Java基础（06）— 数组

时间  2020-08-08
标签 java 基础 数组 栏目 Java 繁體版
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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，按照必定的前后次序排列组合而成
  • 其中，每个数据称做一个数组元素，每一个数组元素能够经过一个下标来访问它们

数组声明建立

  • 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:java

    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操做符来建立数组，语法以下:算法

    dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize] ;

  • 数组的元素是经过索引访问的,数组索引从0开始。小程序

  • 获取数组长度：arrays . length数组

    public static void main(String[] args) {
    /*
      变量类型  变量名字  =  变量的值
      数组类型  数组名字  =  数组的值
     */
    int[] nums;//1.声明一个数组
    nums = new int[10]; //2.建立数组，分配空间
    //3.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; //若nums[9]不赋值，那它会有个默认值0
//  nums[10] = 11; //java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
    //取值
    System.out.println(nums[7]);
    //计算全部元素的和
    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);
}

  • 内存分析工具

  • 代码分析内存优化

  • 数组的三种初始化spa

    public static void main(String[] args) {
    //静态初始化
    int[] a = {1,2,3,4,5,6,7};
    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;
    System.out.println(b[0]);
    System.out.println(b[1]); //默认初始化值0
    System.out.println(b[2]); //默认初始化值0
    /*
     默认初始化：
     	数组是引用类型，它的元素至关于类的实例变量，所以数组一经分配空间，其中的每一个元素也被按照实例变量一样的方式被隐式初始化
     */
}

  • 数组的四个基本特色3d

    1. 其长度是肯定的。数组一旦被建立，它的大小是不能够改变的
    2. 其元素必须是相同类型,不容许出现混合类型
    3. 数组中的元素能够是任何数据类型，包括基本类型和引用类型。
    4. 数组变量属引用类型，数组也能够当作是对象，数组中的每一个元素至关于该对象的成员变量。数组自己就是对象，Java中对象是在堆中的，所以数组不管保存原始类型仍是其余对象类型，数组对象自己是在堆中的

  • 小结code

    • 数组是相同数据类型（数据类型能够为任意类型）的有序集合
    • 组也是对象。数组元素至关于对象的成员变量
    • 数组长度的肯定的，不可变的。若是越界，则报: java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException

数组使用

  • 普通的For循环对象

    public static void main(String[] args) {
    int[] arrays = {1,2,3,4,5};
    //打印所有数组元素
    for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
        System.out.println(arrays[i]);
    }
    System.out.println("==========");
    //计算全部元素的和
    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);
}

  • For-Each循环

    public static void main(String[] args) {
	int[] arrays = {1,2,3,4,5};
	//JDK1.5，没有下标
	for (int array : arrays) {
		System.out.println(array);
	}
}

  • 数组做方法入参

    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 i = 0; i < arrays.length; i++) {
        System.out.println(arrays[i]+"");
    }
}

  • 数组做返回值

    ![arrays003](images/arrays003.png)public static void main(String[] args) {
	int[] arrays = {1,2,3,4,5};
	printArray(arrays);
}
//反转数组
public static int[] reverse(int[] arrays){
    int[] result = new int[arrays.length];
    //反转操做(拓展)
    for (int i = 0,j = result.length - 1; i < result.length; i++,j--) {
        result[j] = arrays[i];
    }
    return result;
}

多维数组

  • 多维数组能够当作是数组的数组，多维数组就是一个特殊的数组，其每一个元素都是一个一维数组。

  • 二维数组

    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}};

    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.println(array[i][j]);
        }
    }
}

Arrays类

  • 数组的工具类java.util.Arrays

  • 因为数组对象自己并无什么方法能够供咱们调用，但API中提供了一个工具类Arrays供咱们使用，从而能够对数据对象进行一些基本的操做

  • 查看JDK帮助文档

  • Arrays类中的方法都是static修饰的静态方法,在使用的时候能够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")

  • 具备如下经常使用功能：

    • 给数组赋值：经过 fill 方法。
    • 对数组排序：经过 sort 方法,按升序排序
    • 比较数组：经过 equals 方法比较数组中元素值是否相等。
    • 查找数组元素： 经过 binarySearch 方法能对排序好的数组进行二分查找法操做。
    public static void main(String[] args) {
    int[] a = {1, 2, 3, 4, 9090, 31231, 543, 21, 3, 23};
    System.out.println(a);  //[I@1b6d3586 数组对象的hashcode
    //打印数组元素
    System.out.println(Arrays.toString(a));
    //排序
    Arrays.sort(a);
    System.out.println(Arrays.toString(a));
    //填充
//  Arrays.fill(a,0); //所有填充
    Arrays.fill(a,2,4,9);//按下标填充
    System.out.println(Arrays.toString(a));
}

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!

  • 冒泡的代码仍是至关简单的，两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较，江湖中人人尽皆知。

  • 咱们看到嵌套循环，应该立马就能够得出这个算法的时间复杂度为0(n2)

  • 思考：如何优化

    public static void main(String[] args) {
    /*
     	  1.比较数组中，两个相邻的元素，若是第一个比第二个数大，咱们就交换位置
        2.每次比较，都会出现一个最大或最小的数
        3.下一轮则能够少一次
        4.依次循环，知道结束
     */
    int[] a = {1,2,43,12,34,22,56,343,213,91};
    sort(a);
    System.out.println(Arrays.toString(a));

}
public static int[] sort(int[] array){
    //临时变量
    int temp = 0;
    //外层循环，判断咱们须要走多少次
    for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
        Boolean flag = false;//减小没有意义的比较
        //内层循环，比较两个数，第一个数大于第二个交换位置
        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;
}

稀松数组

  • 当一个数组中大部分元素为0，或者为同一-值的数组时，能够使用稀疏数组来保存该数组

  • 稀疏数组的处理方式（压缩）

    • 记录数组一共有几行几列，有多少个不一样值
    • 把具备不一样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

    /*
    五子棋游戏中，有存盘推出和续上盘得功能
  */
public static void main(String[] args) {
    /*
        1.建立一个二维数组
            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;
    //输出原始得数组
    System.out.println("出输出原始得数组：");
    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
    //获取有效值得个数
    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.建立一个稀疏数组
    int[][] sparseArr = new int[sum+1][3];
    sparseArr[0][0] = 11;
    sparseArr[0][1] = 11;
    sparseArr[0][2] = sum;
    //3.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 ++;
                sparseArr[count][0] = i; //横坐标
                sparseArr[count][1] = j; //纵坐标
                sparseArr[count][2] = array1[i][j]; //值
            }
        }
    }
    //4.输出稀疏数组
    System.out.println("稀疏数组：");
    for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) {
        System.out.println(sparseArr[i][0] + "\t" +
                           sparseArr[i][1] + "\t" +
                           sparseArr[i][2] + "\t"
                          );
    }

    System.out.println("还原：");
    //1.读取稀疏数组的值
    int[][] array2 = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
    //2.给其中的元素还原
    for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
        array2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
    }
    //3.打印
    for (int[] ints : array2) {
        for (int anInt : ints) {
            System.out.print(anInt+"\t");
        }
        System.out.println();
    }
}
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