Java数组

数组概述

  1. 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:

//定义
dataType[] arrayRefVar; //首选的方法
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:

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

  2. 获取数组长度:

arrays.length

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,包括基本数据类型和引用类型。

  • 数组变量属引用类型,数组可以看成是对象,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。

内存分析

 

 

三种初始化

  • 静态初始化 :

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

int[] a = new int[2];
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。

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];
   Systemm.out.println(a[2]);
}
  • ArrayIndexOutOfBoundsException : 数组下标越界异常!

  • 小结:

① 数组是相同数组类型(数组类型可以为任何类型)的有序集合

② 数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量

③ 数组长度也是确定的,不可变的。如果越界,则报:ArrayIndexOutOfBoundsException

数组使用

  1. 普通的For循环

for(int i =0;i<arrays.length ;i++){
   System.out.println(arrays[i]);
}
  1. For-Each 循环

//JDK 1.5
int arrays[]={1,2,3,4}
for(int array : arrays){
   System.out.println(array);
}
  1. 数组作为方法入参

 

 

  1. 数组作为返回值

 

 

多维数组

  1. 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维数组,其每一个元素就是一个一维数组。

  2. 二维数组

int[][] array = new int[2][5];
int[][]array = {{1,2},{2,3},{3,4}.{4,5}};
System.out.println(array[0][0]);//1
System.out.println(array[0][1]);//2
System.out.println(array[2][1]);//4
  1. 解析:以上二维数组 a 可以看成一个二行五列的数组。

  2. 思考:多为数组的使用?

int[][]array = {{1,2},{2,3},{3,4}.{4,5}};
for(int i = 0; i<array.length;i++){
 for(int j=0;j<array[i].length;j++){
     System.out.println(array[i][j]);
}
}

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

  • 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:

    ① 给数组赋值:通过 fill 方法

    ② 对数组排序:通过sort方法,按升序。

    ③ 比较数组:通过equals方法比较数组中元素值时候相等。

    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法操作。

  1. Arrays.toString(数组) 转换成字符串

int[] a ={1,2,3,45,88,469,123};
//System.out.println(a);     //[I@4564

//打印数组元素Arrays.toString
System.out.println(Arrays.toString(a)); //[1,2,3,45,88,469,123]
  1. Arrays.sort(数组) 进行排序(默认升序)

int[] a ={1,2,3,45,88,469,123};
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1,2,3,45,88,123,469]

冒泡排序

  • 冒泡排序无疑是最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,里层一次比较,江湖中人尽皆知。

  • 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O(n2)。

  • 思考:如何优化?

/*
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答,我们就交换他们的位置
2.每一次比较,都会产生出最答,会最小的数字
3.下一轮则可以少一次排序
4.依次循环,直到结束!
*/

public static int[] sort(int[] array){
int temp = 0;
//外层循环:判断这个要走多少次     举例:array有5个元素 要走4次 0-3 为4次
for(int i=0;i<array.length-1;i++){
   //内层循环,比价判断两个数     举例:两数比较次数 为4 3 2 1 逐渐减少
for(int j=0;j<array.length-i-1;j++){
       //如果后一个数比前一个数小,则置换位置
if(array[j]>array[j+1]){
temp = array[j];
           array[j] = array[j+1];
           array[j+1] = temp;
           flag=true;
}
}
}
   return array;
}

稀疏数组

稀疏数组介绍

  • 它是一种数据结构

  • 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:

    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

  • 需求:编写五子棋游戏,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值0,因此记录了很多没有意义的数据。

  • 解决:稀疏数组

public class SparseArray{
   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;
       arrar1[2][3] = 2;
       
       //输出原始的数组
       System.out.println("输出原始的数据");
       for(int[] ints : array1){
           for(int anInt : ints){
               System.out.print(anInt+"\t");
          }
           System.out.println();
      }
       
       //转换为稀疏数组保存
       //1.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];
            }  
          }
      }
       //3.输出稀疏数组
       System.out.println("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]+"\t");
      }
  }
}

还原 稀疏数组

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
//输出原始的数组
System.out.println("输出原始的数据");
for(int[] ints : array1){
   for(int anInt : ints){
      System.out.print(anInt+"\t");
  }
   System.out.println();
}

 

posted on 2021-12-13 16:19  陈待有  阅读(56)  评论(0)    收藏  举报