Java SE04_Java数组笔记
数组
1 什么是数组
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。
2 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。语法如下：
dataType[] arrayRefVar;//首选的方法 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，数组索引是从0开始
-
获取数组长度array.length
3 三种初始化
-
静态初始化
//静态初始化：创建+赋值 int[] a = {1, 2, 3}; Man[] mans = {new Man(1, 1), new Man(2, 2)};//Man为一个类 -
动态初始化
//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，其中的每个元素也按照实例变量同样的方式被隐式初始化。
4 下标越界
4.1 数组的四个基本特点
-
其长度是固定的，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，数组也可以看做成对象，数组中的每个元素相当于改对象的成员变量。数组本身就是对象，Java中对象是在堆中的，因此数组无论保存在原始类型还是其他对象类型，其本质都是在堆中的。
数组本身是在堆中的。
4.2 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！
4.3 小结
- 数组是相同的数据类型（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的成员变量。
- 数组长度是确定的，不可变的。如果越界，则报
ArrayIndexOutOfBoundsException。
5 数组的使用
代码演示：
public static void main(String[] args) {
//初始化一个数组
int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
//打印该数组
printArray(array);
System.out.println("\n=========分割线=========");
//反转数组
int[] result = reverse(array);
//打印反转反转数组
for (int i = 0; i < result.length; i++) {
System.out.print(result[i]+" ");
}
}
//反转数组
public static int[] reverse(int[] array){
int[] result = new int[array.length];
//反转的操作
//第一种
// for (int i = 0, j = array.length-1; i < array.length; i++,j--) {
// result[j] = array[i];
// }
//第二种
for (int i = 0,j = 0; i < array.length; i++) {
result[array.length - i -1] = array[i];
}
return result;
}
//打印数组所有元素
public static void printArray(int[] array){
for (int i : array) {
System.out.print(i+" ");
}
//或者
// for (int i = 0; i < array.length; i++) {
// System.out.println(i+" ");
// }
}
6 多维数组
多维数组可以看成是数组的数组，比如说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。
初始化：int a[][] = new int[2][5]; 定义一个两行五列的数组
代码演示：
//二维数组
//[4][2]
/*
1,2 array[0]
3,4 array[1]
5,6 array[2]
7,8 array[3]
*/
//定义一个二维数组
int[][] array = {{1,2},{3,4},{5,6},{7,8}};
//遍历打印二维数组
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
System.out.print(array[i][j]+" ");
}
}
7 Array类
-
数组的工具类
java.util.Arrays。 -
具有以下的常用功能：
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方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。
代码演示：
public static void main(String[] args) {
//定义一个数组
int[] a = {1,232,245,12323,23,253};
//直接打印数组
// System.out.println(a);//[I@4554617c,哈希地址
//使用Arrays工具类进行打印
// System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 232, 245, 12323, 23, 253]
//使用自定义打印方法打印
// printArray(a);//[1,232,245,12323,23,253]
//使用Arrays工具类进行排序，默认升序
Arrays.sort(a);
//排序后打印输入结果
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 23, 232, 245, 253, 12323]
//fill默认全部填充
// Arrays.fill(a, 0);
// System.out.println(Arrays.toString(a));//[0, 0, 0, 0, 0, 0]
//fill指定索引（2~3，只有2，最后一个不指定）
Arrays.fill(a, 2,3,0);
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 23, 0, 245, 253, 12323]
}
//自定义输出数组
public static void printArray(int[] a) {
//遍历数组
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
//第一个+[
if(i==0){
System.out.print("[");
}
//最后一个+]
if(i == a.length - 1){
System.out.print(a[i]+"]");
}else{//其余正常打印+,
System.out.print(a[i]+", ");
}
}
}
8 冒泡排序
冒泡排序外层冒泡轮数，里层依次比较，时间复杂度O(n2)。
代码演示：
public static void main(String[] args) {
//定义一个数组
int[] a = {1,232,245,12323,23,253};
//使用自定义排序方法
int result[] = sort(a);
//输出排序后的结果
System.out.println(Arrays.toString(result));
}
//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，都会产生一个最大，或者最小的数。
//3、依次循环，直到结束。
private static int[] sort(int[] array) {
//临时变量
int temp = 0;
//计算循环运行的次数（没有flag的循环为15次，有了之后为5次）
int k = 0;
//外层循环，判断我们需要运行的次数
for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
//定义一个flag标识位来减少没有意义的比较
boolean flag = false;
//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-i-1; j++) {
//循环次数累加
k++;
//交换规则
if(array[j]>array[j+1]){
temp = array[j];
array[j] = array[j+1];
array[j+1] = temp;
flag = true;
}
}
if(flag == true) {
break;
}
}
System.out.println("循环次数k="+k);
//返回排序后的数组
return array;
}
9 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，可以使用稀疏数组来保存该数组。
稀疏数组的处理方式为：
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
代码演示：
public static void main(String[] args) {
//1.创建一个二维数组5*5 0:没有棋子 1:黑棋 2:白棋
int[][] array1 = new int[5][5];
array1[1][2] = 1;
array1[2][3] = 2;
//2.定义一个变量获取原始数组里面的有效值。
int sum = 0;
//输出原始的二维数组
System.out.println("原矩阵：");
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.print(array1[i][j]+"\t");
}
System.out.println();
}
System.out.println("=================");
System.out.println("有效值sum为："+sum);
//3.创建一个稀疏数组
int[][] array2 = new int[sum+1][3];
array2[0][0] = array1.length;
array2[0][1] = array1.length;
array2[0][2] = sum;
//4.将非0的值放在稀疏数组中
//稀疏数组的行
int count = 0;
for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
for (int j = 0; j < array1.length; j++) {
if(array1[i][j] != 0){
count++;
array2[count][0] = i;
array2[count][1] = j;
array2[count][2] = array1[i][j];
}
}
}
System.out.println("=================");
//打印稀疏矩阵
System.out.println("稀疏矩阵：");
for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
for (int j : array2[i]) {
System.out.print(j+"\t");
}
System.out.println();
}
//将稀疏矩阵还原成原矩阵
//先读取稀疏矩阵的值进行还原矩阵的初始化
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
//赋值给还原的矩阵
for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}
//打印复原之后的矩阵
System.out.println("=================");
System.out.println("还原之后的矩阵：");
for (int i = 0; i < array3.length; i++) {
for (int j : array3[i]) {
System.out.print(j+"\t");
}
System.out.println();
}
}
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