06.java数组
数组
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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，按照一定能够的先后次序排列组合而成。
- 其中，每一个数据被称作为一个数组元素，每个数组元素可以通过一个下表来访问他们。
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数组声明创建
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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：
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dataType[] arrayRefVar;//首选的语法 或 dataType arrayRefVar[];//效果相同，但不是首选语法 -
java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：
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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。
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获取数组长度：
arrays.length -
package javaArray; public class Test01 { public static void main(String[] args) { int[] nums;//1.声明了nums数组 //int num[];//不建议使用此方法定义数组（适用于C、C++） nums = new int[10];//2.创建了一个数组，这里面可以存放10个int类型的数字 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; // 计算所有元素的和 int sum = 0; for (int i = 0;i<nums.length;i++){ sum = sum +nums[i]; } System.out.println("总和为："+sum);//结果为：55 } } -
数组的四个基本特点：
- 其长度是确定的，数组一旦被创建，它的大小就是不能被改变的。
- 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。
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内存分析
- Java内存分析：
- [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EJ1ojY9f-1627369560785)(C:\Users\LXK\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210724180847735.png)]
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三种初始化
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静态初始化
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int[] a = {1,2,3}; Man[] mans = {new Man(1,1),new Man(2,2)}; -
动态初始化
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int[] a = new int[2]; a[0] = 1; a[1] = 2; -
数组的默认初始化
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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
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package javaArray; public class Test02 { public static void main(String[] args) { // 静态初始化： 创建 + 赋值 int[] array = {1,2,3,4,5}; System.out.println(array[0]);//结果为：1 // 动态初始化 ：包含了默认初始化 int[] array1 = new int[5]; array1[0] = 1; array1[1] = 2; System.out.println(array1[1]);//结果为2 System.out.println(array1[2]);//未赋值，取默认值0 System.out.println(array1[3]);//未赋值，取默认值0 } }
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数组边界
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下标的合法区间：[0,length-1]，如果越界就会报错；
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public static void main(String[] args){ int[] a = new mt[2]; System.out.println(a[2]); } -
ArrayIndexOutOfBoundsException :数组下标越界异常！
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小结：
- 数组是相同数据类型（数据类型可以是任意类型）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
- 数组的长度是确定的，不可变的。如果越界，则报：ArrayIndexOutOfBounds
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数组的使用
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package javaArray; public class Test03 { public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3,4,5}; // 打印数组 for (int i=0;i<array.length;i++){ System.out.println(array[i]); } System.out.println("==============="); //数组元素求和 int sum=0; for (int a =0;a<array.length;a++){ sum = sum+array[a]; } System.out.println(sum); System.out.println("=============="); // 查询最大值 int max = array[0]; for (int i=0;i<array.length;i++){ if(max<array[i]) max=array[i]; } System.out.println("max:"+max); } } -
普通的for循环
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For-Each循环 ： idea快捷键 ：iter+enter或Tap
for(元素类型type 元素变量value : 遍历对象obj ) { 引用了value变量的java语句; } -
数组作方法入参
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数组作返回值
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package javaArray; public class Test04 { public static void main(String[] args) { int[] arrays = {1,2,3,4,5}; // JDK1.5, 开始没有下标 //增强型for循环 // For-Each 循环 for (int array :arrays){ // 其中array为数组元素，arrays为数组 System.out.println(array); } printArray(arrays); 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]+" "); } System.out.print("\n"); } // 反 转 数 组 public static int[] reverse (int[] arrays){ int[] result = new int[arrays.length]; // 反 转 操 作 for (int i = 0,j=result.length-1;i<arrays.length;i++,j--){ result[j] = arrays[i]; } return result; } } /* 运行结果为： 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 */
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多维数组
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多维数组可以看作是数组的数组，比如二维数组就是一个特殊的一维数组，每一个元素都是一个一位数组。
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二维数组：
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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的数组。
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package javaArray; public class Test05 { public static void main(String[] args) { /* {1,2} array[0] 1 array[0][0] 2 array[0][1] {2,3} array[1] 2 array[1][0] 3 array[1][1] {3,4} array[2] 3 array[2][0] 4 array[2][1] {4,5} array[3] 4 array[3][0] 5 array[3][1] */ int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}}; System.out.println(array.length); // 结果为4 System.out.println(array[0].length);// 结果为2 System.out.println("======================"); // 打印多维数组元素 for (int i = 0; i <array.length ; i++) { for (int j = 0; j <array[i].length ; j++) { System.out.println(array[i][j]); } } } }
