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
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
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
package test.array;
public class ArrayDemo01 {
//变量类型 变量名 = 变量值;
//数组类型
public static void main(String[] args) {
int[] nums ;//定义
// int nums2[];//C/C++
nums=new int[10];//可以存放十个int类型的数字
//赋值
nums[0]=10;
nums[1]=20;
nums[2]=30;
nums[3]=40;
nums[4]=50;
nums[5]=60;
nums[6]=70;
nums[7]=80;
nums[8]=90;
nums[9]=100;
System.out.println(nums[0]);
//计算所有元素的和
int sum=0;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
sum = sum+nums[i];
}
System.out.println(sum);
}
}
内存分析
- Java内存分析 :
堆
存放new的对象和数组
可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用
栈
存放基本变量类型(会包含这个基本类型的具体数值)
引用对象的变量(会存放这个引用在堆里面的具体地址)
方法区
包含了所有的class和static变量
可以被所有的线程共享
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。
package test.array;
public class ArrayDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//静态初始化
int[] a = {1,2,3,4,5};
System.out.println(a[0]);
//动态初始化;包含默认初始化
int[] b = new int[5];
b[0]=10;
System.out.println(b[0]);
System.out.println(b[1]);
}
}
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:[0,length-1]，如果越界就会报错;
public static void main(string[] args){int[] a=new int[2l;
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
普通的For循环
For-Each 循环
package test.array;
public class ArrayDemo03 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1, 2, 3, 4, 5};
//打印全部数组元素
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 = sum + arrays[i];
}
System.out.println("sum=" + sum);
System.out.println("====================");
//查找最大元素
int max = arrays[0];
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
if (max < arrays[i]) {
max = arrays[i];
}
}
System.out.println("max=" + max);
}
}
数组作方法入参
数组作返回值
package test.array;
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1, 2, 3, 4, 5};
// //
// for(int array:arrays){
// System.out.println(array);
// }
// printArray(arrays);
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.println(arrays[i]+" ");
}
}
//反转数组
public static int[] reverseArray(int[] arrays){
int[] result = new int[arrays.length];
//反转操作
for (int i = 0, j = arrays.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];
package test.array;
public class ArrayDemo05 {
public static void main(String[] args) {
int[][] array = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
// printArray( array[0]);
System.out.println(array[0][0]);
// System.out.println(array.length);
// System.out.println(array[0].length);
for(int i=0;i<array.length;i++){
for(int j=0;j<array[i].length;j++){
System.out.println(array[i][j]);
}
}
}
//打印数组元素
public static void printArray(int[] arrays){
for (int i = 0; i < arrays.length; i++){
System.out.println(arrays[i]+" ");
}
}
}
解析:以上二维数组a可以看成一个两行五列的数组。
思考:多维数组的使用?
num[1] [0];
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。
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo06 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1,31,332,4234,3234};
//打印数组元素
System.out.println(a);//[I@4eec7777
//打印数组元素Arrays.toString(a)
// System.out.println(Arrays.toString(a));
// printArray(a);
//填充
// Arrays.fill(a, 10);
Arrays.fill(a, 1, 3, 20);
//排序算法
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
//重复造轮子
public static void printArray(int[] a){
for (int i = 0; i < a.length; i++){
if(i==0){
System.out.print("[");
}
if(i==a.length-1){
System.out.print(a[i]+"]");
}else {
System.out.print(a[i] + ",");
}
}
}
}
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
总共有八大排序!
冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一，
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。
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)。
思考:如何优化?
package test.array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo07 {
public static void main(String[] args) {
int [] a = {1,5,3,9,2,4,6,8,7};
int[] sort=sort(a);
System.out.println(Arrays.toString( sort));//调用完后返回排序后的数字
}
public static int[] sort(int[] array){
//外层循环，判断要走多少次
for(int i=0;i<array.length-1;i++){
//内层循环，如果第一个比第二个数大则交换位置
boolean flag = false;//通过flag标识位减少没有意义的比较
for(int j=0;j<array.length-1-i;j++){
if (array[j]>array[j+1]){
int temp = array[j];
array[j] = array[j+1];
array[j+1] = temp;
flag=true;
}
}
if (flag==false){
break;
}
}
return array;
}
//冒泡排序
//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.对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。
//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。
}
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。
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一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模
package test.array;
public class ArrayDemo08 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个二维数组 11*11 0：没棋子 1：黑子 2：白子
int[][] array1 = new int[11][11];
array1[1][2] = 1;
array1[2][3] = 1;
//输出原始数组
System.out.println("原始数组：");
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("有效值个数：" + sum);
//创建稀疏数组的数组
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值存放到稀疏数组中
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;//从第几行第一个位置存横坐标
array2[count][1] = j;//存纵坐标
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");
}
//还原
System.out.println("还原数组：");
System.out.println("================");
//读取稀疏数组
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
//给其中的元素还原他的值
for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}
//打印
System.out.println("还原数组：");
for (int[] ints : array1) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt + " \t");
}
System.out.println();
}
}
}
浙公网安备 33010602011771号