大三学java——数组

  1. 什么是数组
  •  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而成的组合。
    • 其中,每一个数据称作一个数据元素,每个数组元素可以通过一个下标来访问它们。 

2. 数组的声明与创建

  • 首先必须声明数组变量,才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法: 

dataType[] arrayRefVar;        //首选方法

 dataType arrayRefVar[];        //效果相同,但不是首选

  •  Java语言使用new操作符来创建数组,语法如下:

dataType[]      arrayRefVar=new dataType[arraySize]; 

  • 数组的元素是通过索引访问的,数组索引从0开始。
  • 获取数组长度: 

arrays.length 

 图片更好理解数组

大三学java——数组_第1张图片

package DWJ;

public class ArrayTest {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//变量的类型	变量的名字=变量的值
		//数组类型
		int[] nums;//1.声明一个数组
		//这里面可以存放10个int类型的数字
		nums =new int[10];//2.创建一个数组
		
		//3.数组元素中赋值
		//不给其中一个赋值就是默认型,int->0或String->null
		nums[0]=1;
		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[1]);
		//System.out.println(nums[9]);//如果没有给nums[9]赋值,输出int的默认值0
		
		//计算所有元素的和
		int sum=0;
		for(int i=0;i

3.三种初始化及内存分析

  • Java内存分析

大三学java——数组_第2张图片

以下是数组内存分析图:

大三学java——数组_第3张图片

  •  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)};

  •   动态初始化

int[] a=new int[2];

a[0]=1;

a[1]=2; 

  • 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隐式初始化。 
package com.dwj.demo.array;

public class ArrayDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //静态初始化:创建+赋值
        int[] a={1,2,3,4,5,6,7,8};
        System.out.println(a[0]);
        //动态初始化:包含默认初始化
        int[] b=new int[10];
        b[0]=10;
        System.out.println(b[0]);
        //默认初始化
        //int默认类型是0
        System.out.println(b[5]);
    }
}

 大三学java——数组_第4张图片

 4.下标越界及小结

  •  数组四个基本特定
    • 数组的长度是确定的。数组一旦被创建,他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意数据类型,包括基本类型和引用类型。
    • 数据变量属引用类型,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。数组的本身就是对象,Java中对象是在堆中,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],如果越界会报错 

public static void main(String[] args){

        int[] a=new int[2];

        System.out.println(a[2]);

//会出现数组下

标越界异常!ArrayIndexOutBoundsException

int[] a={1,2,3,4,5,6,7,8};
        System.out.println(a[0]);
        for (int i = 0; i 
  • 小结:
    • 数组是相同数据类型(数据类型可以为任意类型)的有序集合
    • 数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量
    • 数据长度的确定,不可变的。如果越界,则报: ArrayIndexOutofBounds

5.数组的使用   

  • 案例
  • package dwj;
    
    public class ArrayDemo03 {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		int[] arrays= {1,2,3,4,5};
    		
    		//打印全部的数组元素
    		for(int i=0;imax) {
    				max=arrays[i];
    			}
    		}
    		System.out.println("max="+max);
    		
    		
    		
    
    	}
    
    }
    

  • For-Each循环
  • package com.dwj.demo.array;
    
    public class ArrsyDemo04 {
        public static void main(String[] args) {
            int[] arrays={1,2,3,4,5};
    
            //JDK1.5,没有下标
            //arrays表示一个数组,前面的array表示数组中的元素
            //遍历出数组中的所有元素
            for (int array : arrays) {
                System.out.println(array);
    
            }
        }
    }
    

  • 数组作方法入参
  • package com.dwj.demo.array;
    
    public class ArrsyDemo04 {
        public static void main(String[] args) {
            int[] arrays={1,2,3,4,5};
            printArray(arrays);
        }
    
        //打印数组元素
        public static void printArray(int[] arrays){
            for (int i = 0; i 

  • 数组作返回值
package dwj;

public class ArrayDemo04 {


	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		int [] arrays= {1,2,3,4,5};
//		
//		for (int array:arrays) {
//			System.out.println(array);
//		}
		
		//printArray(arrays);
		int[] reverse=reverse(arrays);
		printArray(reverse);

	}
	//打印数组元素
	public static void printArray(int[] arrays) {
		for(int i=0;i

 6. 多维数组

  • 多维数组可以看成是数组的数组,比如多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。
  • 大三学java——数组_第5张图片
  • 二维数组 

 int a[][]=new int[2][5];

