Java基础八：数组
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，按照一定的先后次序排列组合而成
- 其中每一个数据成为一个数组元素，每个数组元素可以通过一个下标来访问他们
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;//首选的方法 int[] num; num = new int[10];
//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];//int[] num = new int[10]
- 数组的元素是通过索引访问的，数组索引从0开始
- 获取数组长度：arrays.length
简单内存分析
- 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
- 常见错误：java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException,数组越界
- 堆
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，他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
- 其长度时确定的。数组一旦被创建，它的打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式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java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
数组使用
- 普通的for循环
- For-Each循环
int[] arrays = {1,2,3,4,5}
for(int array : arrays){
System.out.println(array);
}
/**
1
2
3
4
5
**/
- 数组作方法入参
//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]+" ");
}
}
- 数组做返回值
//反转数组
public static void reverseArray(int[] arrays){
int[] result = new int[arrays.length];
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，其每个元素都是一个一维数组
int[][] array = {{1,2,3},{2,3,4,},{3,4,5}};
int a[][] = new int[3][3];//可以看成三行三列的数组
Arrays类
- 数组的工具类java.util.Arrays
- 用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“，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操作
冒泡排序
- 冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一，共有八大排序
- 冒泡排序相当简单，两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较。
- 我们看到嵌套循环们应该立马就可以得出这个算法的时间复杂度为O(n^2)
- 思考：如何优化
import java.util.Arrays;
public class demo1 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,7,4,22,21,11,2,42};
sort(arrays);
System.out.print(Arrays.toString(arrays));
}
public static void sort(int[] arrays){
int flag = 0;
for (int i = 0; i < arrays.length; i++){
for (int j=i+1; j <arrays.length; j++){
if (arrays[i] > arrays[j]){
flag = arrays[i];
arrays[i] = arrays[j];
arrays[j] = flag;
}
}
}
}
}
//[1, 2, 4, 7, 11, 21, 22, 42]
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（使用二维数组记录棋盘）
- 分析问题：因为该二维数组很多值默认值是0，因此记录了很多没有意义的数据
- 解决：稀疏数组
稀疏数组介绍
-
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
-
演示：
public class test {
public static void main(String[] args) {
//1，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] = 1;
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("有效个数为："+sum);
//2,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;
//遍历二维数组，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("======================================");
System.out.println("还原数组");
//1,读取稀疏数组
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
//2,给元素还原值
for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}
//3,打印
System.out.println("输出还原数组");
for(int[] ints : array3){
for (int anInt : ints){
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
}
}
/**
输出原始数组
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
有效个数为：2
输出稀疏数组
11 11 2
1 2 1
2 3 1
======================================
还原数组
输出还原数组
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
**/
浙公网安备 33010602011771号