Java教程

Java数组

本文主要是介绍Java数组,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

Java数组

1. 数组概述

 - 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。

2. 数组声明创建

  • 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:

     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);
         }
     55
     ​
     Process finished with exit code 0
  • 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

3. 数组使用

 ### 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);
             }
  •  1
    
    
     5
     ​
     Process finished with exit code 0

     

数组作方法入参

  •  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

     

数组作返回值

  •  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

     

4. 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

     

5. 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。

             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

 

6.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)

  • 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

     

7. 稀疏数组

  • 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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

这篇关于Java数组的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!