Java数组详解
什么是数组
- 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哥数据，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他们
数组的声明和创建
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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：
dataType[]arrayRefVar;//首选方法 或 dataType arrayRefVar[];//效果相同，但不是首选方法 如：int[]num; int num[]; -
Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：
dataType[]arrayRefVar=new dataType[arraySize]; 如：int[]nums=new int[5];//这里可以存放5个int类型的数据 -
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.lenght
package array;
public class Demo1 {
//变量类型 变量名称 = 变量的值;
public static void main(String[] args) {
int[] nums;//声明一个数组
nums=new int[10];//创建一个数组
int[] nums2=new int[10];
//给数组元素中赋值
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;
//计算所有元素的和
int sum=0;
//获取数组长度：arrays。length
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
sum=sum+nums[i];
}
System.out.println("总和为：" + sum);
}
}
三种初始化及内存分析
内存分析
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Java内存分析
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写代码画图分析内存！
三种初始化
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静态初始化
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动态初始化
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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。
package array; public class Demo2 { public static void main(String[] args) { //静态初始化：创建+赋值 int[]a={1,2,3}; //动态初始化 int[]b=new int[10]; b[0]=10; System.out.println(b[0]); System.out.println(b[1]); } }
下标越界及小结
- 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
- 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]，如果越界会报错
- 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
数组的使用
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普通for循环和For—Each循环
package array; public class Demo3 { 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]); } for (int array : arrays) { System.out.println(array); } System.out.println("============="); //计算数组的总和 int sum=0; for (int i = 0; i < arrays.length; i++) { sum+=arrays[i]; } int sum2=0; for (int array : arrays) { sum2+=array; } System.out.println("总和为"+sum); System.out.println("总和为"+sum2); System.out.println("============="); //查找最大的元素 int max=arrays[0]; for (int i = 0; i < arrays.length; i++) { if (arrays[i]>max){ max=arrays[i]; } } int max2=arrays[0]; for (int array : arrays) { if (array>max2){ max2=array; } } System.out.println("max=" + max); System.out.println("max=" + max2); } }JDK1.5以上版本才使用增强for循环，不使用下标
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数组作方法的参数
package array; public class Demo4 { public static void main(String[] args) { int[]arrays={1,2,3,4,5}; printArray(arrays); } //打印数组元素 public static void printArray(int[] arrays){ for (int array : arrays) { System.out.println(array); } } } -
数组做返回值
package array; public class Demo5 { public static void main(String[] args) { int[]arrays={1,2,3,4,5}; int[] reverse = reverse(arrays); for (int i : reverse) { System.out.println(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
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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，其中每一个元素都是一个一维数组
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二维数组
int[][] a = new int[2][5]; -
解析：以上二维数组a可以看成两行五列的数组
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思考：多维数组的使用；
num[2] [0];
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
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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
- 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法查找法操作
package array; import java.util.Arrays; public class Demo6 { public static void main(String[] args) { int[] a ={1,2,3,4,9090,31231,543,21,3,23}; System.out.println(a);//[I@4554617c //打印数组元素Arrays.toString Arrays.sort(a);//数组进行排序：升序 System.out.println(Arrays.toString(a)); Arrays.fill(a,0);//数组填充，将a数组用0填充 System.out.println(Arrays.toString(a)); Arrays.fill(a,2,4,0);//数组填充,将数组a中2-4之间的数用0填充 System.out.println(Arrays.toString(a)); } }
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，总共有八大顺序！
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冒泡的代码还是相当简单的，两层循环，外循环冒泡轮数，里层依次比较，江湖中人人皆知
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我们看到嵌套循环，应该立马既可以得出这个算法的时间复杂度为O（n2）
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思考：如何优化？
package array; import java.util.Arrays; public class Demo7 { public static void main(String[] args) { int[] a ={1,2,3,4,9090,31231,543,21,3,23}; sort(a); } /* *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，我们就交换他们的位置 * 2.每一次比较，都会产生出一个最大的数，或者最小的数 * 3.下一轮则可以少一次排序 * 4.依次循环，直到结束 */ public static void sort(int[] array){ //零时变量 int temp=0; //外层循环：判断我们这个要走多少次 for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) { //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 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; } } } System.out.println(Arrays.toString(array)); } }
稀疏数组
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当一个数组大部分元素是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。
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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
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如下图：左边是原始数组，右边是稀疏数组
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需求：编写五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能
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分析问题：因为该二维数组的很多值是默认值0，因此记录了很多没有意义的数据
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解决：稀疏数组
package array; public class Demo8 { public static void main(String[] args) { //1.创建1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(); } System.out.println("==============="); //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); //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.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("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"); //1.读取稀疏数组 int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]]; //2.给其中的元素还原它的值 for (int i = 1; i < array2.length; i++) { array3[array2[i][0]][array2[i][1]]=array2[i][2]; } //打印 System.out.println("输出还原的数组"); for (int[] ints : array3) { for (int anInt : ints) { System.out.print(anInt + "\t"); } System.out.println(); } } }注：本文是我在再次温习数组的过程中记下的笔记。谢谢大家的阅读。如有不足之处，请留言，QQ：825888114！
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