数组

相同类型数据的有序集合

下标从0开始

数组声明创建

声明数组变量的语法：

dataType[ ] arrayRefVar; 首选
dataType arrayRefVar[ ];

使用new操作符来创建数组：dataType[ ] arrayRefVar = new dataType[arraySize];

获取数组长度：arrays.length

public class ArrayDemo01 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int [] nums1;//1.声明一个数组   首选
        //int nums2[];//c c++
        nums1 = new int [10];//2.创建一个数组   这里面可以存放10个int类型的数字
        //int [] num2 = new int [10];//1.2.合并
        nums1[0]=1;//3.给数组元素中赋值
        nums1[1]=2;
        nums1[2]=3;
        nums1[3]=4;
        nums1[4]=5;
        nums1[5]=6;
        nums1[6]=7;
        nums1[7]=8;
        nums1[8]=9;
        //nums1[9]=10;

        System.out.println(nums1[9]);//0
    }
}

内存分析

Java内存：

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；引用对象的变量
方法区：

三种初始化

静态初始化
动态初始化
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，其中的每个元素也要按照实例变量同样的方式被隐式初始化。

public class ArrayDemo01 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        
        int[] a ={
    
    1,2,3,4,5,6,7,8};//静态初始化
        System.out.println(a[0]);

        int [] b = new int[10];//动态初始化：包含静态初始化
        b[0]=10;
        System.out.println(b[0]);
                
    }
}

数组的基本特点

长度是确定的，一旦被创建，大小不可以改变
元素必须是相同类型
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，数组元素相当于对象的成员变量。数组本身就是对象，数组对象本身是在堆中的

数组边界

下标合法区间：[0,length-1]

ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常！

数组使用

for循环

public class ArrayDemo02 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] arrays = {
    
    1,2,3,4,5};

        //打印全部的数组元素
        for(int i =1;i<arrays.length;i++){
    
    
            System.out.println(arrays[i]);
        }

        //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);

        //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

public class Array {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int [ ] arrays = {
    
    1,2,3,4,5};

        //jkd1.5以上 没有下标 增强型的for循环 arrays.for 回车
        for (int array : arrays) {
    
    
            System.out.println(array);
        }
    }
}

public class Array {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] arrays = {
    
    1, 2, 3, 4, 5};

    //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]+" ");
        }
    }

}

反转数组

public class Array {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] arrays = {
    
    1, 2, 3, 4, 5};

        int[] reverse = reverse(arrays);
        printArray(reverse);

    }
    
    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;
        }
    public static void printArray(int[] arrays){
    
    
        for (int i = 0;i < arrays.length;i++){
    
    
            System.out.print(arrays[i]+" ");
        }
    }
}

多维数组

数组的数组

public class Array01 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int[][] array = {
    
    {
    
    1,2},{
    
    2,3},{
    
    3,4},{
    
    4,5}};//4行2列
        /*
         1,2 array[0]
         2,3 array[1]
         3,4 array[2]
         4,5 array[3]
         */
        System.out.println(array[0][0]);//1
        System.out.println(array.length);//4 外部的个数
        System.out.println(array[0].length);//2 array[0]的长度
    }
}

Arrays 类

数组的工具类java.util.Arrays

给数组排序：通过sort方法，升序排列

import java.util.Arrays;

public class ArraysDemo05 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] a = {
    
    1,2,5,420,520,40,63,10,5};
        System.out.println(a);

        System.out.println(Arrays.toString(a));
        
        Arrays.sort(a);//对数组进行排序 升序
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

功能

查找数组元素：binarySearch方法对排序号的数组进行二分查找法
给数组赋值：通过fill方法

public class ArraysDemo05 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] a = {
    
    1,2,5,420,520,40,63,10,5};
        System.out.println(Arrays.toString(a));//结果：[1, 2, 5, 420, 520, 40, 63, 10, 5]

        Arrays.fill(a,2,4,0);//数组填充 下标为[2,4)之间 填充为0  
        System.out.println(Arrays.toString(a));//结果：[1, 2, 0, 0, 520, 40, 63, 10, 5]

        Arrays.fill(a,0);//数组填充
        System.out.println(Arrays.toString(a));//结果：[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
    }
}

冒泡排序

排序算法总共有八大排序

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
每一次比较，都会产生一个最大或者最小的数字
下一轮则少一次排序
依次循环，直到结束

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo07 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] a = {
    
    1,5,4,3,8,9};
        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
    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++) {
    
    //fori回车
            //内层循环：比较判断两个数，如果第一个数比第二个数，则交换位置
            for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
    
    
                if (array[j+1]>array[j]){
    
    //降序排列 array[j+1]<array[j]升序排列
                    temp = array[j];
                    array[j]=array[j+1];
                    array[j+1]=temp;
                }
            }
        }
        return array;
    }
}

时间复杂度：O(n²)

优化方法：

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo07 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] a = {
    
    1,5,4,3,8,9};
        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
    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++) {
    
    //fori回车
            boolean flag = false;//通过flag标识位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，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

编写五子棋游戏，有存盘退出和续上盘功能

二维数组默认为0.所有需要压缩算法------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。

处理方法

记录数组几行几列，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

public class ArrayDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //1.创建一个二维数组 11*11 0代表没有棋子 1代表黑棋 2代表白棋
        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){
    
     //array1.for  使用for-each循环
            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，将非零的值存放在稀疏数组中
        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
        System.out.println("还原数组");

        for (int[] ints : array3){
    
    
            for (int anInt : ints){
    
    
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

结果

输出原始数组
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
有效值的个数：2
稀疏数组
11 11 2
1 2 1
2 3 2
还原
还原数组
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Process finished with exit code 0

Day 004_数组

数组