数组

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雷组合而成。

  • 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。

  • 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

内存分析

java内存

    • 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

    • 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

    • 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

  • 动态初始化

  • 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.jie.array;

public class ArrayDemo2 {
   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
       int [] b = new int[10];
       b[0]=10;

       System.out.println(b[0]);
       System.out.println(b[1]);
       System.out.println(b[2]);
       System.out.println(b[3]);

  }
}

数组的四个基本特点

  • 数组的长度是确定的。数组一旦被创建,它的大小是不可以改变的。

  • 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;

  • ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常

  • 小结:

    • 数组是相同数据类型的有序集合

    • 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,不可变的。如果越界,则报:ArrayIndexOutOfBoundsException

数组的使用

  • 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.jie.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= reverse(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]+" ");
      }
  }
   //反转数组的方法
   public static int[] reverse(int[] arrays){
       int [] result = new int[arrays.length];
       //反转的操作
       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];

    解析:以上二维数组a可以看成一个两行五列的数组

     

package com.jie.array;

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

       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”)

  • 具有一下功能

    • 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:勇敢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法查找操作

冒泡排序

  • 冒泡排序无疑是最出名的排序算法之一,总共有八大排序

  • 两层循环,外层冒泡轮数,里层依次比较

  • 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0(n2)

package com.jie.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo07 {
   public static void main(String[] args) {
       int [] array = {1485,258,358,45,55,85};
       int [] sort = sort(array);
       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.以此循环,直到结束
   public static int[] sort(int [] array){
       //定义空瓶子
       int temp = 0;
       boolean flag = false;//通过标识符位减少没有意义的比较
       //第一个循环来判断需要走几次
       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,比第二个数大就交换位置
           for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {//array.length-1-i表示交换一轮少交换一次 所以需要-i
               if (array[j]>array[j+1]){
                   temp=array[j+1];
                   array[j+1]=array[j];
                   array[j]=temp;
                   //若条件不成立则不会将true赋值为flag
                   flag = true;
              }

          }
           //若true没赋值给flag则证明没有进行交换则跳出循环
           if (flag==false){
               break;
          }
      }
       return array;
  }
}

 

稀疏数组

  • 当一个数组中大部分元素为0,或者为同一个值的数组时,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 com.jie.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[5][3]=2;
       //输出原始的数组
       System.out.println("输出原始的数组");
       //遍历数组的简单写法
       //for.each循环
       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
       //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;
       //编列二维数组,将非零的数,存放在稀疏数组中
       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){//判断非零的数
                   count++;//初始值为0,++表示是第几个数
                   array2[count][0]=i;//第count个数的行为i
                   array2[count][1]=j;//第count个数的列为j
                   array2[count][2]=array1[i][j];//第count个数的值为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("=============");
       System.out.println("还原");
       //新建一个数组
       int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];//二维数组的下标为稀疏数组的头部 是固定的
       //给其中的元素还原它的值
       for (int i = 1; i < array2.length; i++) {//因为头部是原视数组总共的行和列和值 所以i的初始值为1
           array3[array2[i][0]][array2[i][1]]=array2[i][2];//i,0是有效数位于第几列 i,1是有效数位于第几行 i,2是有效数的值
      }
       //打印看一下
       for (int[] ints:array3){
           for (int anInt:ints){
               System.out.print(anInt+"\t");
          }
           System.out.println();
      }
  }
}
posted @ 2020-12-17 00:20  酷酷的西瓜皮  阅读(113)  评论(0)    收藏  举报