数组
JavaSE
数组
数组概述
- 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
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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：
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dataType[] arrayRefVar;//首选的方法 dataType arrayRefVar[];//效果相同，但不是首选方法
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Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：
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dataType[] arrayRefVar=new dataType[arraySize];
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数组的元素是通过索引访问的，数组索引从0开始。
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获取数组长度：
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arrays.length
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public class ArrayDemo01 { //变量的类型 变量的名字 = 变量的值 //数组类型 public static void main(String[] args) { int[] nums;//定义 nums=new int[10];//这里面可以存放10个int类型的数字 //给数组赋值,没赋值有默认值，int默认0 nums[2]=13; nums[6]=17; System.out.println(nums[2]); //计算所有元素的和 int sum=0; //获取数组长度：arrays.length for (int i = 0; i < nums.length; i++) { sum+=nums[i]; } System.out.println("数组元素和为"+sum); } }
内存分析
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//静态初始化：创建+赋值 int[] a={1,2,3,4,5,6,7}; System.out.println(a[2]); //动态初始化 int[] nums=new int[10]; nums[1]=10; System.out.println(nums[1]);
数组特点
- 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
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下标的合法区间：[0，length-1]，如果越界就会报错。
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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！
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数组使用
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普通的For循环。
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For-Each 循环。
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数组作方法入参。
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数组作返回值。
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public static void main(String[] args) { //静态初始化：创建+赋值 int[] arrays={1,2,3,4,5,6,7}; //没有下标 for (int array : arrays) { System.out.print(array+"\t"); } System.out.println(); int[] reverse=reverseArray(arrays); printArray(reverse); } //打印数组元素 public static void printArray(int[] arrays){ for (int i = 0; i < arrays.length; i++) { System.out.print(arrays[i]+"\t"); } } //反转数组 public static int[] reverseArray(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; }
多维数组
- 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，其每个元素都是一个一维数组。
- 二维数组。
int[][] a=new int[2][5];
//[4][2]
/*
1,2
2,3
3,4
4,5
*/
int[][] array={{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}};
//array.length
//array[3].length
Array类
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数组的工具类java.util.Arrays。
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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。
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查看JDK帮助文档。
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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"）。
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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。
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public static void main(String[] args) { int[] a={1,2,4,9090,31131,333,123,6,10}; System.out.println(a); //打印数组元素Arrays.toString() System.out.println(Arrays.toString(a)); printArray(a); //数组排序sort() Arrays.sort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); //填充 Arrays.fill(a,0); Arrays.fill(a,2,4,0);//2-4填充为0 System.out.println(Arrays.toString(a)); } public static void printArray(int[] a){ System.out.print("["); for (int i = 0; i <a.length ; i++) { System.out.print(a[i]+", "); } System.out.println("]"); }
冒泡排序
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冒泡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，江湖中人人尽皆知。
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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为O（n2）。
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思考：如何优化？
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//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.下一轮则可以少一次排序！ //4.依次循环，直到结束！ public class BubbleSort { public static void main(String[] args) { System.out.println("请输入几个数并用逗号隔开："); Scanner sc = new Scanner(System.in); String str = sc.next(); String[] arr = str.split(","); int[] array = new int[arr.length]; for (int j = 0; j < array.length; j++) { array[j] = Integer.parseInt(arr[j]); System.out.print(array[j] + " "); } System.out.println(); bubbleSort(array); for (int i = 0; i < array.length; i++) { System.out.print(array[i] + " "); } } public static int[] bubbleSort(int[] array) { int temp = 0; //判断我们需要走多少次 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 //比较判断两个数 for (int j = 0; j < array.length - 1-i; j++) { if (array[j] > array[j + 1]) { temp = array[j + 1]; array[j + 1] = array[j]; array[j] = temp; } } if(flag==false){ break; } } return array; } }
稀疏数组
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一种数据结构（压缩算法）。
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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。
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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一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模。
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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; 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("-------------------------------------"); //转换为稀疏数组保存 //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); //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]; } } } //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("-------------------------------------"); //稀疏数组还原 System.out.println("稀疏数组还原"); //读取稀疏数组 int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]]; //给其中元素还原它的值 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(); } } }
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