基础部分数组

Posted 2020-12-14 alljust4u

 

数组

定义

1.数组是相同类型数据的有序集合

2.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

3.其中的每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

 

例1：

public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {

        //变量类型 变量名字 = 变量值;

        int[] nums;//1.声明一个数组

        //int nums[]; 效果相同，但非首选方法

        //Java语言使用new操作符来创建数组

        nums = new int[5];//2.创建一个数组

        //3.给数组元素中赋值

        nums[0]=1;

        nums[1]=2;

        nums[2]=3;

        nums[3]=4;

        nums[4]=5;

        //计算所有元素和

        int sum=0;

        //获取数组长度 arrays.length

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

            sum+=nums[i];

        }

        System.out.println(sum);

    }

}

·数组的元素是通过索引访问的，数组索引从0开始

 

 

 

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，它的元素相当于类的实例变量，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吟诗初始化。（一般为0或者null）

 

数组的四个基本特点

·其长度是确定的。数组一旦创建，它的大小就是不可改变的

·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。

 

数组边界

·下标的合法区间：[0,length-1]，若越界就会报错

例如

public static void main(String[] args) {

      int[] a = new int[2];

        System.out.println(a[2]);

}

 

运行结果：

 

·ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常！

数组使用

·普通for循环

·for-each循环

·数组作方法入参

·数组作返回值

 

例2：

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays={1,2,3,4,5};
        //foreach JDK1.5 没有下标
        for (int array : arrays) {
           System.out.println(array);
         }
        print(arrays);
        int[] reverse = reverse(arrays);
        print(reverse);
    }
    //反转数组 作为方法的调用
    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;
    }
    //打印数组元素
    public static void print(int[] arrays){
        for (int i = 0; i <arrays.length ; i++) {
            System.out.print(arrays[i]+" ");
        }
    }

}

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，其每一个元素都是一个一维数组。

 

·二维数组 int a[][] = new int [2][5];

  该二维数组a可看成一个两行五列的数组

 

例3：

public class Demo05 {

    public static void main(String[] args) {

        int[][] array = {{1, 2, 3, 4, 5}, {2, 3, 4, 5, 6}};

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

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

                System.out.print(array[i][j]+" ");

            }

            System.out.println();

        }

    }

}

输出结果：

 

 

Arrays类

·数组的工具类java.util.Arrays

·查看JDK帮助文档

·Arrays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”对象进行调用.（注意是“不用”，而不是“不能用”）

·具有以下常用功能：

1.给数组赋值:通过fill方法

2.给数组排序：通过sort方法

3.比较数组：equals方法比较数组中元素是否相等。

4.查找数组元素：通过binarySearch方法对排序好的数组进行二分查找法操作

例4：

public class Demo06 {

    public static void main(String[] args) {

        int[] a ={112,2,34,9786,43515,432,36,6};

        Arrays.sort(a); //数组进行排序

        System.out.println(Arrays.toString(a));

        Arrays.fill(a,2,4,0); //数组填充

        System.out.println(Arrays.toString(a));

    }

}

输出结果：

 

 

例5：冒泡排序 时间复杂度为O(n2)

import java.util.Arrays;

/*冒泡排序

      1.比较数组中两个相邻的元素，若第一个数比第二个数大，交换两数的位置

      2.每次比较都会产生一个最大或最小的数字

      3.下一轮可以少一次排序

      4.依次循环直到结束

 */

public class Demo07 {

    public static void main(String[] args) {

        int[] a={2,4,124,5,351,41,51,4125};

        int[] sort= sort(a);

        System.out.println(Arrays.toString(a));

    }

 

    public static int[] sort(int[] array){

        int tmp=0;

        //外层循环：判断要走多少次

        for (int i = 0; i <array.length-1 ; i++) {

            boolean flag = false; //优化 通过flag减少无意义的比较

            //内层循环 比较两数 上述第一步

            for (int j = 0; j <array.length-1 ; j++) {

                if(array[j+1]<array[j]){

                    tmp=array[j];

                    array[j]=array[j+1];

                    array[j+1]=tmp;

                    flag=true;

                }

            }

            if(flag=false) {

                break;

            }

        }

        return array;

    }

}

输出结果：

 

 

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

·稀疏数组的处理方式是：

1.记录数组共有几行几列，有几个不同的值

2.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

·如下图，左边是原始数组，右边是稀疏数组

? 例6：利用稀疏数组存储一个五子棋棋盘  

public class Demo08 {

    public static void main(String[] args) {

        //1.创建一个二维数组11*11  0：空白  1：黑棋 2； 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 i = 0; i < array1.length; i++) {

            int[] ints = array1[i];

            for (int anInt : ints) System.out.print(anInt + " ");

            System.out.println();

        }

        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);

        //2.创建一个稀疏数组

        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]+" "

                    +array2[i][1]+" "

                    +array2[i][2]+" ");

        }

        System.out.println("====================");

        //将稀疏数组还原

        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

        System.out.println("输出还原的数组");

        for (int[] ints : array1) {

            for (int anInt : ints) {

                System.out.print(anInt+" ");

            }

            System.out.println();

        }

    }

}

 

 

输出结果：