数组——基础阶段

数组——基础阶段

1. 数组概述

• 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数据，按照一定的先后次序排列组合而成
  • 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
• 数组的下标是从0开始的

2. 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
  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

  dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize]
  

  综合上述两点后，可以化为：

  int [] nums = new int[10];
  

• 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

• 内存分析：

  • Java内存

    • 堆

      • 存放new出来的对象和数组
      • 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（会存放这个应用在堆里面的具体地址）
      • 变量存在这!

    • 方法区

      • 可以被所有线程共享
      • 包含了所有的class和static变量

• 合法边接：

  • 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！

• 三种初始化

  • 静态初始化

    int[] a = {1,2,3};
    Man[] mans = {new Man(1,1), new Man(2,2)};
    

  • 动态初始化

    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，它的元素相对于类的实例变量，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 ArrayDemo02 {
      public static void main(String[] args) {
          // 静态初始化：创建+赋值
          int [] a = {1,2,3,4,5,6};// 定义后数组的大小不可改变
  
  //        Man[] mans = {new Man(), new Man()};
          System.out.println(a[0]);
  
          // 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]);
      }
  }
  

  • 动态初始化
  • 数组的默认初始化

• 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
  • 数组变量属引用类型，数组也可以看成是对象，数组中的每个元素详单与该对象的成员变量。数组本身就是对象，Java中对象是在堆中，因此数组无论保存初始类型还是其他对象类型，数组对象本身是在堆中的

• 小结：

  • 数组是相同数据类型的有序集合
  • 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。

3. 数组使用

• 普通的for循环

• for-each循环

  int[] arrays = {1,2,3,4,5};
  
  //JDK1.5以上版本才有，快捷方式：arrays.for
  // 缺点：没有下标
  for (int array : arrays) {
      System.out.println(array);
  }
  

• 数组作方法入参

• 数组作返回值

4. 多维数组

• 多维数组可以看作是数组的数组，如二维数组可以看作是特殊的一维数组，其中每一个元素都是一个一维数组

• 二维数组的声明方式

  int a[][] = new int[2][5]
  int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}};
  

• 解析：以上数组a可以看作是一个两行五列的数组

5. Arrays 类

• 数组的工具类java.util.Arrays

• API中提供了一个工具类Arrays供我们堆数据对象进行一些基本操作

• 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：fill 方法
  • 对数组排序：sort方法
  • 比较数组：通过equals方法比较数组中元素是否相等
  • 查找数组元素：通过binarySearch方法对排序号的数组进行二分查找法操作

6. 稀疏数组

• 当一个数组大部分元素为0，或者为同一数值时，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，有多少个不同的数值

  • 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

7. 冒泡排序

• 总共有八大排序，冒泡排序为最出名的排序算法之一
• 代码两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较
• 算法的时间复杂度为O(n2)