Java数组详解
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 dataType arrayRefVar[];//效果相同int[] nums;//声明一个数组 -
java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：
dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];int[] nums = new int[10];//创建一个数组 -
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
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]
- ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常！
java内存分析
java内存(三部分)
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
- 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
数组的静态初始化
int[] a = {1,2,3};
Man[] mans = {new Man(1,1),new Man(2,2)};
数组的动态初始化（包含默认初始化）
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。
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
- 数组长度是确定的、不可变的。如果越界，则报：ArrayIndexOutOfBounds
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
public class ArrayDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = new int[3];
arrays[0] = 7;
arrays[1] = 9;
arrays[2] = 12;
/*For-Each循环*/
//没有下标
for (int i : arrays) {
System.out.println(i);
}
System.out.println("============");
printArray(arrays);
System.out.println("============");
int[] reverse = reverse(arrays);
printArray(reverse);
}
/*打印数组元素(数组作方法入参)*/
public static void printArray(int[] arrays) {
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.println(arrays[i] + " ");
}
}
/*反转数组(数组作返回值)*/
public static int[] reverse(int[] arrays) {
int[] result = new int[arrays.length];
//反转操作
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，其中每一个元素都是一个一维数组。
//二维数组
int a[][] = new int[2][5];
//遍历二维数组
public class ArrayDemo2 {
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.print(array[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
}
}
数组扩展
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，按升序排序
- 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。
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo03 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1, 2, 5, 7, 5, 191, 15, 17, 19};//[I@7f31245a
System.out.println(a);
//打印数组元素Array.toString
System.out.println(Arrays.toString(a));
System.out.println("==============");
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
//填充数组
Arrays.fill(a, 1);
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
}
冒泡排序
时间复杂度为O(n^2)
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1, 4, 5, 2, 3};
int[] sort = sort(a);//调用自己写的排序方法
System.out.println(Arrays.toString(sort));
}
public static int[] sort(int[] array) {
//临时变量
int temp = 0;
//通过flag标识位减少没有意义的比较
boolean flag = false;
//外层循环，判断我们这个要走多少次
for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
//从内层循环，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;
}
}
return array;
}
}
稀疏数组
行、列、值
public class ArrayDemo05 {
public static void main(String[] args) {
//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
for (int[] array : array1) {
for (int i : array) {
System.out.print(i + "\t");
}
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;
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("======================");
//还原稀疏数组
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("输出原始的数组：");
for (int[] array : array3) {
for (int i : array) {
System.out.print(i + "\t");
}
System.out.println();
}
}
}
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