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Arrays类
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数组的工具类 java.util.Arrays
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由于数组对象本身并没有什么方法可以提供我们调用，但API中提供了一个工具类Arrays提供我们使用，从而可以对数据对象进行一些基本操作。
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查看JDK帮助文档
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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”）
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具有以下常用功能：
- 给数组赋值：通过fill方法。
- 给数组排序：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。
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package javaArray; import java.util.Arrays; public class Test06 { public static void main(String[] args) { int[] a = {123, 4413, 4432332, 542, 1, 3}; System.out.println(a); //结果为：[I@3f99bd52 System.out.println(Arrays.toString(a));// 打印数组元素 Arrays.toString() // 结果为：[123, 4413, 4432332, 542, 1, 3] printArray(a); // 自 己 写 的 打 印 数 组 的 方 法 // 结果为： [123, 4413, 4432332, 542, 1, 3] System.out.println("\n"+"===================="); Arrays.sort(a);// 数 组 进 行 排 序 （升序） System.out.println(Arrays.toString(a));// 打 印 排 序 后 的 数 组 （升序）// 结果为：[1, 3, 123, 542, 4413, 4432332] Arrays.fill(a,0); // 数 组 填 充（赋值）（这里全部填充0） System.out.println(Arrays.toString(a));// 打 印 填 充 后 的 数 组 //结果为：[0, 0, 0, 0, 0, 0] } 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.print(a[i]+"]"); }else{ System.out.print(a[i]+", "); } } } }
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冒泡排序
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冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一，共有八大排序！
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冒泡的代码还是相当简单的，两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较。
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我们看到嵌套循环就应该想到这个算法的时间复杂度为O(n2)。
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package javaArray; import java.util.Arrays; /* 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. 每一次比较，都会产生出一个最大,或者最小的数字 3. 下一轮就可以少一次排序！ 4. 依次循环，直到结束！ */ public class Test07 { public static void main(String[] args) { int[] a = {12,32,1,4,34,54,6,65}; int[] sort = sort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); } public static int[] sort(int[] array){ int temp = 0; // 临 时 变 量 for(int i = 0;i<array.length-1;i++){ // 外层循环，判断我们要走多少次 for (int j = 0; j <array.length-1-i ; j++) { // 内层循环比较判断两个相邻的数，如果第一个数比第二个数小，则交换位置 if (array[j+1]<array[j]){ temp = array[j]; array[j] = array[j+1]; array[j+1] = temp; } } } return array; } } -
优化后：
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package javaArray; import java.util.Arrays; /* 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. 每一次比较，都会产生出一个最大,或者最小的数字 3. 下一轮就可以少一次排序！ 4. 依次循环，直到结束！ */ public class Test07 { public static void main(String[] args) { int[] a = {12,32,1,4,34,54,6,65}; int[] sort = sort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); } public static int[] sort(int[] array){ int temp = 0; // 临 时 变 量 for(int i = 0;i<array.length-1;i++){ // 外层循环，判断我们要走多少次 boolean flag = false;//通过flag标识位减少没意义的比较 for (int j = 0; j <array.length-1-i ; j++) { // 内层循环比较判断两个相邻的数，如果第一个数比第二个数小，则交换位置 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; } }
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稀疏数组
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稀疏数组介绍：
- 当一个数组中大部分元素为0，或者为同一值得数组时，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。
- 如下图：左边是原始数组，右边是稀疏数组
- [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-KBtYIWgS-1627369560787)(C:\Users\LXK\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210727105412241.png)]
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package javaArray; import java.util.Arrays; public class Test08 { public static void main(String[] args) { // 1.创建一个二维数组 11*11 其中 0 代表没有其子，1 代表黑棋，2 代表白棋 int[][] array1 = new int[11][11]; array1[1][2] = 1; array1[2][3] = 2; // 输出原始数组 System.out.println("输出原始数组:"); for(int[] ints :array1){ for(int anInt:ints){ System.out.print(anInt+"\t"); } System.out.println(); } System.out.println("======================"); // 转 化 为 稀 疏 数 组 保 存 // 获 取 有 效 值 的 个 数 int sum = 0; for (int i = 0; i <array1.length ; i++) { for (int j = 0; j <array1.length ; j++) { if (array1[i][j] !=0){ sum+=1; } } } System.out.println("有效值的个数为："+sum); // 创建一个稀疏数组对应的一个数组array2 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，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("输出的稀疏矩阵为："); for (int i = 0; i <array2.length ; i++) { System.out.println(array2[i][0]+"\t"+ array2[i][1]+"\t"+ array2[i][2]); } // 把 稀 疏 数 组 还 原 System.out.println("把 稀 疏 数 组 还 原 结 果 为："); // 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 还 原 后 的 数 组 for(int[] ints :array3){ for(int anInt:ints){ System.out.print(anInt+"\t"); } System.out.println(); } } }
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nt[][] 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 还 原 后 的 数 组
for(int[] ints :array3){
for(int anInt:ints){
System.out.print(anInt+“\t”);
}
System.out.println();
}
}
}
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浙公网安备 33010602011771号