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它们。

数组的声明与创建

• 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:

  dateType[] arrayRefVar;//首选方法
  或
  dateType arrayRefVar[];//效果相同，推荐使用第一种
  

• Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：

  arrayRefVar = new dateType[arraySize];
  //声明与创建可以放一起
  dateType[] arrayRefVar = new dateType[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
  

• 实例

  public class ArrayDemo01 {
      public static void main(String[] args) {
          int [] nums =new int[10];//1.数组的声明与创建，这里存储了10个数
          //数组的赋值
          for (int i = 0; i < 10; i++) {
              nums[i]=i+1;
          }
  
          // 计算数组的和
          int sum = 0;
          for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
              sum = sum + nums[i];
          }
          System.out.println(sum);
      }
  }
  

内存四区

全局区

• 存放全局变量、static静态变量、常量
  • 局部常量存储在栈中。

代码区

• 存放执行前的可执行程序。
  • 双开同一程序，代码区只存储一份
  • 保密性 生成exe文件后，无法直接修改源代码。

栈区

• 自动申请和释放 编译器管理 占用内存极小且速度极快
  • 存放局部变量 函数中的参数（调用方法）

堆区

• 手动申请和释放 编译器管理 占用内存一般 速度一般
  • 存放对象和数组
  • 可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用。

三种初始化

静态初始化

int[]a = {1,2,3,4,5,6,7,8};
Man[]mans = {new Man(1,1),new Man(2,2)};

动态初始化

int[]b =new int[10];
b[0]=10;
b[1]=20;

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。

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]，如果越界就会报错;
• 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
  • 数组长度的确定的，不可变的。如果越界，则报: ArrayIndexOutofBounds

数组的使用

• For-Each循环
• for循环
• 数组做方法入参
• 数组作返回值

package com.Array;

public class ArrayDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1, 3, 7, 5, 2};

        //打印所有的数组元素
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            System.out.println(arrays[i]);
        }
        System.out.println("=====================");
        //计算和
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
            sum += arrays[i];
        }
        System.out.println(sum);
        //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);
    }
}

package com.Array;

import javax.xml.transform.Result;

public class ArrayDemo04 {
    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);
//        }
        printArray(arrays);
        int[] result = reverse(arrays);
        printArray(result);
    }
    //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]+"");
        }
    }
    //反转数组
    public static int[] reverse(int[]arrays){
        int[]result = new int [arrays.length];
        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];
  

• 以上二维数组a可以看成一个两行五列的数组。

  public class ArrayDemo05 {
      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}};
          ArrayDemo04.printArray(array[0]);// 1 2
          System.out.println(array[0][0]);// 1
          System.out.println(array.length);//4
          System.out.println(array[0].length);//2
      }
  }
  
  

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。

• 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")

• 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。

package com.Array;

import java.lang.reflect.Array;
import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo06 {
    public static void main(String[] args) {
        int [] a ={4,6,8,3,4,9,87,641,213,44,};
        Arrays.sort(a);//对数组进行排序
        System.out.println(Arrays.toString(a));//Arrays.toString()打印数组
        //[3, 4, 4, 6, 8, 9, 44, 87, 213, 641]
        Arrays.fill(a,2,4,0);//对数组2~4进行填充，填充值为0
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        //[3, 4, 0, 0, 8, 9, 44, 87, 213, 641]
    }
}

排序(不完整)

冒泡排序

package com.Array;

import java.util.Arrays;

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
        int [] array = {1,56,87,987,65,231,64,231,654,32,531};
        bubblesort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
        //[1, 32, 56, 64, 65, 87, 231, 231, 531, 654, 987]
    }
//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，或者最小的数字;
//3.下一轮则少一次排序
//4.依次循环，直到结束
public static void bubblesort(int[]array){
        //外部循环
    for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
        //内层循环
        for (int j = array.length-1; j > 0; j--) {
                // 判断相邻数组的大小，并交换值。
                int temp = array[j];
                if (array[j] <= array[j-1]){
                    array[j]=array[j-1];
                    array[j-1]=temp;
                }
            }
        }
    }
}

稀疏数组

1.定义

稀疏数组可以看做是普通数组的压缩，但是这里说的普通数组是值无效数据量远大于有效数据量的数组

例如：

//原数组
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
//对应稀疏数组
11 11 2
1  2  1
2  4  2 

存储

刚说到稀疏数组是一种压缩后的数组，为什么要进行压缩存储呢？

• 原数组中存在大量的无效数据，占据了大量的存储空间，真正有用的数据却少之又少
• 压缩存储可以节省存储空间以避免资源的不必要的浪费，在数据序列化到磁盘时，压缩存储可以提高IO效率

package com.Array;

public class SparseDemo07 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建一个二维数组11*11
        int [][]array1 = new int[11][11];
        array1[1][2]=1;
        array1[2][4]=2;
        //打印原始数组
        for (int[] ints : array1) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt+" ");
            }
            System.out.println();
        }
    //转换为稀疏数组
    //2.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[0].length; j++) {
                if (array1[i][j]!=0){
                    sum++;
                }
            }
        }
        System.out.println(sum);
        //3.创建稀疏数组
        //赋值稀疏数组第一行
        int[][]array2 =new int [sum+1][3];
        array2[0][0]=array1.length;
        array2[0][1]=array1.length;
        array2[0][2]=sum;
        //遍历稀疏数组，将非零值，存放在稀疏数组中
        int count = 0;
        for (int i = 1; i < array1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array1[0].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 i = 0; i < array2.length; i++) {
            System.out.println(array2[i][0]+" "+array2[i][1]+" "+array2[i][2]);
        }
        //还原稀疏数组
        int [][]array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
        for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
            array3[array2[i][0]][array2[i][1]]=array2[i][2];
        }
        for (int i = 0; i < array3.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array3[0].length; j++) {
                System.out.print(array3[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println();
    }
}