• Java数组


    Java数组

    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下标来访问它们。

    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

      dataType arrayRefVar[];     //效果相同,但不是首选方法
    • 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

    内存分析

    • Java内存分析

    • 写代码画图分析内存!

    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,其中的每个元素夜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

    数组越界

    • 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]);
      }
    • ArrayIndexOutOfBoundsExceeption: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。

      • 数组长度是确定的,不可改变的。如果越界,则报:ArrayIndexOutOfBoundsException。

    数组使用

    • For-Each循环

    • 数组作方法入参

    • 数组做返回值

    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位数组。

    • 二位数字

      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];

    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“)

    • 具体以下常用功能:

      • 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。

    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发的时间复杂度为O(n2)

    • 思考:如何优化?

    • 冒泡排序:

    public static int[] sort(int[] arrays){
       //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<arrays.length-1;i++){
           
           boolean flag = false;//通过flag标识位减少没有意义的比较
           
           //内层循环,比较判断两个数,如果第一个数比第二个数大,则交换位置
           for(int j=0;j<arrays.length-1-i;j++){
               if(arrays[j+1]<arrays[j]){
                   temp = arrays[j+1];
                   arrays[j+1] = arrays[j];
                   arrays[j] = temp;
                   flag = true;
              }
          }
           
           if(flag == false){break;}
           
      }
       return arrays;
    }

    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

      package com.cxm.array;

      public class ArrayDemo08 {
         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][10];//11是行数,10是列数
             array1[1][2] = 1;
             array1[2][3] = 2;
             //输出原始的数组
             System.out.println("输出原始的数组");

             for (int[] ints : array1) {
                 for (int anInt : ints) {
                     System.out.print(anInt + " ");
                }
                 System.out.println();
            }

             //转换为稀疏数组进行保存
             //获取有效值的个数
             int sum = 0;
             int captable = 0; //行数
             int row = 0; //列数
             for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
                 captable = array1.length;
                 for (int j = 0; j < array1[i].length; j++) {
                     row = array1[i].length;
                     if(array1[i][j]!=0){
                         sum++;
                    }
                }
            }
             System.out.println(sum);

             //2、创建一个稀疏数组的数组
             int[][] array2 = new int[sum+1][3];
             System.out.println(array2.length);
             array2[0][0] = captable;//行数
             array2[0][1] = row;//列数数
             array2[0][2] = sum;//个数

             //遍历二维数组,将非零的值存到稀疏数组中
             int count = 0;
             for (int i = 1; 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];
                    }
                }
            }
             System.out.println("===================================");
             System.out.println("输出稀疏数组");
             for (int[] ints : array2) {
                 for (int anInt : ints) {
                     System.out.print(anInt + " ");
                }
                 System.out.println();
            }

             //输出还原数组
             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];
            }

             System.out.println("输出还原的数组");

             for (int[] ints : array3) {
                 for (int anInt : ints) {
                     System.out.print(anInt + " ");
                }
                 System.out.println();
            }


        }
      }
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