- 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。
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; //首选的方法 或 dataType arrayRefVar[]; //效果相同,但不是首选方法,这种是c、c++的写法
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
public static void main(String[] args) { //数据类型 变量名 = 赋值 //数组定义 int[] nums; nums = new int[10]; //或者写在一块 int[] nums1 = new int[10]; //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; //求和 int sum = 0; for (int i = 0; i < nums.length; i++) { sum = sum + nums[i]; } System.out.println(sum); }
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内存分析
数组三种初始化
静态初始化
int[] a = {1,2,3}; Man[] mans = {new Man(1,1),new Man(2,2)};
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。
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,数组对象本身就在堆中的。
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]); }
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
### For-Each循环
int[] arrays = {1,2,3,4,5}; //JDK1.5才支持,这种方式没有下标,只适合打印 for (int i : arrays) { System.out.println(i); }
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public static void main(String[] args) { int[] arrays = {1,2,3,4,5}; printArray(arrays); } public static void printArray(int[] arrays){ for (int i = 0; i < arrays.length; i++) { System.out.print(arrays[i]); } }
12345 Process finished with exit code 0
public static void main(String[] args) { int[] arrays = {1,2,3,4,5}; int[] reverse = reverse(arrays); printArray(reverse); } /反转数组 public static int[] reverse(int[] arrays){ int[] result = new int[arrays.length]; for (int i = 0,j = arrays.length-1; i < arrays.length; i++,j--) { result[j] = arrays[i]; } return result; } /打印数组 public static void printArray(int[] arrays){ for (int i = 0; i < arrays.length; i++) { System.out.print(arrays[i]); } }
54321 Process finished with exit code 0
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。
二位数组
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。
思考:多维数组的使用?
num[1][0];
/* 1,2 arrays[0] 3,4 arrays[1] 4,6 arrays[2] 7,8 arrays[3] * */ int[][] arrays = {{1,2},{3,4},{5,6},{7,8}}; for (int i = 0; i < arrays.length; i++) { for (int j = 0; j < arrays[i].length; j++) { System.out.println(arrays[i][j]); } }
1 5 Process finished with exit code 0
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。
int[] a = {1,2,3,4,54,8713,12,36,98944,5}; //转化为字符串 System.out.println(Arrays.toString(a));
[1, 2, 3, 4, 54, 8713, 12, 36, 98944, 5] Process finished with exit code 0
int[] a = {1,2,3,4,54,8713,12,36,98944,5}; //数组排序 Arrays.sort(a); System.out.println(Arrays.toString(a));
[1, 2, 3, 4, 5, 12, 36, 54, 8713, 98944] Process finished with exit code 0
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)。
思考:如何优化?
public static void main(String[] args) { // int[] a = {5,1,6,2,8,3,10}; sort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); } //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. 下一轮则可以少一次排序! //4. 依次循环,直到结束! public static int[] sort(int[] array){ //临时变量 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,比价判断两个数,如果第一个数,笔第二个数大,则交换位置 for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) { if(array[j] > array[j+1]){ temp = array[j]; array[j] = array[j+1]; array[j+1] = temp; } } } return array; }
[1, 2, 3, 5, 6, 8, 10] Process finished with exit code 0
需求:编写五子棋游戏中,有存盘退出和续上盘的功能。
分析问题:因为该二维码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。
解决:稀疏数组
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是:
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
如下图:左边是原始数组,右边是稀疏数组
public static void main(String[] args) { //1. 创建一个二维数组 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; //输出原始的数组 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 < 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.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[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("输出稀疏数组"); for (int i = 0; i < array2.length; i++) { System.out.println(array2[i][0]+"\t" +array2[i][0]+"\t" +array2[i][0]+"\t"); } System.out.println("==================="); System.out.println("还原"); }
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 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 =================== 有效值的个数:2 输出稀疏数组 11 1 2 =================== 还原 Process finished with exit code 0