JavaSE--数组详解
文章目录
- 一.数组的定义
- 二.数组的声明与创建
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- 1.数组的声明
- 2.数组的创建
- 三.数组的三种初始化及内存分析
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- 1.三种初始化
- 2.内存分析
- 四.数组的四个基本特点和下标越界
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- 1.四个基本特点
- 2.数组边界
- 五.数组的使用
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- 1.For-Each循环
- 2.数组做方法参数
- 3.数组做返回值
- 六.多维数组
- 七.Arrays类
- 八.稀疏数组
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- 1.稀疏数组介绍
- 2.五子棋游戏
- 九.冒泡排序
一.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组合而成。
每一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。
二.数组的声明与创建
1.数组的声明
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：
//数组类型
dataType[] arrayRefVar;//首选的方法
或
dataType arrayRefVar[];//效果相同，但不是首选方法（c和c++）
2.数组的创建
Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：
arrayRefVar = new dataType[arraySize];
数组变量的声明和数组的创建可以用一条语句完成，语法如下：
dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];//arrarSize是数组的长度
数组的元素是通过索引访问的，数组索引从0开始。
获取数组的长度：arrays.length
三.数组的三种初始化及内存分析
1.三种初始化
- 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。
2.内存分析
四.数组的四个基本特点和下标越界
1.四个基本特点
- 其长度是确定的。数组一旦被创建，它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。
2.数组边界
下标的合法区间：[0,length-1]，如果越界就会报错，即当索引数组元素超出数组长度时，会抛出异常数组下标越界：java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
五.数组的使用
1.For-Each循环
在JDK1.5版本以上可以使用增强型for循环遍历数组，但是省去了下标。
for (int array : arrays) {
System.out.println(array);
}
2.数组做方法参数
数组可以作为参数传递给方法
打印数组的所有元素：
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
printArray(arrays);
}
public static void printArray(int[] arrays){
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i]+" ");
}
}
3.数组做返回值
反转数组：
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
reverse(arrays);
}
public static int[] reverse(int[] arrays){
int[] result = new int[arrays.length];
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
result[i] = arrays[arrays.length-1-i];
}
return result;
}
六.多维数组
多维数组可以堪称是数组的数组，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。例如创建和声明一个二维数组的语法如下：
int a[][] = new int[i][j];//定义一个i行j列的数组
//type[][] typeName = new type[typeLength1][typeLength2]
七.Arrays类
数组的工具类Java.util.Arrays。
由于数组对象本身并没有什么方法可以供我们调用，但API中提供了一个工具类Arrays供我们使用，从而可以对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“而不是”不能“）
Arrays类具有以下常用功能：
打印数组元素：通过toString方法
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
八.稀疏数组
1.稀疏数组介绍
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，有多少个不同的值
- 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
如下图：左边是原始数组，右边是稀疏数组。
2.五子棋游戏
编写五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能。
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。
解决：稀疏数组
public static void main(String[] args) {
//创建原始数组
int[][] array1 = new int[11][11];
array1[1][2] = 1;
array1[2][3] = 2;
//输出原始数组
int count = 0;
System.out.println("输出原始的数组：");
for (int[] ints : array1) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt+"\t");
if (anInt!=0){
count++;
}
}
System.out.println();
}
//转换为稀疏数组保存
//获取有效值的个数
int[][] array2 = new int[count+1][3];
array2[0][0] = array1.length;
array2[0][1] = array1[0].length;
array2[0][2] = count;
int count1 =1;
for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
for (int j = 0; j < array1[i].length; j++) {
if (array1[i][j]!=0){
array2[count1][0] = i;
array2[count1][1] = j;
array2[count1][2] = array1[i][j];
count1++;
}
}
}
//输出稀疏数组并保存
System.out.println("输出稀疏数组：");
for (int[] ints : array2) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
//还原稀疏数组
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
for (int i = 1; i < count1; i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}
System.out.println("输出还原数组：");
for (int[] ints : array3) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
}
//============================输出结果=============================
输出原始的数组：
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
输出稀疏数组：
11 11 2
1 2 1
2 3 2
输出还原数组：
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
九.冒泡排序
总共有八大排序，冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一。
冒泡的代码两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较。我们看到嵌套循环，可以得出这个算法的时间复杂度为O（n2）。
public static void sort(int array[]){
for (int a = 0; a < array.length-1; a++) {//外层循环，判断我们要走多少次
for (int i = a+1; i < array.length; i++) {//内层循环，如果第一个数比第二个数大，则交换位置
if (array[i]