Java数组
数组
数组的概述
- 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
数组声明创建
- 首先必须声明变量，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
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];
- 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：
array.lenghth
//变量的类型 变量的名字 = 变量的值
//数组类型
int[] nums; // 定义 首选 1.声明了一个数组
//int nums2[];
nums = new int[10];//这里面可以存放10个int类型的数字 2.创建了一个数组
//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[0]);
//计算所有元素的和
int sum = 0;
//获取数组的长度 array.length
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
sum = sum + nums[i];
}
System.out.println("总和为："+ 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
- 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，它的元素相当于类的实例变量，一次数组一经分配空间，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。数组本事就是对象，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
public static void main(string[] args){
int[] a = new int[2];
System.out.println(a[2]);
}
- ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常
- 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
数组使用
- 普通for循环
- For-Each循环
- 数组作方法入参
- 数组作返回值
int [] arrays = {1,2,3,4,5};
//JDK1.5 没有下标
for (int array : arrays) {
System.out.println(array);//增强型for循环
}
//打印数组元素
printArray(arrays);
//反转数组元素
int[] reverse = reverse(arrays);
printArray(reverse);
}
//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]);
}
}
//反转数组
public static int[] reverse(int[] arrays){
int[] result = new int[arrays.length];
//反转的操作
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堆数组，其每一个元素都是一个一堆数组
- 二维数组
int a[][] = new int[2][5];
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[0][0]);
System.out.println(array[0][1]);
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
System.out.println(array[i][j]);
}
}
}
//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]);
}
}
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
- 具体有以下常用功能：
- 给数组赋值：通过fill方法
- 对数组排序：通过sort方法，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
int[] a = {15,5,1,2,3846,46856,1,3,55,44};
//System.out.println(a);//[I@4554617c
//打印数组元素Arrays.toString
System.out.println(Arrays.toString(a));
Arrays.sort(a);//数组进行排序：升序
System.out.println(Arrays.toString(a));
Arrays.fill(a,2,4,2);//数组填充
System.out.println(Arrays.toString(a));
冒泡排序
时间复杂度为O(n2)
public static void main(String[] args) {
int[] a = {2,52,36,4,14,88,33,88,96,44};
int[] sort = sort(a);//调用自己写的排序方法
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，我们将交换它们的位置
//2.每一次比较，都会产生一个最大或者最小的数字
//3.下一轮可以少一次排序
//4.依次循环，直到结束
public static int[] sort(int[] array){
//临时变量
int temp = 0;
//外层循环，判断我们要走多少次
for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
boolean flag = false;//通过flag标识位减少没有意义的比较
//内层循环，比较判断两个数，如果第一个数比第二个数大，则交换位置
for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
if (array[j+1] > array[j]){//小于号时，小的在前面
temp = array[j];
array[j] = array[j+1];
array[j+1] = temp;
flag = true;
}
}
if (flag==false){
break;
}
}
return array;
}
稀疏数组
- 当一个数组中大部分元素为0，或者为同一值数组时，可以使用稀疏数组来保存该数组
- 稀疏数组的处理方式：
- 记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值
- 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
- 如下图，左边为原始数组，右边为稀疏数组
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;
//输出原始的数组
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();
}
//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，存放在稀疏数组中
int count = 0;//总共有多少数
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][0] = j;
array2[count][2] = array1[i][j];
}
}
}
//输出稀疏数组
System.out.println("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");
}
//还原
System.out.println("还原");
//1.读取稀疏数组
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
//2.给其中的元素还原值
for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}
//3.打印
for (int[] ints : array3) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
}
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