Java：数组
Java：数组
1.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。
2.数组声明创建
1.声明数组
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
建议使用 dataType[] arrayRefVar 的声明风格声明数组变量。 dataType arrayRefVar[] 风格是来自C/C++ 语言 ，在Java中采用是为了让 C/C++ 程序员能够快速理解java语言。
double[] myList; // 首选的方法
或
double myList[] ; // 效果相同， 但不是首选方法
2.创建数组
Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：
arrayRefVar = new dataType[arraySize];
上面的语法语句做了两件事：
一、使用 dataType[arraySize] 创建了一个数组。
二、把新创建的数组的引用赋值给变量 arrayRefVar。
数组变量的声明，和创建数组可以用一条语句完成，如下所示：
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，所以索引值从 0 到 arrayRefVar.length-1 。
获取数组长度：
arrays.length
3.三种初始化
静态初始化
除了用new关键字来产生数组以外,还可以直接在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值.
int[] a = {1, 2, 3};
Man[] mans = {new Man(1, 1) , new Man(2, 2) };
动态初始化
数组定义、为数组元素分配空间、赋值的操作、分开进行
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。
4.数组边界
下标的合法区间： [0, length-1]，如果越界就会报错；
Exception in thread "mai n" java. l ang. ArrayIndexOutOfBoundsExcepti on: 2
at com.wen.array.Demo3.main(Demo03.java: 6)
ArrayIndexOutOfBoundsException : 数组下标越界异常！
5.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
3.数组使用
数组的元素类型和数组的大小都是确定的，所以当处理数组元素时候，我们通常使用基本循环或者 ForEach 循环
1.For-Each 循环
JDK 1.5 引进了一种新的循环类型，被称为 For-Each 循环或者加强型循环，它能在不使用下标的情况下遍历数组。
语法格式如下：
for(typeel ement: array) {
System. out. println(element) ;
}
2. 数组作方法入参
数组可以作为参数传递给方法。
3.数组作返回值
4.实例
package com.wen.array;
public class Demo2 {
public static void main(String[] args) {
int[] nums={1,2,4,5,7,8};//静态初始化
int[] arrays=new int[5];//动态初始化
for (int num : nums) { //For Each 循环打印
System.out.print(num+" ");
}
System.out.println();
int [] nums1=reverse(nums);
for (int i : nums1) {
System.out.print(i+" ");
}
}
//逆转数组函数reverse
public static int[] reverse(int [] arrays){
int[] result=new int[arrays.length];
for (int i = 0,j=arrays.length-1; i <arrays.length ; i++,j--) {
result [i]=arrays [j];
}
return result;
}
}
4.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。
多维数组的动态初始化（以二维数组为例）
直接为每一维分配空间，格式如下：
type[] [] typeName = new type[typeLength1] [typeLength2] ;
type 可以为基本数据类型和复合数据类型， arraylenght1 和 arraylenght2 必须为正整数，arraylenght1 为行数， arraylenght2 为列数。
获取数组长度：
a.length获取的二维数组第一维数组的长度， a[0].length才是获取第二维第一个数组长度
5.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。
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")
java.util.Arrays 类能方便地操作数组. 使用之前需要导包！
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
1.打印数组
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1, 2};
System.out.println(a) ; //[I@1b6d3586
System.out.println(Arrays. toString(a) ) ; //[1, 2]
}
2.数组排序
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1, 2, 323, 23, 543, 12, 59};
System.out.println(Arrays. toString(a) ) ;
Arrays.sort(a) ;
System.out.println(Arrays. toString(a) ) ;
}
3.二分法查找
在数组中查找指定元素并返回其下标
注意：使用二分搜索法来搜索指定的数组，以获得指定的值。必须在进行此调用之前对数组进行排序(通过sort方法等)。如果没有对数组进行排序，则结果是不确定的。
如果数组包含多个带有指定值的元素，则无法保证找到的是哪一个。
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1, 2, 323, 23, 543, 12, 59};
Arrays. sort(a) ; //使用二分法查找， 必须先对数组进行排序
