第十八节 Java数组

Java数组

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据元素，每个数据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。

获取数组长度： arrays.length

数组的声明创建合二为一：

int nums2 = new int[10];

内存分析

Java内存分析

三种初始化

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初始化。

数组的四个基本特点

1. 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。
2. 其元素必须是相同类型，不允许出现混合类型。
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：【0，length-1】，如果越界就会报错；

public static void main(String[] args){
    int[] a=new int[2];
    System.out.printly(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
• 数组长度是确定的，不可变的。如果越界，则报：ArrayIndexOutOfBounds

数组使用

普通的for循环

For-Each 循环

数组作方法入参

数组做返回值

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，其每一个元素都是一个一维数组。

二维数组：

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

解析：以上二维数组a可以看成一个两行五列的数组。

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：

• 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。

冒泡排序

冒泡排序无疑是最有名的排序算法之一，总共有八大排序！
冒泡排序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O（n^2)。

程序优化如下：

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该数组。
稀疏数组的处理方式：

• 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，从而缩小程序的规模
  如下图：左边是原始数组，右边是稀疏数组
  
  
  
  稀疏数组还原：