Java8数组
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
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
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; //首选方法
或
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，数组索引从0开始
通过 arrays.length 获取数组长度
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
nums = new int[10]; //2.创建一个数组
//3.给数组元素中赋值
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：array.length
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
sum = sum + nums[i];
}
System.out.println("总和为：" + sum);
}
}
内存分析
Java内存分析：
| 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 | ||
| Java内存 | 栈 | 存放基本变量类型（会包含这个类型的具体数量） |
| 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
//静态初始化: 创建 + {赋值}
int[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8};
Man[] mans = {new Man(1,1),new Man(2,2)};
System.out.println(a[6]); //7
动态初始化
//动态初始化：包含默认初始化
int[] b = new int[10];
b[0] = 10;
b[1] = 8;
System.out.println(b[0]); //10
System.out.println(b[1]); //8
System.out.println(b[2]); //0
System.out.println(b[3]); //0
数组的默认初始化
-
数组的引用类型，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
其长度确定。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
数组变量属于引用类型，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[10];
System.out.println(a[10]);
}
ArrayIndexOutOfBoundsException: 数组下标越界异常！
小结：
-
数组是相同数据类型（数据类型可以为任何类型）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，则会报：ArrayIndexOutOfBounds
package com.wang.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.print(arrays[i]+"\t"); //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("sum = "+sum); //sum = 15
//查找最大元素
int max = arrays[0];
for (int i = 1; i < arrays.length; i++) {
if (arrays[i]>max){
max = arrays[i];
}
}
System.out.println("max = " + max); //max = 5
}
}
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 ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
//JDK1.5 没有下标
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.println(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：二维数组a可以看成是一个两行三列的数组
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]); //[I@1b6d3586
printArray(array[0]); //1 2
System.out.println(array[0][0]); //1
System.out.println(array[0][1]); //2
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
System.out.print(array[i][j]+"\t"); //1 2 2 3 3 4 4 5
}
}
}
//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]+" ");
}
}
}
Arrays类
数组的工具类java.util.Arrays
数组对象本身并没有方法可以调用，但API中提供了一个工具类Arrays用于调用，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，在使用时可以直接用类名进行调用，而‘不用‘使用对象来调用（注意：是’不用‘而不是’不能‘）
具体以下常用功能：
-
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 class ArrayDemo06 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1, 2, 3, 4, 55, 667, 31332, 13, 53, 542, 31};
System.out.println(a); //[I@1b6d3586
//打印数组元素Arrays.toString
System.out.println(Arrays.toString(a)); //[1, 2, 3, 4, 55, 667, 31332, 13, 53, 542, 31]
printArray(a); //[1,2,3,4,55,667,31332,13,53,542,31]
Arrays.sort(a); //数组进行排序：升序
System.out.println(Arrays.toString(a)); //[1, 2, 3, 4, 13, 31, 53, 55, 542, 667, 31332]
Arrays.fill(a, 2, 5, 1); //2-5之间的数填充为6
System.out.println(Arrays.toString(a)); //[1, 2, 1, 1, 1, 31, 53, 55, 542, 667, 31332]
Arrays.fill(a, 0); //数组填充
System.out.println(Arrays.toString(a)); //[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
}
public static void printArray(int[] a) {
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
if (i == 0) {
System.out.print("[" + a[i] + ", ");
} else if (i == a.length - 1) {
System.out.println(a[i] + "]");
} else {
System.out.print(a[i] + ", ");
}
}
}
}
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
冒泡排序代码为：两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较
可以理解为：时间复杂度为O(n2)的嵌套循环
//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，就交换位置
//2.每次比较，都会产生出一个最大，或者最小的数
//3.下一轮则可以少一次排序
//4.依次循环，直至结束
public class ArrayDemo07 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {2, 67, 4, 488, 25, 43, 46, 84, 3438};
int[] sort = sort(a); //调用自制的排序方法，返回排序后的数组
System.out.println(Arrays.toString(sort));
}
//从小到大排序
public static int[] sort(int[] array) {
//临时变量
int temp = 0;
//外层循环，判断循环要走多少次
for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
boolean flag = false; //通过flag标识减少没有意义的比较
//内层循环，比较判断两个数，若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] > array[j + 1]) {
temp = array[j];
array[j] = array[j + 1];
array[j + 1] = temp;
flag = true;
}
}
if (flag == false){
break;
}
}
return array;
}
}
稀疏数组
需求：编写五子棋游戏，其中，有存盘退出和续上盘的功能
分析问题：因该数组中的很多值为默认值0，因此记录很多无意义的数据
解决：稀疏数组
当一个数组中大部分元素为0，或为同一值得数组时，可以使用稀疏数组来保存
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：左边为原始数组，右边为稀疏数组
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
int[][] array1 = new int[8][8]; //8行8列的二维数组
array1[1][2] = 6;
array1[6][4] = 84;
array1[7][0] = 57;
array1[3][1] = 39;
array1[2][5] = 12;
array1[5][7] = 3;
array1[1][6] = 66;
array1[2][4] = 73;
//输出原始二维数组
System.out.println("输出原始二维数组：");
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
//先检测有效值个数，用于设定稀疏数组
int sum = 0;
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.println("有效值个数为：" + sum); //8个有效数值
System.out.println("===============================");
//输出稀疏数组
System.out.println("输出稀疏数组：");
int[][] array2 = new int[sum + 1][3]; //稀疏数组则为有效数值个数加上头行，3列
array2[0][0] = array1.length; //第一行第一列为原始二维数组行值
array2[0][1] = array1[0].length; //第一行第二列为原始二维数组列值
array2[0][2] = sum; //第一行第三列为原始二维数组有效值个数
int count = 0; //记录第几个有效值，稀疏数组中每个有效值占一行
for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
for (int j = 0; j < array1[i].length; j++) {
if (array1[