数组
数组的定义
- 数组时相同类型数据的有序集合
- 数组描述的是一个相同类型的若干个数据，按照一定的先后次序排序组合而成
- 其中，每一个数据称作一个数组元素，每一个数组元素可以通过下标来访问它们
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，下面是声明数组变量的语法
- dataType[] arrayRefVar;//首选方法
- dataType arrayRefVar[];//效果相同，但不是首选
- 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
package base;
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
int[] nums;//声明数组
nums = new int[10];//创建一个数组
//也可以这样创建 int[] nums = new int[10];
//给数组赋值
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;
//总和为：
int sum = 0;
for (int i = 0; i <= nums.length; i++) {
sum = sum + i;
}
System.out.println(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
- 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）
- 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
package base;
public class Demo2 {
public static void main(String[] args) {
//1、静态初始化：创建+赋值
int[] a = {1,123,12,3,12,3,213,12,3,12,3,12,3,12,3,123,1};
System.out.println(a[4]);
//2、动态初始化;包含默认初始化
int[] b = new int[10];
b[0] =10;
System.out.println(b[0]);
}
}
3、数组的默认初始化
数组是引用类型，他的原酸相当于累的实例1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
- 数组的长度确定的，数组一旦被创建，它的大小就是不可以改变的
- 元素必须是相同的类型，不允许出现混合类型
- 数组的元素可以是任何的数据类型，包括基本类型和引用类型
- 数组变量属于引用类型，数组也可以看出对象，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，因此数组无论保存原始类型还是其他对象类型，数组对象本身就是在堆中的
数组边界
- 下标的合法区间：[0,length-1]，如果越界就会报错
- ArrayIndexOutBoundsException:数组下标越界异常！
小结：
- 数组是相同数据类型的的有序集合
- 数组也是对象，数组元素相当于对象的成员变量
- 数组长度的确定的，不可变的，如果越界，则报：ArrayIndexOutofBounds
public class Demo2 {
public static void main(String[] args) {
//静态初始化：创建+赋值
int[] a = {1,123,12,3,12,3,213,12,3,12,3,12,3,12,3,123,1};
for (int i = 1; i <= a.length; i++) {
System.out.println(a[i]);
}
//动态初始化;包含默认初始化
int[] b = new int[10];
b[0] =10;
System.out.println(b[0]);
}
}
数组的使用
- 普通for循环
package base;
public class Demo3 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,23,1,23,12,3,123,1,2};
//打印全部数组元素
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.println(arrays[i]);
}
System.out.println("============");
//计算所有元素的和
int sum = 0;
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
sum = sum + arrays[i];
}
System.out.println("和等于"+sum);
//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("最大值："+max);
}
}
- For-Each循环
package base;
public class Demo4 {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3,4,5};
//没有下标
for (int a:array
) {
System.out.println(a);
}
}
}
- 数组作方法入参
public class Demo4 {
public static void main(String[] args) {
int [] a = {1,23,12,31,31,3,1};
printArray(a);
}
//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]+"");
}
}
}
- 数组作返回值--反转数组
package base;
public class Demo4 {
public static void main(String[] args) {
int [] a = {1,23,12,31,31,3,1};
//printArray(a);
int[] reverse = reverse(a);
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 a = 0;
int b = 0;
int[] arraysReverse = new int[arrays.length];
for (int i = 0,j=arraysReverse.length -1; i < arrays.length; i++,j--) {
arraysReverse[j] = arrays[i];
}
return arraysReverse;
}
}
多维数组
- 多维可以堪称数组的数组，比如二维数组就是一个特殊的数组，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：以上二维数组a可以看成一个两行五列数组
package base;
public class Demo5 {
public static void main(String[] args) {
//[4][2]
int[][] array = {{1,2},{10,20},{100,200},{1000,2000,123}};
printArray(array[3]);
}
public static void printArray(int[] array){
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
System.out.println(array[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
- 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
package base;
import java.util.Arrays;
public class Demo6 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {123,12,412,4,12,43,12,3,12,312,4,12,4,12,3,12,3,123,12,3123131,123412412};
//打印数组元素
System.out.println(Arrays.toString(a));
//排序
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
//填充
Arrays.fill(a,4,7,0);
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，共有八大排序
package base;
import java.util.Arrays;
public class Demo6 {
public static void main(String[] args) {
//冒泡排序，比较数组中，两个相邻的元素，如果第一个数比第二个数大，我们就交换位置
//每一次都会产出最大或最小的数字
//下一轮就会少一次排序，直到结束
int[] a = {12312,4,12,3,12,4,124,12,4,12,4};
int[] b = sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(b));
}
public static int[] sort(int[] array){
int tmp =0;
//外层循环，判断我们要走多少次
boolean flag = false;
for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
//内层循环，比较两数，如果不同，交换位置
for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
if (array[j + 1] > array[j]) {
tmp = array[j];
array[j] = array[j + 1];
array[j + 1] = tmp;
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：因为二维数组很多值都是默认值0，因此记录了很多没有意义的数据
- 解决：稀疏数组
- 介绍：
- 当一个数组大部分元素都是0，或者为同一个值的数组是，可以使用稀疏数组来保存数组
- 稀疏数组处理方式：
- 记录数组一共有几行急列，有多少个不同值
- 把具有不同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
package base;
public class Demo7 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个二维数组，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("输出原始数组");
for (int[] ints:array1) {
for (int anInt:ints) {
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
//转为稀疏数组保存
//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][i] !=0){
sum++;
}
}
}
System.out.println("有效值的个数为"+sum);
//创建一个稀疏数组
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("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"
);
}
}
}
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