JAVA数组基础03

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
  • 给数值赋值：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法查找法操作

public static void main(String[] args) {
    int[] a = {1,2,4,5,4134,434,1233,3,23};
    int[] b = {2,3,4,5,1,11231,};
    System.out.println(a);// [I@4554617c 内存地址
    //打印数组元素 Array.toString
    System.out.println(Arrays.toString(a));
    printArray(a);

    Arrays.sort(a);//数组进行排序
    System.out.println(Arrays.toString(a));
    Arrays.fill(a,1,5,0);//数组填充
    System.out.println(Arrays.toString(a));
    System.out.println(Arrays.equals(a,b));//判断2个数组是否相等
    System.out.println(Arrays.binarySearch(a,3));

}

public static void printArray(int[] a){
    for (int i = 0; i < a.length; i++) {
        if(i==0){
            System.out.print("[");
        }
        if(i==a.length-1){
            System.out.print(a[i]+"]");
        }else{
            System.out.print(a[i]+", ");
        }

    }
}

冒泡排序(重点)

• 2层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较
• 看到嵌套循环，应该立马就可以得出这个算法得时间复杂度为o（n2）
• 思考：如何优化

public static void main(String[] args) {
    int[] a = {2,5,12,4,23,45,22,8,6,25};

    int[] sort = sort(a);//调用完我们自己写的排序方法后,返回一个排序后的数组

    System.out.println(Arrays.toString(sort));
}


//冒泡排序
//1.比较数组中，两个相邻得元素，如果第一个数比第二个数，就交换他们得位置
//2.每次比较,都会产生出一个最大，或者最小得数字；
//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++) {

        boolean flag = false; //通过flag标识减少没有意义的比较

        //内层循环,比较判断2个数，如果第一个数比第二个数大，则交换位置
        //第一趟比较完成后，最后一个数一定是数组中最大的一个数，所以第二趟比较的时候最后一个数不参与比较；
        //第二趟比较完成后，倒数第二个数也一定是数组中第二大的数，所以第三趟比较的时候最后两个数不参与比较；
        //依次类推，每一趟比较次数-i；
        for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
            if(array[j+1]>array[j]){//若是从小到大排序则交换j和j+1的位置即可
                temp=array[j];
                array[j]=array[j+1];
                array[j+1]=temp;
                flag = true;
            }
        }
        if(flag==false){
            break;
        }
    }
    return array;
    /*
    可能是最优化的版本
    int [] intarr = {4,12,45,48,79,46,9,6};
    for (int i = 0 ; i < intarr.length ; i++){//冒泡
        for (int o = i+1 ; o < intarr.length ; o++){
            if(intarr [i] > intarr[o]){
                intarr[i] ^= intarr[o];
                intarr[o] ^= intarr[i];
                intarr[i] ^= intarr[o];
            }
        }
    }
    System.out.println(Arrays.toString(intarr));
     */


}

稀疏数组

• 需求：编写五子棋游戏，有存盘退出和续上盘的功能
• 分析问题：因为该二维数组很多值是默认值0，因此记录了很多没有意义的数据
• 解决：稀疏数组

• 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

• [0] 6,7,8的意思是指这个原始数组有6行，7列，共8个值
• [1]0,3,22的意思是第一个值的位置是第0行，第3列，值为22，其余以此类推

public static void main(String[] args) {
    //1.创造一个二维数组 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;
    //输出原始数组
    System.out.println("输出原始数组");
    ////取二维数组的第一种方法 ，for循环
    //for (int i = 0; i < array1.length; i++) { //二维数组的长度指的是最外层的数组长度
    //for (int j = 0; j < array1[i].length; j++) {
    //System.out.println(array1[i][j]);
    ////取二维数组的第二种方法,增强for循环
    for(int[] ints:array1){
        for (int anInt : ints) {
            System.out.print(anInt+"\t");
        }
        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.创造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0的值，存放到稀疏数组
    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][1]+"\t"+array2[i][2]);
    }
    System.out.println("=================================");
    System.out.println("还原");
    //读取稀疏数组
    int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];

    //给其中的元素还原
    for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
        array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
    }
    //打印
    System.out.println("输出还原数组");
    for(int[] ints:array3){
        for (int anInt : ints) {
            System.out.print(anInt+"\t");
        }
        System.out.println();
    }
}