  • 解析:以上二维数组a可以看成一个二行五列的数组。
  • 二维数组图像解释
  • 大三学java——数组_第6张图片
package array;

public class ArrayDemo01 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
		//定义了4行2列的数组	[4][2]
		//二维数组	数组里面嵌入了一个数组
		/*
		 * 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}};
		
		printArray(array[0]);
		System.out.println(array[2][0]);//3
		System.out.println(array[3][1]);//5
		System.out.println(array.length);//4
		System.out.println(array[0].length);//2

		}
	//打印数组元素
	public static void printArray(int[] arrays) {
		for(int i=0;i

 7.Arrays类

  • 数组的工具类java.uti.Arrays
  • 由于数组对象本身并没有什么方法供我们调用,但API中提供了一个工具类Arrays供我们使用,从而对一些数据对象进行一些基本的操作。
  • 查看JDK帮助文档
  • Arrays类中的方法都是static修饰的静态方法,在我们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:“不用”而不是“不能”)
  • 具有以下常用功能:
    • 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方法比较数组值是否相等
    • 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
package array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo06 {


	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
		int [] a= {1,2,3,4,99,55,30000};
		int [] a2={1,2,3,4,99,55,30000};
		System.out.println(a);//[I@15db9742
		//打印数组元素
		System.out.println(Arrays.toString(a));
		//printarray(a);
		
		
		//数组进行排序:升序
		Arrays.parallelSort(a);
		System.out.println(Arrays.toString(a));
		
		
		//数组填充
		Arrays.fill(a, 0);
		System.out.println(Arrays.toString(a));
		

	}
	//不建议重复造轮子
	public static void printarray(int [] a) {
		for(int i=0;i

8.冒泡排序(面试重点)

  • 冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一,总共有八种排序
    • 【狂神说Java】Java零基础学习视频通俗易懂_哔哩哔哩_bilibili                这里有冒泡排序的动画演示
    • 冒泡排序的代码还是相当简单的,两层循环,外层冒泡轮数,里层依次比较
    • 我们看到嵌套循环,应该立马就可以得出这个算法的时间复杂度O(n2)
package array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo07 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		int[] a= {1,6,8,7,5,9};
		
		int[] sort=sort(a);//调用自己写的排序方法以后,返回一个排序后的数组
		System.out.println(Arrays.toString(sort));

	}
	//冒泡排序
	//1.比较数组中两个相邻元素,如果第一个数比第二个数大。就交换位置
	//2.每一次比较,都会产生一个最大,或者最小的数字
	//3.下一轮则可以少一次排序
	//4.依次循环,直到结束
	public static int[] sort(int[] array) {
		//临时变量
		int temp=0;
		//外层循环,判断这个我们要走多少次
		for(int i=0;i

 9.稀疏数组(扩展)

  • 是一种数据结构
  • 需求:编写五子棋游戏,有存盘退出和续上盘的功能。黑棋代表1,白棋用2代表

大三学java——数组_第7张图片

  •  分析问题:因为该二维数组的很多值是默认值0,因此记录了很多没有意义的数据。用压缩的方式。
  • 解决:稀疏矩阵
    • 当一个数组中的大部分元素为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:
      • 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,从而缩小的规模
    • 如下图:左边是原始数组,右边是稀疏数组(6行7列8个有效数字)
    • 大三学java——数组_第8张图片

    代码

  • package com.dwj.demo.array;
    
    public class ArrayDemo08 {
        public static void main(String[] args) {
            //1.创建一个二维数组11*11   0:没有棋子  1:黑棋    2:白棋
            //11*11的二维数组
            int[][] array1 = new int[11][11];
            //赋值
            array1[1][2] = 1;
            array1[2][3] = 2;
            //输出原始的数组
            System.out.println("输出原始数组");
    
            for (int[] ints : array1) {
                for (int anInt : ints) {
                    System.out.print(anInt + "\t");
                }
                //换行
                System.out.println();
            }
            System.out.println("=====================");
    
            //转换为稀疏数组来保存
            //获取有效值个数
            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("=====================");
            System.out.println("还原");
            //1.读取稀疏数组的值
            int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
    
            //2.给其中的元素还原值
            for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
                array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
    
            }
            //3.打印
            System.out.println("输出还原数组");
    
            for (int[] ints : array3) {
                for (int anInt : ints) {
                    System.out.print(anInt + "\t");
                }
                //换行
                System.out.println();
    
            }
        }
    }