Day05数组

数组

数组概述

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

数组的声明创建

首先必须声明数组变量，才能在程序中使用数组。语法如下：

dataType[] arrayRefVar;//首选的方法
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：arrays.length
数组没有赋值的话 int类型为 0 String类型为 null

 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
     //数组越界

数组的三种初始化

静态初始化
```
int[] a = {1,2,3};
```
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，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。

内存分析

Java内存分析
1. Java内存
  - 堆：1.存放new的对象和数组 2.可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用
  - 栈：1.存放基本变量类型（会包含这个基本类型的具体数值） 2.引用对象的额变量（会存放这个引用在堆里面的具体地址）
  - 方法区：1.可以被所有的线程共享 2.包含了所有的class和static变量

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改对象的成员变量。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]，如果越界就会报错；

public static void main(String[] args){
    int[] a = new int[2];
    System.out.println(a[2]);
}

ArrayIndexOutBoundsException: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：ArrayIndexOutBounds

数组使用

For - Each 循环
普通的For循环
数组作方法入参
数组返回值

public class ArrayDemo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1,2,3,4,5};
        //从JDK1.5版本才开始！
        for (int array : arrays) {
            System.out.println(array);
        }
        System.out.println("=========");
        printArray(arrays);
        System.out.println("=========");
        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]+"\t");
        }
    }
    //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;
    }
}

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，其每一个元素都是一个一维数组。
二维数组
```
int a[][] = new int[2][5];
```
以上的二维数组 a 可以看成一个两行五列的数组。

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（注意：是不用而不是不能）
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。

冒泡排序

冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一，总共有八大排序！
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，江湖中人人尽皆知。
我们看到嵌套循环，应该立马就可以得出这个算法的时间复杂度为O(n2)

public class ArrayDemo07
{
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,3,2,4,6,7,5,9,8};
        int[] sort = sort(a);
        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，我们就交换他们的位置
    2.每一次比较，都会产生出一个最大或最小的数字。
    3.下一轮则可以少一次排序！
    4.依次循环，直接结束！
     */
    public static int[] sort(int[] array){
        int temp = 0;
        //外层循环,判断我们这个循环要走多少次
        boolean flag = false;
        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，则交换位置
            for (int j = i; j <array.length-1-i ; j++) {
                if (array[j]>array[j+1]){
                    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：
- 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

public class ArrayDemo08 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个二维数组 11*11 0 代表没有棋子 1：黑棋  2：白棋
        int[][] array1 = new int[11][11];
        array1[1][2] =1;
        array1[2][3] =2;
        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();
        }
        //转化为稀疏数组来保存
        //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，存放在稀疏数组中
        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
        for (int[] ints : array2) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("====================");
        //还原稀疏数组
        int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
        //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];
        }
        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();
        }
    }
}

posted @ 2022-03-25 12:58 周某人的成神之路阅读(29) 评论(0) 收藏举报

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