Java基础知识二次学习--第五章 数组

Posted 2020-09-15 Nemo

第五章 数组

时间：2017年4月26日15:11:30~2017年4月26日15:15:54

章节：05章_01节 

视频长度：09:30

内容：一维数组的内存分析

心得：

Java中数组是引用类型 栈里面存的数组的引用 实际对象在堆内存里面

（C与C++是分配在栈里的）

内存图：

 

 

元素为引用数据类型的数组

 

引用类型的数组如上图

 

时间：2017年4月26日15:16:22~2017年4月26日15:19:00

章节：05章_02节 

视频长度：05：25

内容：数组元素的创建与使用

心得：

首先分配空间，再往里面添加内容

静态初始化：在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值

例如 int a[]={3,2,4}

Java数组下标从0开始

 

时间：2017年4月26日15:19:17~2017年4月26日15:55:10

章节：05章_03节 ~05章_14节 

视频长度：6:24 +11:29 + 1:14 + 18:27+2:22 +6:44 +22:56+9:44 +19:26 +3:04 +5:33 +9:33

内容：数组的练习和一些基本算法的讲解

心得：

关于main方法的细节

public static void main (String[] args){

}

String 类型的数组 命令行中用于输出后面的参数

 

 

 

args[] 的数组

 

题外：

 

基本类型分配在栈空间里，如果想强行放到堆里面

就需要将他们包装成为对象 这些包装类 存放在java.lang包中

这些包装类里面还封装了很多处理这些数据类型的方法

 

练习题目：用上面的命令行参数 输入2,4,6,7,3,5,1,9,8

转换成INT类型数组 再从小到大排好序 输出出来

思路：

1.首先在命令行输入这些数 空格分开

2.接着把main方法参数里 String类型的数组args[]转成Int类型 可以用Integer.parseInt的方法转换

3.排序 可以手动排 例如冒泡选择插入快排（关于排序之前有一些专门的整理）

这里暂时不贴了，在笔记本的另外部分

或者用Java自带的排序Array.sort（）

最后输出

 

这里重新整理一下快速排序 直接贴出my eclipse中写的代码了。

package 算法;

 

import com.jhdx.uitl.usualMethod;

 

/*算法思想:选定一个数字，以这个数字为基准，将数组一分为二，将比他小的放在他左边，比他大的放在他右边

 * 接着分别再对左右两边的小数组进行同样的递归操作，直到数组有序

 * */

public class 快速排序 {

public static int getMiddle(int[] array,int low,int high){

      int temp=array[low];//默认将数组的第一个数作为中轴

      while (low<high) {

            while (low<high&&array[high]>=temp) {//如果高位数字大于等于中轴数字，则将高位标记往前推一位

                  high--;

            }

            array[low]=array[high];      //一直推到小于中轴数字为止，将这个高位数字换到低位去

            while (low<high&&array[low]<=temp) {//同理如果低位数字小于等于中轴数字，则将低位标记往后推一位

                  low++;

            }

            array[high]=array[low];//同理一直推到低位标记的数字大于中轴数字为止，将这个低位数字换到高位去

      }

      array[low]=temp;//将中轴数字放到应该在的位置

      return low;

}

 

public static void quickSort(int[] array,int low,int high){

      if (low<high) {

            int middle=getMiddle(array, low, high);

            quickSort(array, low, middle-1);//对一分为二的低位数组再次分割排序

            quickSort(array, middle+1, high);//对一分为二的高位数组再次分割排序

      }

}

public static void main(String[] args) {

      int array[]=usualMethod.getRandomArray(1000000);

      usualMethod.beforeMethod(array);

      int low=0;

      int high=array.length-1;

      quickSort(array, low, high);

      usualMethod.afterMethod(array);

}

}

 

 

 

 

 

这里整理一下 二分查找（折半查找）

之前的整理中没有整理到的

 

首先是算法思想

思想：

 

二分查找又称折半查找，它是一种效率较高的查找方法。

折半查找的算法思想是将数列按有序化(递增或递减)排列，查找过程中采用跳跃式方式查找，即先以有序数列的中点位置为比较对象，如果要找的元素值小 于该中点元素，则将待查序列缩小为左半部分，否则为右半部分。通过一次比较，将查找区间缩小一半。 折半查找是一种高效的查找方法。它可以明显减少比较次数，提高查找效率。但是，折半查找的先决条件是查找表中的数据元素必须有序。

