Java数组

数组概述

数组时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; //首先的方法
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，数组索引从0开始
获取数组长度:arrays.length

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.声明一个数组
        int[] nums;
        //2.创建一个数组
        nums = new int[10];
        //3.给所有数组元素赋值
        nums[0] = 0;
        nums[1] = 1;
        nums[2] = 2;
        nums[3] = 3;
        nums[4] = 4;
        nums[5] = 5;
        nums[6] = 6;
        nums[7] = 7;
        nums[8] = 8;
        nums[9] = 9;
        //计算数组元素的和,nums.length可以得到数组的长度
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            sum += nums[i];
        }
        System.out.println("数组元素和为"+sum);
        //计算数组元素的和,使用增强for循环
        int sum2 = 0;
        for (int x:nums) {
            sum2 += x;
        }
        System.out.println("数组元素和为"+sum2);
    }
}

三种初始化及内存分配

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

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //静态初始化: 创建 + 赋值
        int[] a = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
        System.out.println(a[1]);
        //动态初始化：包含默认初始化
        int[] b = new int[10];
        System.out.println(b[1]);

    }
}

数组的四个基本特点

长度确定。数组一般被创建。它的大小就是不可改变的
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(new创建的对象)，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
ArrayIndexOutOfBoundsExcption:数组下标越界异常
小结:

数组是相同类型的有序集合
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。如果越界则报错:ArrayIndexOutOfBoundsExcption

数组的使用

普通的For循环
增强For循环
数组作方法入参
数组作为返回值

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1, 2, 3, 4, 5};
        //增强For循环打印数组元素
        for (int array : arrays) {
            System.out.println(array);
        }
        int[] reverse = reverse(arrays);
        printArray(reverse);
    }
    //反转数组元素，数组作方法入参，数组作返回值
    public  static int[] reverse(int[] arrays){
        int[] result = new int[arrays.length];
        for (int i = 0, j = arrays.length-1; i < arrays.length; i++,j--) {
            result[i] = arrays[j];
        }
        return result;
    }
    //打印数组元素,以数组作方法入参
    public static void printArray(int[] arrays) {
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            System.out.print(arrays[i] + " ");
        }
    }
}

多维数组

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

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        //二维数组
        //array.length表示二维数组的长度，array.[].length表示二维数组元素的长度
        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
由于数组对象本身并没有什么方法可以供调用，但API中提供了一个工具类Arrays供使用，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: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 Demo05 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,2,3,6446,98944,54,26};
        //使用Arrays类里的sort方法对整型数组进行排序
        Arrays.sort(a);
        //使用Arrays类里的toString方法对整型数组进行打印
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        //使用Arrays类里的fill方法对整型数组进行零填充
        Arrays.fill(a,0);
        //打印数组
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

冒泡排序

代码如下（含优化）

public class MaoPaoDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1,5,64,884,86464,4455,56,12,5};
        //将arrays数组进行冒泡排序并新建一个数组maoPaoSort存放
        int[] maoPaoSort = maoPaoSort(arrays);
        //使用Arrays类里的toString对数组进行打印
        System.out.println(Arrays.toString(maoPaoSort));
    }


    //冒泡排序
    public static int[] maoPaoSort(int[] array){
        long startTime = System.nanoTime();         //获取开始时间,nanoTime是System类的一个方法
        int temp = 0;                               //中间变量
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {  //array.length-1防止下标越界异常
            boolean flag = false;                   //标志
            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){                        //如果标志为假，则该次冒泡排序未发生移动
                break;
            }
        }
        long endTime = System.nanoTime();           //获取结束时间
        System.out.println("冒泡时间："+(endTime-startTime)+"ns");
        return array;
    }
}

稀疏数组

五子棋的应用
代码如下:

public class WuZiQiDemo {
    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;
        System.out.println("棋盘为：");
        //增强for循环输出原始数组--array1
        for (int[] ints : array1) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();                       //换行
        }
        //将原始数组转换为稀疏数组保存
        //1.for循环遍历原始数组，用sum保存棋盘有效棋子个数
        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);
        //2.创建一个稀疏数组--array2
        int[][] array2 = new int[sum+1][3];             //稀疏数组行数为sum有效值个数+1
        array2[0][0] = 11;
        array2[0][1] = 11;
        array2[0][2] = sum;
        //3.for循环遍历原始数组，将棋子保存到稀疏数组中
        int count = 0;                                  //count保存稀疏数组的第几个有效棋子
        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];
                }
            }
        }
        //4.增强for循环输出稀疏数组--array2
        System.out.println("稀疏数组为：");
        for (int[] ints : array2) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();                       //换行
        }
        //还原为原始数组保存
        //1.读取稀疏数组中的行值和列值
        int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
        //2.for循环遍历稀疏数组将有效棋子还原
        for (int i = 1; i < array2.length; i++) {       //从有效棋子开始遍历
            array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
        }
        //3.增强for循环输出原始数组
        System.out.println("原始数组为：");
        for (int[] ints : array3) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();                       //换行
        }
    }
}

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会员力量，点亮园子希望

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