Java数组
数组概述
数组的定义
- 数组是相同类型数据的有序集合
- 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。
数组声明和创建
声明数组变量的语法
dataType[] arrayRefaVar;//首选
dataType arrayRefaVar[];
用new操作符来创建数组的语法
dataType[] arrayRefaVar = new dataType[arraySize];
获取数组长度
array.length
数组的创建实例
package com.kikikikikiku.array;
public class ArrayDemo01 {
public static void main(String[] args) {
int sum=0;
//1.声明一个数组
int[] nums;
//2.创建一个数组
nums = new int[10];//这里面可以放10个int类型的数字
System.out.println("数组为：");
//3.给数组元素赋值
for (int i = 0; i <nums.length; i++) {
nums[i]=i+1;
sum += nums[i];
System.out.print(nums[i]+" ");
if (i==nums.length-1){
System.out.println();
}
}
//计算所有元素的和
System.out.println("所有元素的和为："+sum);
}
}
数组的三种初始化
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;
默认初始化
- 数组是引用类型，他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。
三种初始化代码：
package com.kikikikikiku.array;
import com.sun.xml.internal.ws.api.model.wsdl.WSDLOutput;
public class ArrayDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//静态初始化：创建+赋值
int[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8};
System.out.println(a[0]);
//动态初始化：包含默认初始化
int[] b = new int[10];
b[0] = 10;
b[1] = 10;
System.out.println(b[0]);
System.out.println(b[1]);
System.out.println(b[2]);
}
}
内存分析
数组的四个基本特点
- 其长度是确定的。数组一旦被创建，它的大小就是不能改变的。
- 其中的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。
- 数组变量属于引用类型，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。数组本身即是对象，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。
数组边界
下标合法区间：[0,length-1],如果越界就会报错；
package com.kikikikikiku.array;
public class ArrayDemo03 {
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！
数组的使用
- 普通的For循环
- for-each循环
- 数组作方法入参
- 数组作返回值
数组元素的和以及数组最大元素
package com.kikikikikiku.array;
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int[] array={1,2,3,4,5};
int sum =0;
int max = array[0];
//计算所有元素的和
for (int i = 0; i <array.length ; i++) {
sum+=array[i];
}
System.out.println(sum);
//查找最大元素
for (int i = 0; i <array.length ; i++) {
if(max<array[i])
max = array[i];
}
System.out.println(max);
}
}
反转数组
package com.kikikikikiku.array;
public class ArrayDemo05 {
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];
//反转的操作
for (int i = 0,j=result.length-1; i <arrays.length ; i++,j--) {
result[j] = arrays[i];
}
return result;
}
//打印数组元素
public static void printArray(int[] arrays){
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i]+" ");
}
}
}
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。
二维数组
语法：
int a[][] = new int[2][5];
package com.kikikikikiku.array;
public class ArrayDemo06 {
public static void main(String[] args) {
//[4][2]
/*
1,2 array[0]
2,3 array[1]
3,4 array[2]
4,5 array[3]
*/
int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}};
// System.out.println(array[0]); //[I@1b6d3586
// printArray(array[0]);//1 2
//打印二维数组
for (int i = 0; i <array.length; i++) {
for (int j = 0; j <array[i].length; j++) {
System.out.print(array[i][j]+" ");
}
System.out.println();
}
}
public static void printArray(int[] arrays){
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i]+" ");
}
}
}
Arrays类
数组的工具类java.util.Arrays
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。
Arrays.toString() & Arrays.sort()
package com.kikikikikiku.array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo07 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {3324,4234241,1,4432,324,42};
System.out.println(a);//[I@1b6d3586
System.out.println(Arrays.toString(a));//打印数组
// printArray(a);//打印数组
System.out.println("=======================");
Arrays.sort(a);//对数组进行排序
System.out.println(Arrays.toString(a));
System.out.println("=======================");
// Arrays.fill(a,0);//数组填充
// System.out.println(Arrays.toString(a));
Arrays.fill(a,2,4,0);//a[2]到a[4]之间左闭右开填充0
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
//打印数组方法
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
冒泡排序
- 比较数组中，两个相邻的元素，如果第一个数比第二个数大，我们就交换它们的位置。
- 每一次比较都会产生出一个最大或者最小的数
- 下一轮就可以少一次排序
- 依次循环直到结束
package com.kikikikikiku.array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo08 {
public static void main(String[] args) {
int[] a={1,34,5,6,3,563,4532,43};
System.out.println(Arrays.toString(sort(a)));
}
public static int[] sort(int[] array){
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 < array.length -1- i; j++) {
if (array[j+1]>array[j]){
temp = array[j];
array[j]=array[j+1];
array[j+1]=temp;
flag = true;
}
}
if (flag=false)
break;
}
return array;
}
}
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
package com.kikikikikiku.array;
public class ArrayDemo09 {
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
System.out.println("输出原始的数组");
//打印数组
for (int[] rarray1 : array1) {
for (int crarray1 : rarray1) {
System.out.print(crarray1+" ");
}
System.out.println();
}
System.out.println("=========================================");
//转换为稀疏数组保存
//1.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;
//3.遍历二维数组，将非0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];
}
}
}
//4.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]+" "
+array2[i][1]+" "
+array2[i][2]+" ");
}
System.out.println("=========================================");
System.out.println("还原稀疏数组");
//1.读取稀疏数组
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
//2.给其中的元素还原它的值
for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}
//3.打印
System.out.println("还原的数组");
//打印数组
for (int[] rarray1 : array3) {
for (int crarray1 : rarray1) {
System.out.print(crarray1 + " ");
}
System.out.println();
}
}
}
稀疏数组——记录有效的坐标
小结
- 数组是相同数据类型的有序集合
- 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，不可变的。如果越界就会报：ArrayIndexOutOfBoundsException