3_数组

数组概述

　　* 1.数组的理解：数组(Array)，是多个相同类型数据一定顺序排列的集合，并使用一个名字命名，
　　* 并通过编号的方式对这些数据进行统一管理。
　　*
　　* 2.数组相关的概念：
　　* >数组名
　　* >元素
　　* >角标、下标、索引
　　* >数组的长度：元素的个数
　　*
　　* 3.数组的特点：
　　* 1数组是序排列的
　　* 2数组属于引用数据类型的变量。数组的元素，既可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型
　　* 3创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间
　　* 4数组的长度一旦确定，就不能修改。
　　*
　　* 4. 数组的分类：
　　* ① 照维数：一维数组、二维数组、。。。
　　* ② 照数组元素的类型：基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组

　　数据结构：
　　1.数据与数据之间的逻辑关系：集合、一对一、一对多、多对多
　　2.数据的存储结构：
　　线性表：顺序表（比如：数组）、链表、栈、队列
　　树形结构：二叉树
　　图形结构：

　　算法：
　　排序算法：
　　搜索算法：

一维数组　　

1.一维数组的声明与初始化

正确的方式：
int num;//声明
num = 10;//初始化
int id = 1001;//声明 + 初始化

int[] ids;//声明
//1.1 静态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作同时进行
ids = new int[]{1001,1002,1003,1004};
//1.2动态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作分开进行
String[] names = new String[5];

int[] arr4 = {1,2,3,4,5};//类型推断

错误的方式：
//    int[] arr1 = new int[];
//    int[5] arr2 = new int[5];
//    int[] arr3 = new int[3]{1,2,3};

2.一维数组元素的引用：通过角标的方式调用。

//数组的角标（或索引从0开始的，到数组的长度-1结束。
names[0] = "王铭";
names[1] = "王赫";
names[2] = "张学良";
names[3] = "孙居龙";
names[4] = "王宏志";//charAt(0)

3.数组的属性：length
System.out.println(names.length);//5
System.out.println(ids.length);

说明：
数组一旦初始化，其长度就是确定的。arr.length
数组长度一旦确定，就不可修改。

4.一维数组的遍历

for(int i = 0;i < names.length;i++){
System.out.println(names[i]);
}

5.一维数组元素的默认初始化值

> 数组元素是整型：0
* > 数组元素是浮点型：0.0
* > 数组元素是char型：0或'u0000'，而非'0'
* > 数组元素是boolean型：false
* 
* > 数组元素是引用数据类型：null

6.一维数组的内存解析

 二维数组

　　1.如何理解二维数组？
　　数组属于引用数据类型
　　数组的元素也可以是引用数据类型
　　一个一维数组A的元素如果还是一个一维数组类型的，则，此数组A称为二维数组。

　　2.二维数组的声明与初始化

正确的方式：

int[] arr = new int[]{1,2,3};//一维数组
//静态初始化
int[][] arr1 = new int[][]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};
//动态初始化1
String[][] arr2 = new String[3][2];
//动态初始化2
String[][] arr3 = new String[3][];
//也是正确的写法：
int[] arr4[] = new int[][]{{1,2,3},{4,5,9,10},{6,7,8}};
int[] arr5[] = {{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};//类型推断
错误的方式：
//    String[][] arr4 = new String[][4];
//    String[4][3] arr5 = new String[][];
//    int[][] arr6 = new int[4][3]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};
3.如何调用二维数组元素:
System.out.println(arr1[0][1]);//2
System.out.println(arr2[1][1]);//null

arr3[1] = new String[4];
System.out.println(arr3[1][0]);
System.out.println(arr3[0]);//

4.二维数组的属性：

System.out.println(arr4.length);//3
System.out.println(arr4[0].length);//3
System.out.println(arr4[1].length);//4

5.遍历二维数组元素

for(int i = 0;i < arr4.length;i++){

for(int j = 0;j < arr4[i].length;j++){
System.out.print(arr4[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}

6.二维数组元素的默认初始化值
　　* 规定：二维数组分为外层数组的元素，内层数组的元素
　　* int[][] arr = new int[4][3];
　　* 外层元素：arr[0],arr[1]等
　　* 内层元素：arr[0][0],arr[1][2]等
　　*
　　* ⑤ 数组元素的默认初始化值
　　* 针对于初始化方式一：比如：int[][] arr = new int[4][3];
　　* 外层元素的初始化值为：地址值
　　* 内层元素的初始化值为：与一维数组初始化情况相同
　　*
　　* 针对于初始化方式二：比如：int[][] arr = new int[4][];
　　* 外层元素的初始化值为：null
　　* 内层元素的初始化值为：不能调用，否则报错。

