java基础——多维数组和稀疏数组

Posted 2021-05-25 放慢_脚步

多维数组

• 多维数组可以堪称数组的数组，比如二维数组就是一个特殊的一维数组，其中每一个元素都是一个以为数组
• 而且数组

int a[][]= new int[2][3];

public class ArrayDemo05 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        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.length);  //4
        System.out.println(array[1].length);  //2
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
                System.out.println("array["+i+"]["+j+"]:"+array[i][j]);
            }
        }
    }
}

Array类

• 数组的工具类java.util.Arrays
• 由于数组对象本身并灭有什么方法可以供我们调用。但API中提供工了一个工具类Array供我们使用，从而可以数据对象进行一些基本的操作。
• 查看JDK帮助文档
• Array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“不用”使用对象来调用。（注意：是不用 not 不能）
• 具有一下常用功能：
  • 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法操作。

public class ArrayDemo06 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a ={1,23,45,5,5656,6,6,5,54,4,44};
        // 打印数组元素 Array.toString
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        System.out.println("================");
        //对数据进行排序 Arrays.sort
        Arrays.sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        System.out.println("****************");
        // 对数组的元素进行填充
        Arrays.fill(a,2,5,0);
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

冒泡排序

• 最为出名的排序方法。（总共有八种排序方法）
• 两层循环，外层冒泡轮数，内层一次比较
• 我们看到嵌套循环，应该立刻得出这个算法的时间复杂度为O（^2）

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo01 {

    public static void main(String[] args) {
        //冒泡排序
        //1.
        //2.
        //3.
        int[] a ={12,2,3,4,5,34,23,28,54,10};
//        int[] sort = sort(a);
//        for (int x : a) {
//            System.out.print(x+"  ");
//        }
        int[] sort = sort(a);
        String string = Arrays.toString(sort);
        System.out.println(string);
    }

    //冒泡排序功能
    public static int[] sort (int[] array){
        int temp = 0;
        //外层：判断执行多少次，array.length-1次
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
            // 优化算法：
            // 减少没有意义的比较
            boolean flag =  false;
            //比较两个数的大小，并且交换位置
            for (int j = i+1; j <array.length; j++) {
                if (array[i]>array[j]){
                    temp = array[i];
                    array[i] =array[j];
                    array[j] = 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，或者同一个值的数组时，可以使用稀疏数组来保存该数组。
• 稀疏数组的处理方式是：
  • 记录数组一共有几行几列，有多少不同值
  • 把具体的不同值的元素的 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

例如：编写五子棋游戏中，有存盘和退出的功能:
array[1][2]= 1;array[2] [3]=2,总共，原数列：11行，11列，两个有效数字
则转化成稀疏阵列为：
11,11,2
1, 2, 1
2, 3, 3

// 设计程序时，重点要抓住，稀疏数组只有3列。
public class ArrayDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] array = new int[11][11];
        array[1][2] =1;
        array[2][3] =2;

        //打印二维数组元素
        for (int[] ints : array) {
            for (int x : ints) {
                System.out.print(x+"  ");
            }
            System.out.println(); //换行
        }
        //转化为稀疏数组
        //获取有效值的个数
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
                if (array[i][j] != 0){
                    sum++;
                }
            }
        }
        System.out.println("有效值的个数:"+sum);

        //确定建立稀疏数组的大小
        //稀疏数组表头的初始化
        int[][] array2 = new int[sum+1][3];
        array2[0][0] = array.length;
        array2[0][1] = array[0].length;
        array2[0][2] = sum;
        //遍历二维数组，将非0的数据储存到稀疏数组中
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
                if (array[i][j] != 0){
                    for (int k = 1; k < sum+1; k++) {
                        array2[k][0] = i;
                        array2[k][1] = j;
                        array2[k][2] = array[i][j];
                    }
                }
            }
        }

        System.out.println("$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$");
        System.out.println("打印稀疏数组:");
        //打印稀疏数组
        for (int[] ints : array2) {
            for (int x : ints) {
                System.out.print(x+"  ");
            }
            System.out.println(); //换行
        }
        //还原稀疏数组
        //读取稀疏数组
        int a = array2[0][0]; //原数列的行数
        int b = array2[0][1]; //原数列的列数
        int c = array2[0][2]; //原数列的有效个数
        int[][] array3 = new int[a][b];
        for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
                array3[array2[i][0]][array2[i][1]]= array2[i][2];
        }
        System.out.println("$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$");
        System.out.println("打印还原后的稀疏数组:");
        //打印二维数组元素
        for (int[] ints : array) {
            for (int x : ints) {
                System.out.print(x+"  ");
            }
            System.out.println(); //换行
        }
    }
}