折半查找法的优点是比较次数少，查找速度快，平均性能好;其缺点是要求待查表为有序表，且插入删除困难。因此，折半查找方法适用于不经常变动而查找频繁的有序列表。

 

说简单点就是 小时候玩的猜数游戏 你让别人猜一个数 你告诉他是大了还是小了  然后你每次都猜一半 这样很快就可以猜中

 

 

public class BinarySearch {
        /**
        * 二分查找算法
        * @param srcArray 有序数组
        * @param key 查找元素
        * @return key的数组下标，没找到返回-1
        */ 
        public static void main(String[] args) {
            int srcArray[] = {3,5,11,17,21,23,28,30,32,50,64,78,81,95,101}; 
            System.out.println(binSearch(srcArray, 0, srcArray.length - 1, 81)); 
        }

        // 二分查找递归实现 
        public static int binSearch(int srcArray[], int start, int end, int key) { 
            int mid = (end - start) / 2 + start; 
            if (srcArray[mid] == key) { 
                return mid; 
            } 
            if (start >= end) { 

                return -1; 

            } else if (key > srcArray[mid]) {  //根据条件判断返回大数组还是小数组

                                               //然后通过递归调用自己再找

                return binSearch(srcArray, mid + 1, end, key); 
            } else if (key < srcArray[mid]) { 
                return binSearch(srcArray, start, mid - 1, key); 
            } 
            return -1; 

        }

 

       // 二分查找普通循环实现 

        public static int binSearch(int srcArray[], int key) { 
            int mid = srcArray.length / 2; 
            if (key == srcArray[mid]) { 
                return mid; 
            } 

            int start = 0; 
            int end = srcArray.length - 1; 
            while (start <= end) { 
                mid = (end - start) / 2 + start; 
                if (key < srcArray[mid]) { 
                  end = mid - 1; 
                } else if (key > srcArray[mid]) { 
                    start = mid + 1; 
                } else { 
                    return mid; 
                } 
            } 
            return -1; 
        }

        

}

 

 

关于进阶的讨论：

 

优点：ASL≤log2n，即每经过一次比较,查找范围就缩小一半。经log2n 次计较就可以完成查找过程。

缺点：因要求有序，所以要求查找数列必须有序，而对所有数据元素按大小排序是非常费时的操作。另外，顺序存储结构的插入、删除操作不便利。

考虑：能否通过一次比较抛弃更多的部分（即经过一次比较，使查找范围缩得更小），以达到提高效率的目的。……？

可以考虑把两种方法（顺序查找和折半查找）结合起来，即取顺序查找简单和折半查找高效之所长，来达到提高效率的目的？实际上这就是分块查找的算法思想。

 

 

时间：2017年4月26日16:00:04~2017年4月26日16:10:34

章节：05章_15节 05章_16节

视频长度：13:00 +14:49

内容：二位数组

心得：

int a[][]={{1,2},{3,4,5},{7,8,9}};

Java中多维数组的声明和初始化应该从高纬到低纬

内存图可以看出 先内存里要先分配高维的才能继续指向低维的

 

 

可以这样动态初始化

 

 

 

关于数组的拷贝

public static void arraycopu(Object src,int srcPos,object dest int destPos ,int length)

几个参数分别是拷贝的数组，开始的位置，被拷贝位置的数组，开始的位置，拷贝的长度

是直接通过内存地址拷贝 改变指向的位置 

 

之前整理插入排序的时候 用到过这个方法 所以比较熟悉 要给插入的数留一个位置

 

      //算法部分

      for (int i = 0; i < array.length; i++) {

            for (int j = 0; j < i; j++) {

                  if (array[i]<array[j]) {

                        int temp=array[i];

                        System.arraycopy(array, j, array, j+1, i-j);//复制数组，从j序列复制到j+1，腾出一个位子，下标是j

                        array[j]=temp;

                  }

            }

      }

 

时间：2017年4月26日16:10:40~2017年4月26日16:12:30

章节：05章_17

视频长度：00:51

内容：总结

心得：

知识点总结

数组的内存布局

常见算法