
array[j] = array[j+1];
arrat[j+1] = temp;
flag = ture;
}
}
if (flag == false){
break;
}
}
return array;
}
}
稀疏数组
- 当一个数组中大部分元素为0或为同一值的数组时，可以使用稀疏数组来保存该数组。
- 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的数组中，从而缩小程序规模。
![]()
public class Demo{
public static void main(String[] args) {
//1.创建一个二维数组 11*11
int[][] array = new int[11][11];
array[1][2] = 1;
array[2][3] = 2;
//输出原始的数组
System.out.println("输出原始数组");
for (int[] ints : array) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt + "\t");
}
System.out.println();
}
//转换为稀疏数组保存
//获取有效值个数
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 11; i++) {
for (int j = 0; j < 11; j++) {
if (array[i][j] != 0) {
sum++;
}
}
}
System.out.println("有效值的个数：" + sum);
//创建一个稀疏数组
int[][] array01 = new int[sum + 1][3];
array01[0][0] = 11;
array01[0][1] = 11;
array01[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 < array.length; i++) {
for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
if (array[i][j] != 0) {
count++;
array01[count][0] = i;
array01[count][1] = j;
array01[count][2] = array[i][j];
}
}
}
System.out.println("============================");
//输出稀疏数组
System.out.println("稀疏数组");
for (int i = 0; i < array01.length; i++) {
System.out.println(array01[i][0] + "\t" + array01[i][1] + "\t" + array01[i][2] + "\t");
}
System.out.println("============================");
//还原
System.out.println("还原");
//读取稀疏数组的值
int[][] array02 = new int[array01[0][0]][array01[0][1]];
//给其中的元素还原它的值
for (int i = 1; i < array01.length; i++){
array02[array01[i][0]][array01[i][1]] = array01[i][2];
}
//打印
System.out.println("输出还原数组");
for (int[] ints : array02) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt + "\t");
}
System.out.println();
}
}
}
输出结果：
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
进程已结束，退出代码为 0
数组的内存分析
-
堆：
- 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。
-
栈：
- 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（会存放这个引用在对立面的具体地址）
三种初始化
-
静态初始化
int[] a = {1,2,3}; //直接初始化（创建+赋值），放多少个数组元素就有多大，一旦定义就不可改变 System.out.println(a[0]);//输出1 Num[] nums = {new Num(1,1), new Num(2,2)};//引用其他类（Num）中的数组元素 -
动态初始化（包含默认初始化）
int[] a = new int[2];// 声明数组，创建数组 //赋值（若未赋值，则默认为0） 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，其中的每个元素也被按照实例变量同样的方式被隐式初始化。
浙公网安备 33010602011771号