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

数组的声明和创建

首先必须声明数组变量，才能在程序中使用数组
语法：
- 首选的方法：
```
dataType[] arrayRefVar;
```
- 效果相同，但不是首选方法：
```
dataType arrayRefVar[];
```
Java语言使用new操作符来创建数组，语法为：
```
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
```

Demo:

package com.judy.array;

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) {
        //1.声明一个数组
        int[] nums;     // int nums2[]; 效果相同但不建议

        //2.创建一个数组（用new操作符，分配空间）
        nums=new int[10];
        //以上声明和创建两句话可以合并成：int[] nums=new int[10];
        
        //3.给数组中元素赋值
        nums[0]=1;
        nums[1]=2;
        nums[2]=3;
        nums[3]=4;
        nums[4]=5;
        nums[5]=6;
        nums[6]=7;
        nums[7]=8;
        nums[8]=9;
        nums[9]=10;

        //计算所有元素的和
        int sum=0;
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            sum+=nums[i];
        }
        System.out.println(sum);
    }
}

内存分析

Java内存：写完代码画图分析内存！

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：
- 存放基本类型的变量（会包含这个基本类型的具体数值）
- 引用类型的变量（会存放这个引用在堆里面的具体地址）
方法区：
- 可以被所有的线程共享
- 包含了所有的class和static变量

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;
1[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 com.judy.array;

public class ArrayDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //静态初始化：创建+赋值
        int[] a = {1,2,3,4,5};
        System.out.println(a[0]);

        //动态初始化：包含默认初始化（初始化元素都是0）
        int[] b = new int[5];
        b[0] = 10;
        System.out.println(b[0]);
        System.out.println(b[1]);
        System.out.println(b[2]);
        System.out.println(b[3]);
        System.out.println(b[4]);
    }
}

下标越界及小结

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
- 数组变量属于引用类型，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。因此无论数组的元素是基本数据类型（int, char等）还是其他对象类型（String, Object等），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
- ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常！
小结：
- 数组是相同数据类型（数据类型可以是任意类型）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，则报错：ArrayIndexOutOfBounds

数组的使用

普通的For循环

package com.judy.array;

public class ArrayDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1,2,3,4,5};

        //打印全部的数组元素
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            System.out.println(arrays[i]);
        }
        System.out.println("=====================");
        //计算所有元素的和
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            sum+=arrays[i];
        }
        System.out.println("sum="+sum);
        System.out.println("=====================");
        //查找最大元素
        int max=arrays[0];
        for (int i = 1; i < arrays.length; i++) {
            if(arrays[i]>max){
                max=arrays[i];
            }
        }
        System.out.println("max="+max);
    }
}

For-Each循环

int[] arrays={1,2,3,4,5};

//增强for循环：
//适用于遍历数组的元素，打印输出数组的每一个值，但是没有下标，无法操作具体的每一个元素
for(int array:arrays){
	System.out.println(array);
}

数组作为方法的参数

int[] arrays={1,2,3,4,5};
printArray(arrays);

//打印数组元素：将数组作为参数
public static  void printArray(int[] arrays){
	for(int i=0;i<arrays.length;i++){
		System.out.print(arrays[i]+" ");
	}
}

数组作为返回值

int[] reverse= reverseArray(arrays);
printArray(reverse);

//反转数组：将处理后的数组作为返回值
public static int[] reverseArray(int[] arrays){
	int[] result=new int[arrays.length];
	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];         //二维数组a可以看成一个2行5列的数组

Demo:

package com.judy.array;

public class ArrayDemo05 {
    public static void main(String[] args) {
        //4行2列
        /*
            1,2  array[0]
            2,3  array[1]
            3,4  array[2]
            4,5  array[3]
         */
        int[][] array={{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}};

        printArray(array[0]);
        System.out.println();

        System.out.println(array[0][0]);
        System.out.println(array[0][1]);

        System.out.println("===================");
        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.print(arrays[i]+" ");
        }
    }
}

Arrays类

数组的工具类：java.util.Arrays （查看JKD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（不是不能）使用对象来调用
Arrays类的方法具有一下常用功能：
- 给数组赋值：fill方法
- 对数组排序：sort方法（按照升序）
- 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，能对有序数组进行二分查找操作

Demo：

package com.judy.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo06 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,2,3,10,8,7,9,5,6,4};
        System.out.println(a);  //输出是一个对象 [I@1b6d3586

        //打印数组元素：Arrays.toString()
        System.out.println(Arrays.toString(a));

        //升序排序：Arrays.sort()
        Arrays.sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a));

        //填充数组:fill，将指定的值分配给指定数组的每个元素
        //rrays.fill(a,10);
        Arrays.fill(a,2,4,10);  //扩展：之填充[2,4)之间的元素
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

冒泡排序

总共有八大排序！
两层循环：外层冒泡记轮数，里层依次比较
嵌套循环：算法的时间复杂度为O(n²)

Demo:

package com.judy.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo07 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array={4,2,1,3,5};
        System.out.println(Arrays.toString(sort(array)));
    }

    /*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，我们就交换它们的位置
    2.每一次比较，都会产生一个最大、或最小的数字
    3.下一轮则可以少排序一个数字
    4.依次循环，直到结束！
     */
    public static int[] sort(int[] array){
        //临时变量
        int temp=0;

        //外层循环：判断要走多少轮
        for(int i=0;i<array.length-1;i++){
            //内层循环：比较判断两个数，如果第一个数比第二个数大，则交换位置
            for(int j=0;j<array.length-1-i;j++){
                if(array[j+1]>array[j]){
                    temp=array[j];
                    array[j]=array[j+1];
                    array[j+1]=temp;
                }
            }
        }
        return array;
    }
}

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，可以用稀疏矩阵来保存该数组
稀疏矩阵的处理方式是：
- 记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值
- 把具有不同值的元素和行列及值记录在一个小规模数组中，从而缩小程序的规模
- 实例：左边是原始数组，右边是稀疏数组

Demo：

package com.judy.array;

public class ArrayDemo08 {
    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;
        //输出原始数组
        System.out.println("输出原始数组:");
        for(int[] ints:array1){
            for(int anInt:ints){
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }

        System.out.println("====================");
        //转换为稀疏矩阵来保存
        //1.获取有效值的个数
        int sum = 0;
        for(int i=0;i<array1.length;i++){
            for(int j=0;j<array1[i].length;j++){
                if(array1[i][j]!=0){
                    sum++;
                }
            }
        }
        System.out.println("有效值的个数："+sum);

        //2.创建一个稀疏矩阵的数组（行数为有效数字个数sum+1；列数固定为3）
        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，存放于稀疏数组中
        int n=1;  //从第1行开始写入array2（第0行记录总体的行数、列数和有效数字个数）
        for(int i=0;i<array1.length;i++){
            for(int j=0;j<array1[i].length;j++){
                if(array1[i][j]!=0){
                    array2[n][0] = i;
                    array2[n][1] = j;
                    array2[n][2] = array1[i][j];
                    n++;
                }
            }
        }
        System.out.println("输出稀疏数组:");
        for(int[] ints:array2){
            for(int anInt:ints){
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }

        System.out.println("====================");
        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.打印还原后的数组
        System.out.println("输出还原后的稀疏数组:");
        for(int[] ints:array3){
            for(int anInt:ints){
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

posted @ 2025-12-08 21:41 juuddy 阅读(6) 评论(0) 收藏举报

刷新页面返回顶部

Java数组

Java数组

数组的定义

数组的声明和创建

内存分析

三种初始化

下标越界及小结

数组的使用

多维数组

Arrays类

冒泡排序

稀疏数组

公告