数组

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

  1. 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
  1. Java语言使用new操作符来创建数组,语法如下:

    dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];
    
  2. 数组的元素是通过索引访问的,数组索引从0开始。

  3. 获取数组长度:
    arrays.length
    数组图形化解释原理

    package com.yue.array;
    
    public class ArrayDemo01 {
        public static void main(String[] args) {
            //变量类型 变量名 = 变量值;
            //数组类型
            int[] nums;//定义   正规一点的说法://1.声明一个数组
            nums = new int[10];//这里面可以存放10个int类型的数据  //2.创建一个数组
    
            int[] nums2 = new int[10];//简洁写法
            //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]);
            //  System.out.println(nums[9]);//若int类型数组未赋值,默认是0,如果是String类型未赋值,默认值为null---空(对象)
            //计算所有元素的和
            int sum = 0;
            for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
                sum += nums[i];
            }
            System.out.println("总和为:" + sum);
        }
    }
    
    

java简单内存分析




package com.yue.array;

public class ArrayDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //静态初始化:创建+赋值
        int[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8};
        System.out.println(a[0]);
        //动态初始化:包含默认初始化
        int[] b =new int[10];
        b[0] = 10;
        System.out.println(b[0]);
    }
}

小结:

数组的四个基本特点
◆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。

数组边界
◆下标的合法区间: [O, 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]);
}

◆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
◆数组长度的确定的,不可变的。如果越界,则报: ArrayIndexOutofBounds

数组使用

For-Each循环
数组作方法入参
数组作返回值

package com.yue.array;

public class ArrayDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1, 2, 3, 4, 5};
        //打印全部的数组元素,即遍历数组
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            System.out.println(arrays[i]);
        }
        //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("**********************");
        System.out.println("sum=" + sum);
        //查找最大的数
        int max = arrays[0];
        for (int i = 1; i < arrays.length; i++) {
            if (arrays[i] > max) {
                max = arrays[i];
            }
        }
        System.out.println("**********************");
        System.out.println("max=" + max);
    }
}

package com.yue.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);
//        }
//        printArrays(arrays);
        int[] reverse = reverse(arrays);
        printArrays(reverse);
    }

    //反转数组
    public static int[] reverse(int[] arrays) {
        int[] result = new int[arrays.length];
        //反转的操作
        for (int i = 0, j = result.length - 1; i < arrays.length; i++, j--) {
            result[j] = arrays[i];
        }
        return result;
    }

    //遍历数组
    public static void printArrays(int[] arrays) {
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            System.out.print(arrays[i] + " ");
        }
    }
}

多维数组

二维数组

int a[][] = new int[2][5];

package com.yue.array;

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

    //打印数组
    public static void printArrays(int[] arrays) {
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            System.out.print(arrays[i] + " ");
        }
    }
}
package com.yue.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo06 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1, 2, 3, 4553, 6745, 7, 9};
        System.out.println(a);//[I@1b6d3586
        //打印数组元素Arrays.tnString
//        System.out.println(Arrays.toString(a));
        Arrays.sort(a);//升序;
        System.out.println(Arrays.toString(a));

    }
}

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的操作。

  • 查看JDK帮助文档(该链接直达jdk 在线中文手册 - Java 8 中文版)

  • 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(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.yue.array;
    
    import java.util.Arrays;
    
    public class ArrayDemo07 {
        public static void main(String[] args) {
            int[] a = {1, 2, 3, 44, 3, 76, 99, 2};
            int[] sort = sort(a);
            System.out.println(Arrays.toString(a));
        }
    
        //冒泡排序,时间复杂度n^2
        //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.下一轮都可以少一次排序!
        //4.依次循环,直到结束!
        public static int[] sort(int[] array) {
            int temp = 0;
    
            //外层循环,判断我们这个要走多少次;
            for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
                boolean flag = false;
                //内层循环,比价判断两个数,如果第一个数,比第二个数大,则交换位置
                for (int j = 0; j < array.length - 1; j++) {//从大到小
    
                    // for (int j = 0; j > array.length - 1; j++) {//从小到大
                    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。

(五子棋游戏中的黑白棋,可以用1 2 代替,其他的空位可以用0代替,这样的话,就可以使用二维数组记录棋盘)压缩思想

  • 分析问题:因为该二维数组的很多值是默认值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该数组。
  • 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-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.yue.array;

public class ArrayDemo08 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个二维数组   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;
        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("获取有效值的个数:" + 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;
        //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
        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:");
        //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("输出还原的数组:");
        for (int[] ints : array3) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

posted @ 2021-12-15 10:27  熙月希  阅读(157)  评论(0)    收藏  举报