JAVA -—— 数组
数组定义、声明和创建
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。
- 其中每个数据称为一个数组元素,每个数组元素可以通过下标访问他们。
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
- 声明语法:①: dataType[] arrayRefVar; //首选
②: dataType arrayRefVar[]; //尽量不要用 - 用new创建: dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];
数组赋值:可以一个个赋值,也可以一起赋值,如下:
int[] num;//1、声明一个数组
num = new int[10];//2、创建一个数组
//3、给数组元素中赋值
num[0] = 1;
num[1] = 2;
num[2] = 3;
num[3] = 4;
num[4] = 5;
num[5] = 6;
num[6] = 7;
num[7] = 8;
num[8] = 9;
num[9] = 10;
int[] num2 = {1,2,3,4,565,2,75,4,5,4};
注:如果没有赋值,则存的值为默认值。
第一步声明数组:指的是在栈里建立一个array
第二部创建数组;就是指在堆里创建一个数组的区域,里面可以存放几个数据
第三部赋值:指的是给存放数据的地方放入数据
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException表示数组边界超了
//数组Demo01
public class ArrayDemo {
//变量的类型 变量的名字 = 变量的值
//数组类型
public static void main(String[] args) {
int[] nums;//定义一个数组//首选
nums = new int[10];//这里可以存放10个int类型的数字
int num2[];//不推荐
int[] num;//1、声明一个数组
num = new int[10];//2、创建一个数组
//3、给数组元素中赋值
num[0] = 1;
num[1] = 2;
num[2] = 3;
num[3] = 4;
num[4] = 5;
num[5] = 6;
num[6] = 7;
num[7] = 8;
num[8] = 9;
num[9] = 10;
//System.out.println(num[0]);
/*
//计算所有元素的和
int sum = 0;
//获取数组长度:array.length
for (int i = 0; i < num.length; i++) {
sum=sum+num[i];
}
System.out.println("总和为:"+sum);
*/
System.out.println(num[11]);
}
}
三种初始化——(静态、动态和默认初始化)
静态初始化:int[] a = {1,2,3};
动态初始化:int[] a = new int[2]; a[0] = 1; a[1] = 2;
数组的默认值初始化:创建完一个数组,它内部就已经初始化了。(int类型的默认值为0,String类型的为null)
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};
Man[] mans = {new Man(),new Man()};//引用类型
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]);
System.out.println(b[1]);
System.out.println(b[2]);
}
}
数组的四个基本特点
- 其长度是确定的,数组一旦被创建,它的大小就被确定不可以更改;
- 数组的元素必须是相同类型的,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;
- 数组的变量属于引用类型,数组也可以看成对象,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中对象是在堆里的,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。
合法区间
[0——length-1],超过合法区域,则报 ArrayIndexOutofBounds
数组的使用
①for-each循环
②数组作为方法入参
③数组作为返回值
//①循环(单独的for)
public class ArrayDemo03 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
//打印全部的数组元素
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.println(arrays[i]);
}
System.out.println("=============");
//求全部数组元素的和
int sum = 0;
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
sum += arrays[i];
}
System.out.println("sum:"+sum);
System.out.println("=============");
//查找最大元素
int max = arrays[0];
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
if (arrays[i] > max) {
max = arrays[i];
}
}
System.out.println("max:"+max);
}
}
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays ={1,2,3,4,5,6};
//①循环
for (int array: arrays ) {
System.out.println(array);
}
System.out.println("==========");
//(②——入参)打印元素
printArray(arrays);
System.out.println("========");
//(③——返回值)反转数组
int[] reverse = reverse(arrays);
printArray(reverse);
}
//反转数组
public static int[] reverse(int[] array){//reverse:反转
int[] result = new int[array.length];
//反转的操作
for (int i = 0,j= array.length-1; i < array.length; i++,j--) {
result[j] = array[i];
}
return result;
}
//打印数组元素
public static void printArray(int[] array){
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
System.out.println(array[i]+" ");
}
}
}
二维数组
数组可以是多维的,这里举例二维的,其实就是数组的元素还是数组,嵌套而已;
public class ArrayDemo05 {
public static void main(String[] args) {
int[][] array = {{1,2,},{2,3},{3,4},{4,5}};//二维数组
//打印多维数组
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
System.out.println(array[i][j]);
}
}
}
}
Arrays类
数组的工具类:(java.util.Arrays);
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:
- 数组赋值:fill方法
- 数组排序:sort方法
- 比较数组:equals方法(比较数组中元素是否相等)
- 查找数组元素:binarySearch方法,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 = {1,2,3,4,45,65,47,64,7,456,12,3};
System.out.println(a);//[I@1b6d3586
//打印数组元素:Arrays.toString
System.out.println(Arrays.toString(a));
//自己写的方法:打印数组元素
printArray(a);
//数组进行排序:升序
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
Arrays.fill(a,2,4,0);//数组填充
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
public static void printArray(int[] a){
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
if (i==0){
System.out.print("[");
}
if (i == a.length-1) {
System.out.println(a[i] + "]");
}else {
System.out.print(a[i]+", ");
}
}
}
}
冒泡排序
两层循环,外层轮数,里层依次比较。
注:我们看到嵌套循环,则立马可以得到这个算法的时间复杂性为O(n2)
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo07 {
public static void main(String[] args) {
int[] a={1,3,45,6,4,23,7,2,875};
int[] array = array(a);//调用完我们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(array));
}
/*
冒泡排序:
1.比较数组中,两个相的元素,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.下一轮的次数减一
4.依次循环知道结束
*/
public static int[] array(int[] array){
//临时变量
int temp = 0;
//外层循环,判断我们这个要走多少次;
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,比较判断两个数,如果第一个数比第二个数大,则交换位置
for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
if (array[j+1]<array[j]){
temp = array[j+1];
array[j+1] = array[j];
array[j] = temp;
flag = true;
}
}
if (flag == false){
break;
}
}
return array;
}
}
稀疏数组
目的就是为了压缩数据;
当一个数组中大部分元素为0 或为同一值时,可以使用稀疏数组来保存该数组。
处理方法:
- 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即值记录在一个小规模的数组中,从而缩小程序的规模;
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
int[][] array1=new int[11][11];
array1[1][2] = 1;
array1[2][3] = 2;
//输出原始的数组
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
//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;//行
array2[0][1]=11;//列
array2[0][2]=sum;//有效值
//遍历二维数组,将非零的值,存放稀疏数组中
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("================================");
//还原数组
//1.读取稀疏数组
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
//2.给其中元素赋值
for (int i = 1; i <array2.length; i++) {//条件也可以是i<=array2[0][2]
array3[array2[i][0]][array2[i][1]]=array2[i][2];
}
//打印还原数组
for (int[] ints:array3) {
for (int anInt:ints) {
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
}
}