Java的数组
Java的数组
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。
语法：
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：
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。
获取数组的长度：
arrays.length
//变量的类型 变量的名字 = 变量的值；
public static void main(String[] args) {
int[] nums;//声明一个数组
//int nums2[]; 这种方法是为了c和c++程序员快速掌握Java所提供的方法，通常用上面形式。
nums=new int[10];//创建一个数组，使用数组需要通过new的方式创建，这里面可以存放10个int类型的数字。
//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;
//获取数组的长度:arrays.length
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
sum = sum+nums[i];
}
System.out.println(sum);
数组三种初始化状态
- 静态初始化
int[] a={1,2,3,4,5,6,7,8};
Man[] mans={new Man(1,1),new Man(2,2)};
- 动态初始化
int[] b=new int[8];
b[0]=10;
b[1]=20;
-
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。
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，因此数组中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.println(a[2]);
}
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
- 数组的长度是确定的，不可变的。如果越界，则报ArrayIndexOutofBounds
数组的使用
- for-each循环，增强for循环使用于数组遍历出每个数值
public static void main(String[] args) {
int[] arrays={1,2,3,4,5};
//JDK1.5开始使用，省去数组下标，适合打印输出数组的内的数值，但不适合操作数组。
for (int array : arrays) {
System.out.println(array);
}
}
- 数组作方法入参
public static void main(String[] args) {
int[] arrays={1,2,3,4,5};
printArray(arrays);
}
public static void printArray(int[] arrays){
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i]+"");
}
}
- 数组做返回值
public static void main(String[] args) {
int[] arrays={1,2,3,4,5};
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
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
多维数组可以看作是数组的数组，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。
二维数组语法：
int a[][] = new int[2][5];
以上二维数组a可以看成一个两行五列的数组。
多维数组的使用
public static void main(String[] args) {
int[][] array={{1,2},{2,3}, {3,4},{4,5},{5,6}};
System.out.println(array[0]);
printArray(array[0]);
System.out.println(array[0][0]);
System.out.println(array[0][1]);
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]);
}
}
}
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
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操作。
Aarrays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方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。
public static void main(String[] args) {
int[] a={1,3,566,9865,785,33,6,9865,10};
System.out.println(a);//[I@1b6d3586
//打印数组元素,用toString方法
System.out.println(Arrays.toString(a));
Arrays.sort(a);//数组进行排序
System.out.println(Arrays.toString(a));
Arrays.fill(a,8);//数组填充
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
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！
冒泡的代码还是相当简单，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o(n2）。
public static void main(String[] args) {
int[] a={12,345,6789,3,25356,98,66,7,987};
int[] sort=sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
//冒泡排序
//1.比较数组中相邻的两个元素，如果第一个元素比第二个元素大就交换两个数的位置。
//2.每一次比较，都会产生一个最大或者最小的数。
//3.下一轮则可少一次排序。
//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，判断我们这个要走多少次
for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
boolean flag= false;
//内层循环，比价判断两个数，如果第一个数比第二个大，则交换位置。
for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
if(array[j+1]<array[j]){
temp=array[j+1];
array[j+1]=array[j];
array[j]=temp;
flag=true;
}
}
if (flag == false) {
break;
}
}
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为0，因此记录了很多没有意义的数据。
解决：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。
如下图：左边是原始数组，右边是稀疏数组。
public static void main(String[] args) {
//1.创建一个二维数组11*11 0：没棋子 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;
//变量二维数组，将非零的值，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("输出稀疏数组");
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("=========");
//1.读取稀疏数组
int[][] array3=new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
//2.给其中的元素还原其他值
for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]]=array2[i][2];
}
//打印还原的数组
System.out.println("还原的数组");
for (int[] ints:array3) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt + "\t");
}
System.out.println();
}
}
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