System. out. println("该元素的索引 ： "+Arrays. bi narySearch(a, 12) ) ;
}
4.元素填充
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1, 2, 323, 23, 543, 12, 59};
Arrays. sort(a) ; //使用二分法查找， 必须先对数组进行排序
Arrays. fill (a, 2, 4, 100) ; //将2到4索引 的元素替换为100
System. out. println(Arrays. toString(a) ) ;
}
5.数组转换为List集合
int[] a = {3, 5, 1, 9, 7};
List<int[] > list = Arrays. asList(a);
6.常见排序算法
1.冒泡排序
冒泡排序算法的原理如下：
1 . 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
2.对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
3.针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
4.持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。
package com.wen.array;
import java.util.Arrays;
public class Demo4 {
public static void main(String[] args) {
int [] nums={1,5,8,1,4,3,8,7,2,5,6};
sort(nums);
System.out.println(Arrays.toString(nums));
}
public static int[] sort(int[] arrays){
int temp;
for (int i = 0; i <arrays.length ; i++) {//判断要走多少次
boolean flag=false;//通过符号位可以减少无谓的比较， 如果已经有序了， 就退出循环
for (int j = 0; j <arrays.length-1-i ; j++) {
if(arrays[j] < arrays [j+1]){//从大到小排序
temp =arrays [j];
arrays [j]=arrays [j+1];
arrays[j+1]=temp;
flag=true;
}
}
if(flag==false)
break;;
}
return arrays;
}
}
2.选择排序
选择排序（Selection sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到排序序列的末尾。以此类推，直到全部待排序的数据元素排完。 选择排序是不稳定的排序方法。
package com.wen.array;
import java.util.Arrays;
public class Demo6 {
public static void main(String[] args) {
Demo6 selectSort = new Demo6();
int[] array = {2, 5, 1, 6, 4, 9, 8, 5, 3, 1, 2, 0};
int[] sort = selectSort.sort(array);
for (int num : sort) {
System.out.print(num + "\t");
}
}
public int[] sort(int arr[]) {
int temp = 0;
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {//认为目前的数就是最小的, 记录最小数的下标
int minIndex = i;
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[minIndex] > arr[j]) {// 修改最小值的下标
minIndex = j;
}
}//当退出for就找到这次的最小值, 就需要交换位置了
if (i != minIndex) {//交换当前值和找到的最小值的位置
temp = arr[i];
arr[i] = arr[minIndex];
arr[minIndex] = temp;
}
}
return arr;
}
}
3.稀疏矩阵
package com.wen.array;
public class Demo5 {
public static void main(String[] args) {
//初始化矩阵
int [][] nums=new int[11][11];
nums [1][2]=4;
nums [3][4]=6;
for (int[] num : nums) {
for (int i : num) {
System.out.print(i+" ");
}
System.out.println();
}
//计算有效位
int sum=0;
for (int i = 0; i <11 ; i++) {
for (int j = 0; j <11 ; j++) {
if (nums [i][j]!=0){
sum++;
}
}
}
System.out.println(sum);
//建立稀疏矩陣
int [][] nums1=new int[sum+1][3];
nums1[0][0]=11;
nums1[0][1]=11;
nums1[0][2]=sum;
int count=0;
for (int i = 0; i <nums.length ; i++) {
for (int j = 0; j <nums[i].length ; j++) {
if(nums[i][j]!=0){//传入值
count++;
nums1[count][0]=i;
nums1[count][1]=j;
nums1[count][2]=nums[i][j];
}
}
}
//输出稀疏矩阵
for (int[] ints : nums1) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
//还原矩阵
int[][] nums2=new int[nums1[0][0]][nums1[0][1]];
for (int i = 1; i <nums1.length ; i++) {
nums2[nums1[i][0]][nums1[i][1]]=nums1[i][2];
}
for (int[] ints : nums2) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt+" ");
}
System.out.println();
}
}
}
浙公网安备 33010602011771号