1. 数组概述
- 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。
- 其中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。
2. 数组声明创建
-
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; // 首选的方法 或 dataType arrayRefVar[]; // 效果相同，但不是首选方法 -
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.lengthpackage github.array; public class ArrayDemo01 { // 变量的类型 变量的名字 = 变量的值 public static void main(String[] args) { int[] numbers; // 1.定义 numbers = new int[10]; // 2.创建一个数组 // 这里面可以存放10个int型数字 // 3.给数组赋值 numbers[0]=1; numbers[1]=2; numbers[2]=3; numbers[3]=4; numbers[4]=5; numbers[5]=6; numbers[6]=7; numbers[7]=8; numbers[8]=9; numbers[9]=10; System.out.println(numbers[9]); } } -
计算数组元素的和
package github.array; public class ArrayDemo01 { // 变量的类型 变量的名字 = 变量的值 public static void main(String[] args) { int[] numbers; // 1.定义 numbers = new int[10]; // 2.创建一个数组 // 这里面可以存放10个int型数字 // 3.给数组赋值 numbers[0]=1; numbers[1]=2; numbers[2]=3; numbers[3]=4; numbers[4]=5; numbers[5]=6; numbers[6]=7; numbers[7]=8; numbers[8]=9; numbers[9]=10; // 计算所有数字的和 int sum = 0; // 获取数组的长度: arrays.length for(int i = 0;i
内存分析
- 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（包含默认初始化）
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，其它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 github.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[2];
b[0]=10;
System.out.println(b[0]);
}
}
数组的四个基本特点：
- 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。
下标越界及小结：
-
下标的合法区间：[0, length-1]，如果越界就会报错：
package com.xxx.array; public class ArrayDemo03 { public static void main(String[] args) { int[] a = new int[2]; System.out.println(a[2]); } } ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常！
- 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。
- 数组长度是确定的，不可变的。如果越界，则报：
ArrayIndexOutofBounds。
3. 数组使用
- 普通的 for 循环
- For-Each 循环：没有下标
- 数组作为方法入参
- 数组作为返回值
package github.array; public class ArrayDemo04 { public static void main(String[] args) { int[] arrays = {1,2,3,4,5,6}; // JDK1.5，没有下标 // 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< arrays.length;i++){ System.out.println(arrays[i]+""); } } // 反转数组 public static int[] reverse(int[] arrays){ int[] result = new int[arrays.length]; // 反转的操作 for (int i = 0,j= result.length-1; i < arrays.length; i++,j--) { // result[] = arrays[i]; result[j] = arrays[i]; } return result; } }
4. 多维数组
- 多维数组可以看成是数组的数组，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。
- 二维数组
int a[][] = new int[2][5]; // 解析：以上二维数组a可以看成一个两行五列的数组
package github.array;
public class ArrayDemo05 {
public static void main(String[] args) {
// [4][2]
/*
1,2 array[0]
2,3 array[1]
3,4 array[2]
5,6 array[3]
*/
int[][] array = { {1,2},{3,4},{5,6},{7,8} };
// 输出单个元素
printArray(array[0]);
System.out.println(array[0][0]);
System.out.println("----------------");
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
for (int j = 0; j < array[i].length; j++){
System.out.println(array[i][j]);
}
}
}
// 打印数组元素
public static void printArray(int[] arrays){
for(int i=0;i< arrays.length;i++){
System.out.println(arrays[i]+"");
}
}
}
5. 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 ）。 - 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。
package github.array; import java.util.Arrays; public class ArrayDemo06 { public static void main(String[] args) { int[] a = {1,2,3,4,9090,543,21,3,23}; System.out.println(a); // 地址值：[I@776ec8df // 打印数组元素Arrays.toString System.out.print("系统打印数组方法:"); System.out.println(Arrays.toString(a)); System.out.print("自定义打印数组方法:"); printfArray(a); // 数组排序 Arrays.sort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); // 数组填充 Arrays.fill(a,2,4,12); // 数组2~4之间填充12 System.out.println("数组填充:" + Arrays.toString(a)); // 数组查找 int i = Arrays.binarySearch(a, 23); System.out.println("查找的元素在数组中的位置:" + i); } public static void printfArray(int[] a){ for (int i = 0; i < a.length; i++) { if(i==0){ System.out.print("["); } if(i==a.length-1){ System.out.print(a[i] + "]"); }else { System.out.print(a[i] + ", "); } } System.out.println(); } } - 给数组赋值：通过
6. 冒泡排序
- 冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一，总共有八大排序！
- 两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较。
- 这个算法的时间复杂度为
O(n^2^)。package github.array; import java.util.Arrays; public class ArrayDemo07 { public static void main(String[] args) { // 调用排序 int[] array = {12,63,1,95,44,62,78}; System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(array)); int[] sort = sort(array); // 调用自定义冒泡排序函数 System.out.println("排序后:" + Arrays.toString(sort)); } // 冒泡排序 /* 1.比较数组中，两个相邻的元素，如果第一个数比第二个数大，我们就交换他们的位置。 2.每一次比较，都会产生出一个最大或最小的数。 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，判断要走多少次; for (int i = 0; i < array.length-1; i++) { boolean flag = false; // 通过flag标识位减少没有意义的比较 // 内层循环，比较大小，如果第一个数比第二个数大，交换位置 for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) { if (array[j] > array[j+1]) { temp = array[j]; array[j] = array[j + 1]; array[j + 1] = temp; flag = true; } } if(flag==false){ break; } } return array; } }
7. 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：
- 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的行、列及数值，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。
package github.array;
public class ArrayDemo08 {
public static void main(String[] args) {
// 1.创建一个二维数组
int[][] array1 = new int[11][11];
array1[1][2] = 1;
array1[2][3] = 2;
// 输出原始数组
System.out.println("输出原始的数组");
for(int[] ints:array1){
for(int anInt : ints){
System.out.print(anInt + "\t");
}
System.out.println();
}
System.out.println("====================");
// 转换为稀疏数组保存
// 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，存放到稀疏数组
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
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
// 2.给元素还原值
for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
// array2[i][0] 横坐标 array2[i][1] 纵坐标 array2[i][2] 值
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}
// 3.打印
System.out.println("输出原始的数组:");
for(int[] ints:array3){
for(int anInt : ints){
System.out.print(anInt + "\t");
}
System.out.println();
}
}
}
数组常用操作