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数组

时间:2023-05-18 21:38:14浏览次数:36  
标签:int System static 数组 array public

数组

数组的定义

数组是相同型数据的有序集合。

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。

数组的声明和创建

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:array.length

package com.liu.base.arrray;

public class ArrayDemo01 {
    //变量的类型   变量的名字=变量的值
    //数组类型
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums;//声明一个数组
        //int nums2[];
        nums=new int[10];//这里面可以存放10个int类型的数字,创建一个数组
        //给数组中的元素赋值
        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;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
          sum=sum+nums[i];
        }
        System.out.println("总和为:"+sum);
    }
}

内存分析

  • 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(会包含这个基本类型的具体值);引用对象的变量(会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。

三种初始化

  1. 静态初始化

    int[] a = {1,2,3};
    Man[] mans={new Man(1,1),new Man(2,2)};
    
  2. 动态初始化

    int[] a=new int[2];
    a[0]=1;
    a[1]=2;
    
  3. 数组的默认初始化

    数组是引用类型,它的元素相当于实例变量,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。

    package com.liu.base.arrray;
    
    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;
            System.out.println(b[0]);
        }
    }
    

数组的四个基本特点

  1. 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。

  2. 其元素必须是相同类型,不允许出现混合类型。

  3. 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。

  4. 数组变量引用类型,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

下标合法区间:[0,length-1],如果越界就会报错;

java.lang.ArrayIndexOutOfBandsException:数组下标越界异常!

小结

  1. 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。
  2. 数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量。
  3. 数组长度是确定的,不可变的。如越界,则报:ArrayIndexOutOfBands

数组使用

普通FOR循环

package com.liu.base.arrray;

public class ArrayDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        int [] arrays={1,2,3,4,5};
        //打印全部数组元素
        for (int i=0;i<arrays.length;i++){
            System.out.println(arrays[i]);
        }
        System.out.println("======================");
        //计算所有元素的和
        int sum=0;
        for (int i=0;i<arrays.length;i++){
            sum+=arrays[i];
        }
        System.out.println("sum="+sum);
        System.out.println("======================");
        //查找最大元素
        int max = arrays[0];
        for (int i=1;i<arrays.length;i++){
            if (arrays[i]>max){
                max=arrays[i];
            }
        }
        System.out.println("max="+max);
    }

}

For-Each循环

package com.liu.base.arrray;

public class ArrayDemo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays={1,2,3,4,5};
        //增强型for循环,没有下标  
        for (int array:arrays){
            System.out.println(array);
        }
    }
}

数组作方法入参

package com.liu.base.arrray;

public class ArrayDemo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays={1,2,3,4,5};
//        //增强型for循环,没有下标
//        for (int array:arrays){
//            System.out.println(array);
//        }
     //   printArray(arrays);
        int[] reverse=reverse(arrays);
        printArray(reverse);
    }
    //打印数组元素
    public  static  void printArray(int[] arrrays){
        for (int i=0;i<arrrays.length;i++){
            System.out.print(arrrays[i]+"");
        }
    }
}

数组作为返回值

package com.liu.base.arrray;

public class ArrayDemo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays={1,2,3,4,5};
//        //增强型for循环,没有下标
//        for (int array:arrays){
//            System.out.println(array);
//        }
     //   printArray(arrays);
        int[] reverse=reverse(arrays);
        printArray(reverse);
    }
    //打印数组元素
    public  static  void printArray(int[] arrrays){
        for (int i=0;i<arrrays.length;i++){
            System.out.print(arrrays[i]+"");
        }
    }
    //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[]=arrays[i];
            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];

以上二维数组a可以看成一个两行五列的数组

package com.liu.base.arrray;

public class ArrayDemo05 {
    public static void main(String[] args) {
        //[4][2]4行2列
        /*
        * 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][0]);
        System.out.println(array[0][1]);
        System.out.println(array.length);//获取数组最外面的长度
        System.out.println(array[0].length);//获取数组里面的长度
        for (int i=0;i<array.length;i++){
            for (int j=0;j<array[i].length;j++){
                System.out.println(array[i][j]);
            }
        }
    }
}

arrays类讲解

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提供给我们调用,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”)

示例:打印数组

package com.liu.base.arrray;

import java.util.Arrays;

public class ArryasDemo06 {
    public static void main(String[] args) {
       int[] a={1,2,3,4,123,456,789};
        System.out.println(a);
        //打印数组元素Arrays.toString
       System.out.println(Arrays.toString(a));
        printArray(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]+"]");
            }else {
                System.out.print(a[i]+",");
            }
        }
    }
}

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操作。

冒泡排序

共有八大排序方法。

时间复杂度O(n2)。

package com.liu.base.arrray;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo07 {
    public static void main(String[] args) {
        int[]a={1,4,5,32,54,46};
        int[] sort=sort(a);//调用完我们自己写的排序方法后,返回一个排序后的数组
        System.out.println(Arrays.toString(sort));
    }
    //冒泡排序
    //1.比较数组中两个相邻的元素,如果第一个比第二个大,我们就交换他们的位置
    //2.每一次比较,都会产生一个最大或者最小的数字
    //3.下一轮则可少依次排序
    //4.依次循环,直到结束。
    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;
    }
}

优化

package com.liu.base.arrray;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo07 {
    public static void main(String[] args) {
        int[]a={1,4,5,32,54,46};
        int[] sort=sort(a);//调用完我们自己写的排序方法后,返回一个排序后的数组
        System.out.println(Arrays.toString(sort));
    }
    //冒泡排序
    //1.比较数组中两个相邻的元素,如果第一个比第二个大,我们就交换他们的位置
    //2.每一次比较,都会产生一个最大或者最小的数字
    //3.下一轮则可少依次排序
    //4.依次循环,直到结束。
    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++){
            boolean flag = false;//通过flag标识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

当一个数组中大部分元素为0,或者为同一值的数组时,可以使用压缩数组来保存该数组。

稀疏数组的处理方式是:

  • 记录数组一共几行几列,有多少个不同的值。
  • 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
package com.liu.base.arrray;

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();
        }
        //转换为稀疏数组来保存
        //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的值存放到稀疏数组中
        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];
                }
            }
        }
        //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("还原");
        //1.读取稀疏数组
        int[][] array3 = new  int[array2[0][0]][array2[0][1]];
        //2.给其中元素还原它的值
        for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
            array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
        }
        //3.打印
        //输出原始的数组
        System.out.println("输出还原的数组");
        for(int[] ints:array3){
            for (int anInt : ints){
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

标签:int,System,static,数组,array,public
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