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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一个下标来访问它们。
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; // 首选的方法或 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
public class ArrayDemo01 { public static void main(String[] args) { int[] nums;// 1.声明一个数组 nums = new int[10];// 2.创建一个数组 // 3.给数组元素赋值 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; // 计算所有元素的和 int sum = 0; // 获取数组长度:arrays.length for (int i = 0; i < nums.length; i++) { sum+=nums[i]; } System.out.println(sum); }}
内存分析
- Java内存分析:
三种初始化
静态初始化
动态初始化
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。
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}; 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]); System.out.println(b[3]); }}
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: ArraylndexOutofBounds
数组使用
- For-Each循环
public class ArrayDemo04 { public static void main(String[] args) { int[] arrays = {1,2,3,4,5}; // JDK1.5 没有下标 for (int array : arrays ) { System.out.println(array); } }}
- 数组作方法入参
// 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]+" "); }}
- 数组作为返回值
// 反转数组public static int[] reverse(int[] arrays){ int[] result = new int[arrays.length]; // 反转操作 for (int i = 0,j=result.length-1; i < arrays.length; i++,j--) { result[j]=arrays[i]; } return result;}
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
int a[][] = new int[2][5];
- 解析:以上二维数组a可看成一个两行五列的数组。
public class Demo05 { public static void main(String[] args) { int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}}; for (int i = 0; i < array.length; i++) { for (int j = 0; j < array[i].length; j++) { System.out.println(array[i][j]); } } }}
Array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。
import java.util.Arrays;public class ArrayDemo06 { public static void main(String[] args) { int [] a = {1,32,5,6,954,656,5,656,5}; System.out.println(a);// [I@1b6d3586 // 打印数组元素 System.out.println(Arrays.toString(a)); Arrays.sort(a);// 数组进行排序:升序 printArray(a); // Arrays.fill(a,0); Arrays.fill(a,2,4,0); System.out.println(Arrays.toString(a)); } 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]+"]\n"); }else{ System.out.print(a[i]+", "); } } }}
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!
import java.util.Arrays;public class ArrayDemo07 { public static void main(String[] args) { // 冒泡排序 // 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.下一轮则可以少依次排序! // 4.一次循环,直到结束! int[] array = {1,5,45,451,847,5,13,84,48,4,545,41,53,2}; sort(array); System.out.println(Arrays.toString(array)); } 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; } } } return array; }}
- 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。
- 我么看到嵌套循环,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?
for (int i = 0; i < array.length-1; i++) { boolean flag = false; // 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; }}
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
- 如下图:左边是原始数组,右边是稀疏数组
public class ArrayDemo08 { public static void main(String[] args) { // 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:"); for (int[] ints: array1) { for (int anInt: ints) { System.out.print(anInt+"\t"); } System.out.println(); } System.out.println("========================"); // 转换为稀疏数组保存 // 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; 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("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]+"\t"); } System.out.println("===================="); System.out.println("还原"); // 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 for (int[] ints : array3) { for (int anInt : ints) { System.out.print(anInt+"\t"); } System.out.println(); } } }
感谢B站狂神说,让我学到这些
希望我的教程能帮助到你,如有不足之处,希望大佬指出