Java学习——数组

Java数组

一、数组阐述

​ 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。

二、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;//首选方法
//或者
dataType arrayRefVar[];//效果相同，但并非首选方法

​ 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，数组所以从0开始计数。

​ 获取数组长度：arrays.length

三、内存分析

​ Java内存分析：

四、三种初始化

1. 静态初始化

int[] a = {1,2,3};
Man[] mas = {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隐式初始化。

五、数组的四个基本特点

1. 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。
2. 其元素必须是相同类型，不允许出现混合类型。
3. 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。
4. 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中对象实在堆中的，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。

六、数组边界

​ 下标的合法区间：[0，length-1]，如果越界就会报错；

public static void main(String[] args){
	int[] a = new int[2];
	System.out.println(a[2]);
}

​ ArraylndexOutOfBoundsException:数组下标越界！

小结：

​ 1. 数组是相同数据类型的有序集合。（可以为任何类型）

​ 2. 数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量。

​ 3. 数组长度是确定的，不可以变的，如果越界，则报错：ArraylndexOutOfBounds

七、数组使用

1. For-Each循环

​ forEach() 方法用于调用数组的每个元素，并将元素传递给回调函数。

​ 注意: forEach() 对于空数组是不会执行回调函数的。

2. 数组做方法入参

3. 数组作返回值

八、二维数组

​ 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];
int[][] a = new int[2][5];

​ 解析：以上二维数组a可以堪称一个两行五列的数组。

九、Arrays类

​ 数组的工具类java.util.Arrays

​ 由于数组对象本身并没有声明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。

​ 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次查找法操作。

Arrays.sort(数组a);//数组进行排序：升序
Arrays.fill(数组a,val:赋值);//数组填充

十、冒泡排序

​ 比较数组中，两个相邻的元素，如果第一个数字比第二个大，我们就交换他们的位置；

​ 每一次比较中，都会产生一个最大或者最小的数字；

​ 下一轮则可以减少一次排序；

​ 以此循环，直到结束。

十一、稀疏数组

​ 当一个数组中大部分元素是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：

​ 记录数组中一共有几行几列，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。

将原始数组转化为稀疏数组：

        //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("有效值的个数为"+sum+"个");
        //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0的值存放到稀疏数组中
        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];
                }

            }
        }
        //3.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]);
        }

将稀疏数组还原为原始数组：

//还原稀疏数组
        System.out.println("还原数组");
        //1.先读取稀疏数组
        int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
        //2.给其中的元素还原它的值
        for (int i = 1; i <= array2[0][2]; i++) {
            array3[array2[i][0]][array2[i][1]]=array2[i][2];
        }
        //3.输出原始数组
        for (int[] ints : array3) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}