数组——【狂神说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。西面是声明数组变量的语法：
dataType[] arrayRefVar; //首选的方法
或者
dataType arrayRefVar[]; //效果相同，是但不是首选的方法
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 com.lin.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) {
int[] nums; //1.声明一个数组
//int nums2[];
nums = new int[10]; //2.创建一个数组 //这里面可以存放10个int类型的数字
//int[] nums3 = new int[10] //声明创建放在一起
//3.给数组元素赋值
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;
//获取数组长度：arrays.length
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
sum += nums[i];
}
System.out.println("sum = "+ sum);//sum = 55
}
}
内存分析
java内存分析：
先在栈声明名字，new创建之后在堆中开辟内存空间。
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException //数组下标越界
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，其中的每个元素也按照实例变量同样的方式被隐式初始化。int默认为0，string为null
package com.lin.array;
public class ArrayDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//静态初始化:创建+赋值
int[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8};
System.out.println(a[0]);//1
//动态初始化:包含默认初始化
int[] b = new int[10];
b[0] = 10;
System.out.println(b[0]);//10
System.out.println(b[1]);//0
System.out.println(b[2]);//0
}
}
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[2];
System.out.printlin(a[2]);
}
ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常！
小结
数组是相同数据类型(数组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：ArrayIndexOutOfBoundsException
数组使用
普通的For循环
For-Each循环
数组作方法入参
数组作返回值
package com.lin.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]);//1 2 3 4 5
}
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("总和为："+sum);//总和为：15
System.out.println("==============");
//查找最大元素
int max = arrays[0];
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
if(arrays[i] > max){
max = arrays[i];
}
}
System.out.println("最大值是："+ max);//最大值是：5
}
}
package com.lin.array;
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
//arrays.for自动生成for循环for (int array : arrays) { }其中arrays代表数组，前面代表数组里面的每一个元素
//JDK1.5,没有下标
for (int array : arrays) {
System.out.println(array);//1 2 3 4 5
}
printArray(arrays);//1 2 3 4 5
System.out.println();
printArray(reverse(arrays));//5 4 3 2 1
}
//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]+" ");
}
}
//反转数组
public static int[] reverse(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。
思考：多维数组的使用？
package com.lin.array;
import com.sun.scenario.effect.impl.sw.sse.SSEBlend_SRC_OUTPeer;
public class ArrayDemo05 {
public static void main(String[] args) {
//[4][2]
/*
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}};
System.out.println(array[0]);//直接打印数组本身，就会显示该数组的内存地址。
System.out.println(array[0][0]);//1
System.out.println(array.length);//4
System.out.println(array[0].length);//2
//打印二维数组元素
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
System.out.println(array[i][j]);
}
}
}
}
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方法能堆排序好的数组进行二分查找方法操作。
package com.lin.array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo06 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1,2,3,4,56,45,3245,7567,6788,5433};
System.out.println(a);//[I@1b6d3586
//打印数组元素Arrays.toString
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 3, 4, 56, 45, 3245, 7567, 6788, 5433]
Arrays.sort(a);//数组进行排序：升序
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 3, 4, 45, 56, 3245, 5433, 6788, 7567]
Arrays.fill(a,2,4,0);//数组填充[2-4)下标
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 0, 0, 45, 56, 3245, 5433, 6788, 7567]
Arrays.fill(a,0);//数组填充
System.out.println(Arrays.toString(a));//[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
}
}
冒泡排序
冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一，总共有八大排序！
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？加入flag标志位
package com.lin.array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo07 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1,3,5,6,78,9,6,4,};
int[] sort = sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(sort));
}
//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
//4.一次循环，直到结束！
public static int[] sort(int[] array){
//临时变量
int temp = 0;
//外层循环，判断我们这个要走多少次
for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
boolean flag = false;//通过flag标志位减少没有意义的比较
//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;
flag = true;
}
}
if(flag == false){
break;
}
}
//此算法从大到小排列应该是内循环一轮后，最小的排到最后面，从小到大排列应该是内循环一轮后，最大的排到最后面
return array;
}
}
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默认值是0，因此记录了很多没有意义的数据。
解决：稀疏数组(压缩)
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，有多少个不同的值
- 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
package com.lin.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;
//输出原始的数组
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);
//2.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，将非零数值，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++) {
for (int j = 0; j < array2[i].length; j++) {
System.out.print(array2[i][j]+"\t");
}
System.out.println();
}
System.out.println("==============");
System.out.println("还原");
//1.读取稀疏数组
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
//2.给其中的元素还原值
for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}
//3.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();
}
}
}
浙公网安备 33010602011771号