Day08Java数组
什么是数组
数组是相同类型数据的有序集合。
数组的声明和创建
dataType[] arrayRefVar = new dataType[arrarySize];
获取数组长度：
arrays.length
package com.sqdht.array;
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.定义，在java中首选，声明一个数组
int nums2[]; //在c++用的
nums = new int[10]; //2.创建一个数组，这里面可以存放10个int类型的数字
//3.给数组元素赋值
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;
System.out.println(nums[9]);
//计算所有元素的和
int sum = 0;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
sum += nums[i];
}
System.out.println("总和为：" + sum);
}
}
三种初始化和内存分析
Java内存：
-
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。
//数组下标越界
//System.out.println(nums[10]);
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 10
package com.sqdht.array;
public class ArrayDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//静态初始化: 创建 + 赋值
int[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8};
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;
b[1] = 10;
System.out.println(b[0]);
System.out.println(b[1]);
System.out.println(b[2]);
System.out.println(b[3]);
}
}
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。
下标越界以及小结
数组的四个基本特点：
-
长度确定，数组一旦被创建，大小就不可改变。
-
元素必须是相同类型。
-
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：
下标合法区间：[0,length-1]，如果越界就会报错。
package com.sqdht.array;
public class ArrayDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//静态初始化: 创建 + 赋值
int[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8};
Man[] mans={new Man(),new Man()};
System.out.println(a[0]);
for (int i = 0; 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;
// b[1] = 10;
//
// System.out.println(b[0]);
// System.out.println(b[1]);
// System.out.println(b[2]);
// System.out.println(b[3]);
}
}
小结：
-
数组是相同数据类型（数据类型可以为任意类型）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：ArrayIndexOutofBounds 。
数组的使用
package com.sqdht.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.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 += arrays[i];
}
System.out.println(sum);
System.out.println("======================================");
//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);
}
}
package com.sqdht.array;
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
//JDK1.5，没有下标，For-Each循环，一般用于打印一些结果。
for (int array : arrays) {
System.out.println(array);
}
printArray(arrays);
int[] reverse = reverse(arrays);
printArray(reverse);
}
//打印数组元素，数组可以作为参数。
public static void printArray(int[] arrays){
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i]+" ");
}
System.out.println();
}
//反转数组,数组可以作为返回值。
public static int[] reverse(int[] arrays){
int[] result = new int[arrays.length];
//反转的操作
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
result[arrays.length-1-i] = arrays[i];
}
return result;
}
}
二（多）维数组
-
多维数组可以看作是数组的数组
-
二维数组
int a[][] = new int[2][5];
package com.sqdht.array;
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}};
printArray(array[0]);
System.out.println(array[2][0]);
System.out.println(array[2][1]);
System.out.println(array.length);
System.out.println(array[0].length);
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
System.out.print(array[i][j]+" ");
}
}
}
//打印数组元素，数组可以作为参数。
public static void printArray(int[] arrays){
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i]+" ");
}
System.out.println();
}
}
Arrays类
数组工具类java.util.Arrays
Arrays类中的方法都是static修饰的静态方法，可以使用类名直接调用。
package com.sqdht.array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo06 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1,2,3,4,9000,31231,543,21,3,23};
System.out.println(a); //[I@1b6d3586
//打印数组元素Arrays.toString()
System.out.println(Arrays.toString(a));
printArray(a);
Arrays.sort(a); //数组进行排序：升序
System.out.println(Arrays.toString(a));
Arrays.fill(a,2,4,0); //数组填充，在第2个到第4个用0填充a
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
public static void printArray(int[] a){
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
if(i == 0){
System.out.print("[");
}
if(i == a.length-1){
System.out.println(a[i] + "]");
}else {
System.out.print(a[i] + ", ");
}
}
}
}
冒泡排序
最出名的排序算法之一，总共有八大排序！
时间复杂度O(n^2)
package com.sqdht.array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo07 {
public static void main(String[] args) {
int[] a={2,5,6,1,8,3,45};
int[] sort=sort(a); //调用完我们自己写的方法之后，返回一个排序后的数组
System.out.println(Arrays.toString(sort));
}
//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，我们就交换它们的位置。
//2.每次比较，都会产生出一个最大，或者最小的数字。
//3.下一轮则可以少一次比较。
//4.依次循环，直到结束！
public static int[] sort(int[] array){
//临时变量
int temp = 0;
boolean flag = false; //通过flag标识位减少没有意义的比较
//外层循环，判断我们这次要走多少步
for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
//内层循环，判断两个数，如果第一个数比第二个大，则交换位置
for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
if (array[j+1] < array[j]){
temp = array[j];
array[j] = array[j+1];
array[j+1] = temp;
flag = true;
}
if(flag = false){
break;
}
}
}
return array;
}
}
稀疏数组
当数组中大部分元素为0或者同一个值，可以使用稀疏数组。
package com.sqdht.array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo08 {
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] = 2;
//输出原始数组
System.out.println("输出原始的数组");
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("有效值的个数：" + sum);
//2.创建一个稀疏数组来代表
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