7.二维数组的内存结构

 数组常见算法　

　　1.数组的创建与元素赋值：
　　杨辉三角（二维数组）、回形数（二维数组）、6个数，1-30之间随机生成且不重复。
　　2.针对于数值型的数组：
　　最大值、最小值、总和、平均数等
　　3.数组的赋值与复制
　　int[] array1,array2;
　　array1 = new int[]{1,2,3,4};
　　3.1 赋值：
　　array2 = array1;
　　如何理解：将array1保存的数组的地址值赋给了array2，使得array1和array2共同指向堆空间中的同一个数组实体。

　　

　　3.2 复制：

　　

array2 = new int[array1.length];
for(int i = 0;i < array2.length;i++){
array2[i] = array1[i];
}

 　　如何理解：我们通过new的方式，给array2在堆空间中新开辟了数组的空间。将array1数组中的元素值一个一个的赋值到array2数组中。

 　　4.数组元素的反转

    //方法一：
//        for(int i = 0;i < arr.length / 2;i++){
//            String temp = arr[i];
//            arr[i] = arr[arr.length - i -1];
//            arr[arr.length - i -1] = temp;
//        }
        
        //方法二：
//        for(int i = 0,j = arr.length - 1;i < j;i++,j--){
//            String temp = arr[i];
//            arr[i] = arr[j];
//            arr[j] = temp;
//        }

　　5.数组中指定元素的查找：搜索、检索
　　5.1 线性查找：
　　实现思路：通过遍历的方式，一个一个的数据进行比较、查找。
　　适用性：具有普遍适用性。
　　5.2 二分法查找：
　　实现思路：每次比较中间值，折半的方式检索。
　　适用性：（前提：数组必须有序）

　　6.数组的排序算法

　　理解：
　　1）衡量排序算法的优劣：
　　时间复杂度、空间复杂度、稳定性

　　2）排序的分类：内部排序 与 外部排序（需要借助于磁盘）

　　3）不同排序算法的时间复杂度

　　

int[] arr = new int[]{43,32,76,-98,0,64,33,-21,32,99};
        
        //冒泡排序
        for(int i = 0;i < arr.length - 1;i++){
            
            for(int j = 0;j < arr.length - 1 - i;j++){
                
                if(arr[j] > arr[j + 1]){
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
                
            }
            
        }        

　　 4）手写冒泡排序

        int[] arry = new int[]{43,32,76,-98,0,64,33,-21,32,99};
        for (int i=arry.length-1;i>0;i--){
            for(int j =0;j<i;j++){
                if (arry[j]>arry[j+1]){
                    int temp = arry[j];
                    arry[j]=arry[j+1];
                    arry[j+1]=temp;
                }
            }

        }
        for (int i=0;i<arry.length;i++){
            System.out.println(arry[i]);
        }    

Arrays工具类的使用

　　1.理解：
　　① 定义在java.util包下。
　　② Arrays:提供了很多操作数组的方法。

　　

　　　　　//1.boolean equals(int[] a,int[] b):判断两个数组是否相等。
        int[] arr1 = new int[]{1,2,3,4};
        int[] arr2 = new int[]{1,3,2,4};
        boolean isEquals = Arrays.equals(arr1, arr2);
        System.out.println(isEquals);
        
        //2.String toString(int[] a):输出数组信息。
        System.out.println(Arrays.toString(arr1));
        
            
        //3.void fill(int[] a,int val):将指定值填充到数组之中。
        Arrays.fill(arr1,10);
        System.out.println(Arrays.toString(arr1));
        

        //4.void sort(int[] a):对数组进行排序。
        Arrays.sort(arr2);
        System.out.println(Arrays.toString(arr2));
        
        //5.int binarySearch(int[] a,int key)
        int[] arr3 = new int[]{-98,-34,2,34,54,66,79,105,210,333};
        int index = Arrays.binarySearch(arr3, 210);
        if(index >= 0){
            System.out.println(index);
        }else{
            System.out.println("未找到");
        }