Java数组

2021-03-09 08:30

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Java数组

  • 1.数组概述

  • 2.数组声明创建

  • 3.数组使用

  • 4.多维数组

  • 5.Arrays类

  • 6.冒泡排序

  • 7.稀疏数组


1.数组概述

数组的定义

  • 数组是相同类型的有序集合。

  • 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个一个下标来访问它们。


2.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:

dateType[] 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

技术图片

技术图片

 

数组创建过程在内存中的表现:数组和对象保存在堆中,当声明一个数组而没有给里面赋值时,这个数组在栈里面,当我们开始给数组里面的每个位置赋值时,会在堆里面开辟一片空间,存放数值(还是存放数值的地址?)


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

    • 数组长度是确定的,不可变的。如果越界就会报错:ArrayIndexOutOfBoundsException


3.数组使用

  • For-each循环

  • 数组作方法入参

  • 数组作返回值

?
public class ArrayDemo04 {
   public static void main(String[] args) {
       int[] arrays1= {1,2,3,4,5};
           int[] reverse = reverse(arrays1);//定义一个新的数组解说reverse方法返回的结果
           printArray(reverse);//调用打印数组的方法printArray,传入这个新的数组,打印反转过后的数组
?
       //JDK1.5, 没有下标
//       for (int array : arrays1) {
//           System.out.println(array);
  //     }
  }
?
   //打印数组元素
   public static void printArray(int[] arrays){
       for (int i = 0; i arrays.length; i++) {
           System.out.println(arrays[i]);
      }
  }
   //反转数组
   public static int[] reverse(int[] arrays){
       int[] result = new int[arrays.length];
       for (int i = 0,j = result.length-1; iarrays.length; i++,j--) {
           result[j]=arrays[i];
?
      }
       return result;
  }
}
?

4.多维数组

多维数组可以看成是数组的数组,比如二位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。

 public static void main(String[] args) {
?
       /*
       1,2   array[0]
       2,3     array[1]
       3,4   array[2]
       5,6   array[3]
        */
       int[][] array = {{1,2},{1,2,3},{3,4,5},{6,7,8}};
       int[][] array1 = new int[5][5];
?
       System.out.println(array[0].length);
  }
   //打印数组元素
   public static void printArray(int[] arrays){
       for (int i = 0; i arrays.length; i++) {
           System.out.println(arrays[i]);
      }
  }

5.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。


6.冒泡排序

  • 冒泡排序是最出名的排序算法之一,总共有八大排序

  • 冒泡代码原理:两层循环,外层冒泡轮数,里层依次比较

  • 算法的时间复杂度为O(n2)

  • 思考:如何优化?

    public static void sort(int[] array){
       int a = 0;
       for (int i = 0; i array.length ; i++) {
           boolean flag = false;//通过flag标识位减少没有意义的比较
           for (int j = 0; j array.length-1-i; j++) {
               if (array[j+1]array[j]){
                  a= array[j];
                  array[j]=array[j+1];
                  array[j+1]=a;
                  flag = true;
              }
               if (flag = false){
                   break;
              }
          }
      }
?
  }

代码解释:

外层最多循环三次,最小的数就一定能循环到排序位置的首位。

同理,内层只用依次循环3、2、1次,最大的数就一定能排到排序位置的最高位,因此下一次循环就没必要再循环最后一个数和倒数第二个数,所以每次数与数之间比较的次数要减少1(j的array.length-1-i就是这个作用,因为i每次增加1,相当于j每次都多减了1,即每次数与数之间的比较的次数就减少了1),即并不是每次都完全把所有的数便利了一遍。


稀疏数组(扩展)

public static void main(String[] args) {
       //1.创建一个二维数组 11*11   0:没有棋子 1:黑子 2:白子
       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:");
?
       for (int[] ints : array1){
           for (int anInt : ints){
               System.out.print(anInt + "\t");
          }
           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;
       //遍历二维数组,将非零的值,存放稀疏数组中
       int count = 0;
       for (int i = 0; i array1.length; i++) {
           for (int j = 0; j array1.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"
           +


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