数组
数组是相同类型数据的有序集合。
数组的声明和创建
public class Demo01 {
//变量的类型 变量的名字 = 变量的值
//数组类型
public static void main(String[] args) {
//首先声明数组变量
int[] nums;//定义,首选这种
int nums2[];
//Java语言中使用new操作符来创建数组
nums = new int[10];//创建一个数组，这里面可以存放10个int类型的数字
}
}
- 数组的元素通过索引访问的，数组索引从0开始
- 获取数组长度：arrays.length
- 创建一个数组后不赋值，输出就是该类型的默认值
Java内存分析
-
堆
- 存放new的对象和数组
- 可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用
-
栈
- 存放基本变量类型（包含这个基本类型的具体数值）
- 引用对象的变量（存放这个引用在堆里面的具体地址）
-
方法区
- 可以被所有线程共享
- 包含了所有的class和static变量
三种数组的初始化
- 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，因此数组一经过分配空间，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 Demo02 {
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]);
Man[] mans = {new Man(),new Man()};//引用类型
//动态初始化:包含默认初始化
int[] b= new int[10];
b[0] = 10;
System.out.println(b[0]);
}
}
数组的四个基本特点
- 长度确定的，数组一旦被创建，它的大小不可以被改变。
- 元素必须相同类型
- 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
*new出来的基本都是在堆中的
- ArrayIndexOutOfBoundsException表示数组下标越界异常！
数组的使用
- 普通的for循环
- for-Each循环
- 数组作为方法入参
- 数组作为返回值
public class ArrayDemo03 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays={1,2,3,4,5};
//打印全部元素
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.println(arrays[i]);
}
//JDK1.5，没有下标
for (int array : arrays) {//通过arrays.for回车即可
System.out.println(array);
}
printArray(arrays);
System.out.println();
int[] reverse = reverse(arrays);
printArray(reverse);
}
//打印数组元素
public static void printArray(int[] arrays){//数组作为参数传入
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i]+" ");
}
}
//反转数组
public static int[] reverse(int[] arrays){//数组作为返回值
int[] result = new int[arrays.length];
//反转操作
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
result[arrays.length-1-i]=arrays[i];
}
return result;
}
}
多维数组
二维数组：
int a[][]=new int[2][5];
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int[][] array ={{1,2},{2,4,3}};
System.out.println(array[1][2]);
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
System.out.println(array[i][j]);
}
}
}
}
Arrays类
- 数组的工具类：java.util.Arrays
- 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，而不使用对象来调用（注意：是不用而不是不能）
- 常用的功能：
- 给数组赋值：fill
- 对数组进行排序：sort（升序）
- 比较数组：equals，比较数组中元素是否相等
- 查找数组元素：binarySearch方法能对排好序的数组进行二分查找法操作
public class ArrayDemo05 {
public static void main(String[] args) {
int[] a= {1,2,3,4,55,66,222,54,7};
System.out.println(a);//[I@1540e19d
//打印数组元素
System.out.println(Arrays.toString(a));//可以打印数组元素
Arrays.sort(a);//对数组进行排序
System.out.println(Arrays.toString(a));
printArray(a);
System.out.println(Arrays.binarySearch(a,2));//binarySearch方法能对排好序的数组进行二分查找法操作
int[] b=new int[10];
Arrays.fill(b,2);//给数组赋值
Arrays.fill(b,0,4,5);//从下标以0开始到下标4之前截止，填充5
System.out.println(Arrays.toString(b));
}
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.println(a[i]+"]");
else
System.out.print(a[i]+", ");
}
}
}
冒泡排序
冒泡排序：两层循环，外层为冒泡轮数，内层依次比较。时间复杂度为o（n2）。
public class ArrayDemo06 {
public static void main(String[] args) {
int[] a={1,2,3,44,5};
int[] sort=sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
//冒泡排序：比较数组中两个相邻的元素
//每一次比较产生一个最大或者最小的数字
//下一次比较就可以少一次排序
//依次循环，直到结束
public static int[] sort(int[] array){
//外层循环，判断要走多少次
for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
boolean flag = false;//通过标志位减少没有意义的比较，用来优化
//内层循环，比较两个数
for (int j = 0; j < array.length - i-1; j++) {
if(array[j+1]<array[j]){
int temp=array[j];
array[j]=array[j+1];
array[j+1]=temp;
flag=true;
}
}
if(flag==false){
break;
}
}
return array;
}
}
稀疏数组
当一个数组中大部分是0或者为同一个值时，可以使用稀疏数组
稀疏数组处理方式：
- 记录数组几行几列，有多少不同值
- 把不同值的元素和行列记录在一个小规模的数组中
public class ArrayDemo07 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个二维数组11*11，0表示没有棋子，1表示黑棋，2表示白棋
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);;
//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0的值放在稀疏数组中
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"+array2[i][2]+"\t");
}
//还原稀疏数组
System.out.println("还原");
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];
}
for (int[] ints : array1) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
}
}