数组概述
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的元素,每个数组元素可以通过一个下角标来访它们下角标是从0开始
数组声明创建
声明
首次按必须声明数组变量,才能在程序中使用数组,下面是声明数组变量的语法:
dataType[] arrayRefVar;//首先方法,命名规则是小驼峰,在类型后面加中括号,来带便是一个数组
或
dataTypearrayRefVar[] ;//效果相同,不建议首选,该方法是c语言中的
结构:
变量类型 变量名字 = 变量的值
数组类型[] 数组名子
创建
java中使用new操作符来创建数组,语法如下:
dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize] ;
如:
int[] nums;数组声明
nums = new int[10];//数组创建,分配空间,括号内是数组大小,里面可以存放十个int类型的数字
给数组元素赋值,数组的元素通过索引的方式访问,数组索引从0开始
nums[0]=1;//角标从0开始
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;
System.out.println(nums[5]);//结果为6,当数组元素没有被赋值时,int类型默认值为0
数组的声明与创建同变量的一样,可以同时进行,int[] nums2 = new int[10];
获取数组长度:arrays.length
for(int i = 0; i < nums.length; i++){
sun = sum + nums[i];
}
System.out.println("总和为:"+sum);//结果为55
内存分析(大致、不具体)
堆
- 存放new的对象和数组:array数组名
- 可以被所有的想成共享,不会存放别的对象引用
栈
- 存放基本变量类型(包括这个基本类型的具体数值):int型,申请一个空间,空间里分割出对应数组元素数量的小空间,进行存放元素数值
- 引用对象的变量(存放这个引用在对立面的具体位置)
方法区
- 可以被所有线程共享
- 包含所有的class和static变量
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)};//目前了解不深,这是引用类型
不用操作符new来引出数组,而是直接赋值,大小、数值是固定的
- 动态初始化
int[] a = new int[2];//声明与创建
a[0] = 1;//后面手动赋值,未赋值之前都是隐式初始化,默认值为0
a[1] = 2;
- 数组默认初始化(包含在动态初始化中)
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(未手动赋值之前),七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
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
数组的边界
下标的合法区间:[0,length-1],如果越界就会报错
public static void main(Strung[] args){
int[] a = new int[2];
System.out.println(a[2]);//ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常!
}
数组使用
For循环
For-Each循环
- 增强型省去下标,适用于打印输出,不便于操作内部元素
- 增强型for循环,“int aerray”代表数组里面的每一个元素,arrays代表数组
数组作为方法入参
int[]、double[]、float[]都可以用来说明一个变量或参数是"数组类型"
这与之前调用方法是一致的注意点就是:
方法里的形参名(自定义)和形参类型,以及传递的实参,是数组,且数组类型一致
数组做返回值
数组作为返回值时,接受这个返回值的量,也必须是数组,且数组类型相同
- 调用方法时需要传递参数,参数类型要根据方法的形参类型决定,所以在定义方法时,要将形参的类型表明,而在传递实参时,只需要将参数名写入即可
- 数组的声明与定义 int[] array1 = new int[10];int[] array1 = new int[array2.length]这两个形式是一样的
多维数组
多维数组可以看成数组的数组,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
定义与声明
int a[][] = new int[2][5];
解析:以上二维数组可以看成一个二行五列的数组
Arrays类
JAVA中存在一个数组类,类中有很多方法我们可以根据前面学的引用方法的步骤来引用
冒泡排序(总共有八大排序)
- 两层循环,外层冒泡轮数,里层依次比较
- 嵌套循环,时间复杂度时间复杂度为O(n2)
数值的交换,多采用第三方介入,这里不需要再引入一个空数组,直接把值交换就可以了
思考:如何优化?
- 在排序过程中,我们会发现,有时候万层循环并未循环完毕,但数组元素的大小排序已经达到预期目标,那么在那之后的比较还会进行但却是无意义,把接下来的比较省去,就节省出了时间
示范如下:
改动位置是,第40行和第43行增加的代码
当第一个值小于后一个值时,才会进入该代码,没有进入说明目前的两个值不需要进行比较。也就是说循序已经排好了。那么,如果在某个完整的循环过后,该代码一次也没执行过,那就是flag的值没有被重置,就还是false,说明整个数组元素顺序已经排好了。但只要进入过一次,也就说当时排序并未完全完成。只要有一次进入,那么在内部循环里,flag就一直是true。现在就要创造一个机制,使其可以识别这个现象,并作出反应。
稀疏数组(数据结构,可以简单理解为,将二维或多维数组的元素用坐标表示出来)
介绍 当一个数组中大部分元素为0(五子棋游戏),或者为同一支的数组是,可以使用稀疏数组来保存该数组
稀疏数组的处理方式:
- 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(压缩)
可以理解为记录普通二维数组内有效元素的坐标
这个代码要好好理解