Java数组基础详解
数组基础
1. 数组概述
-
相同类型数据 的有序集合，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个下标来访问他们。
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。声明数组变量语法如下：
dataType[] arrayName;
-
Java语言中使用
new操作符来创建数组，语法如下：
dataType[] arrayName = 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
public class ArrayDemo01 {
// 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; // 1.声明一个数组
nums = new int[10]; // 2.创建一个数组
// 3.给数组元素中赋值
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;
// 计算所有元素之和
int sum = 0;
for (int i = 0; i <nums.length; i++) {
sum += nums[i];
}
System.out.println("总和为："+sum);
}
}
2.1 Java内存分析
2.2 数组的三种初始化
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静态初始化：创建 + 赋值
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。
2.3 数组的四个基本特点
-
长度是确定的，一旦被创建其大小是不可以改变的。
-
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。
-
数组变量属于引用类型，数组也可看成是对象，其中的每个元素相当于该对象的成员变量。
-
数组本身是对象，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。
3. 数组使用
3.1 For-Each 循环
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
// JDK1.5, 没有下标
for (int array : arrays) {
System.out.println(array);
}
}
-
for each循环的变量array不再是计数器，而是直接对应到数组的每个元素。for each循环的写法也更简洁。但是，for each循环无法指定遍历顺序，也无法获取数组的索引。
3.2 数组作方法入参
public class ArrayDemo04 {
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 < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i] + " ");
}
}
}
3.3 数组作返回值
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
//反转数组：方法一打印
reverse1(arrays);
System.out.println();
//反转数组：方法二打印
printArray(reverse2(arrays));
}
// 打印数组元素
public static void printArray(int[] arrays){
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
System.out.print(arrays[i] + " ");
}
}
// 反转数组 （方法一）
public static void reverse1(int[] arrays){
for(int i =arrays.length-1;i>=0;i--){
System.out.print(arrays[i]+" ");
}
}
// 反转数组（方法二）
public static int[] reverse2(int[] arrays){
int[] result = new int[arrays.length];
for(int i=0,j=result.length-1;i<arrays.length;i++,j--){
result [j] = arrays[i];
}
return result;
}
}
4. 多维数组
-
多维数组可看成是数组的数组，如二维数组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[4][2]
public class ArrayDemo05 {
public static void main(String[] args) {
int[][] array={{1,2},{3,4},{5,6},{7,8}};
// [4][2]
/*
1,2 array[0]
3,4 array[1]
5,6 array[2]
7,8 array[3]
*/
for(int i=0;i<array.length;i++){
for(int j=0;j<array[i].length;j++){
System.out.print(array[i][j]+" ");
}
System.out.println();
}
}
}
5. Arrays类
-
数组的工具类：
java.until.Arrays -
Arrays类中的方法都是static修饰的静态方法，使用时可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方法对排序好的数组进行二分查找操作。
-
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo06 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1,222,888,4,9,6,222,6,8};
System.out.println(a); //[I@7dc5e7b4
// 打印数组元素 方一：Arrays.toString(a)
System.out.println(Arrays.toString(a));
// 方二：调用方法
printArray(a);
//对数组中元素排序 升序
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
Arrays.fill(a,2,4,0); //数组填充:2~4中的元素填充为0
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.print(a[i]+"]"+"\n");
}else{
System.out.print(a[i]+",");
}
}
}
}
6.冒泡排序
一共有 八 大排序，常用的排序算法有：冒泡排序、插入排序和快速排序等。
-
冒泡排序：有两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo07 {
public static void main(String[] args) {
int[] a ={3,2,6,4,8,5,7,10};
int[] sort = sort(a); // 调用完自己写的排序方法后，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的元素，若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一个最大或最小的数字
// 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){
int tempt = 0;
// 外层循环，判断我们要走多少次
for(int i = 0;i<array.length-1;i++){
// 内层循环，比较判断两个数：若第一个数大于第二个数，则交换位置
for(int j = 0;j<array.length-1-i;j++){
if(array[j]>array[j+1]){
tempt = array[j];
array[j]=array[j+1];
array[j+1] = tempt;
}
}
}
return array;
}
}
7. 稀疏数组
-
当一个数组中大部分元素为 0 ，或者为同一数值时，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 有几行几列，有都少个不同值
-
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，从而缩小程序的规模
-
| 行(row) | 列(col) | 值(value) | |
|---|---|---|---|
| [0] | 6 | 6 | 2 |
| [1] | 1 | 2 | 1 |
| [2] | 2 | 3 | 2 |
public class ArrayDemo08 {
public static void main(String[] args) {
// 1.创建一个二维数组： 6 * 6 0:没有棋 1：黑棋 2：白棋
int[][] array =new int[6][6];
array[1][2] = 1;
array[2][3] = 2;
// 输出原始的数组
System.out.println("输出原始的数组:");
for (int[] i:array) {
for (int j: i) {
System.out.print(j + "\t");
}
System.out.println();
}
// 1.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<6;i++){
for(int j = 0;j<6;j++){
if(array[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] = 6; // 一供 6 行
array2[0][1] = 6; // 一共 6 列
array2[0][2] = sum; // 一共 sum 个有效数字
// 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 < array.length;i++){
for(int j = 0;j <array[i].length;j++){
if(array[i][j] != 0){
count++;
array2[count][0] = i;
array2[count][1] = j;
array2[count][2] = array[i][j];
}
}
}
// 输出稀疏数组
System.out.println("输出稀疏数组：");
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("由稀疏数组还原 原数组");
// 1.读取稀疏数组 确定多少行 多少列
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]]; //array2[0][0]=6 行数；array2[0][1] 列数
// 2.给其中的元素还原值
for(int i = 1;i <array2.length;i++){ // i 从1开始，稀疏矩阵第一行是它的头部信息
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}
// 打印还原后的数组
System.out.println("输出还原后的数组：");
for (int[] i:array3) {
for (int j: i) {
System.out.print(j + "\t");
}
System.out.println();
}
}
}
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