【Java学习】7.Java数组_java里面array list的size方法是从1开始的吗-优快云博客

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1、数据概述

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，每一个数据乘坐一个数组元素，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

声明数组
语法：

dataType[] arrayRefVar;//首选的方法
或
dataType arrayRefVar[];//效果相同，但不是首选方法

创建数组
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来访问的，数组索引从0开始。要访问第n个元素，就取下标为n-1的元素。
获取数组长度：arrays.length，即数组的length属性。
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。
- 数据变量属于引用类型，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。

补充：

Java内存分析
- 堆
  - 存放new的对象和数组
  - 可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用
- 栈
  - 存放基本变量类型（会包含这个基本类型的具体数值）
  - 引用对象的变量（会存放这个引用在堆里面的具体地址）
- 方法区
  - 可以被所有的线程共享
  - 包含了所有的class和static变量

分析内存

//1、声明数组
int[] array = null;
//2、创建数组
array = new int[10];
//3、给数组元素赋值
for(int i = 0;i < array.length;i++){
    i[i]=i+1;
}

在这里插入图片描述

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。
```
int[] a = new int[2];//a数组创建后，其元素的值都为0，即a[0]=0，a[1]=0
```
下标的合法区间：[0,length-1]，如果越界就会报错ArrayIndexOutOfBoundsException，即数组下标越界异常。

3、数组使用

For-each循环

for(int array : arrays){
    System.out.println(array);
}

数组作方法入参以及作返回值

//反转数组
public static int[] reverse(int[] arrays){
    int[] result = new int[arrays.length];
    //开始反转
    for(int i=0,j=result.length-1;i < arrays.length;i++,j--){
        result[j] = arrays[i];
    }
    return result;
}

4、多维数组

多维数组可以看成是数组的数组，比如二维数组就是一个特殊的以为数组，其每一个元素都是一个一维数组。

二维数组

int a[][] = new int[3][2];//一个有6个元素，即a[0][0]、a[0][1]、a[1][0]、a[1][1]、a[2][0]、a[2][1]，如下图：

在这里插入图片描述

5、Arrays类

Arrays类的定义

数组的工具类java.util.Arrays，该类包含用于操作数组的各种方法（如排序、搜索），都是static修饰的方法。

Arrays类的常用方法

Arrays.asList(T… data)

注意：该方法返回的是 Arrays 内部静态类 ArrayList，而不是我们平常使用的 ArrayList,，该静态类 ArrayList 没有覆盖父类的 add(), remove() 等方法，所以如果直接调用，会报 UnsupportedOperationException 异常
- 将数组转换为集合，接收一个可变参
```
List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3);
list.forEach(System.out::println);//1 2 3
```
```
Integer[] data = {1,2,3};
List<Integer> list = Arrays.asList(data);
list.forEach(System.out::println);//1 2 3
```
- 如果将基本数据类型的数组作为参数传入，该方法会把整个数组当做一个元素
```
int[] data = {1,2,3};
List<int[]> list = Arrays.asList(data);
System.out.println(list.size());//1
System.out.println(Arrays.toString(list.get(0)));//[1,2,3]
```
Arrays.fill(Object[] array, Object obj)
- 用指定元素填充整个数组（会替换掉数组中原来的元素）
```
Integer[] data = {1,2,3,4};
Arrays.fill(data,9);
System.out.println(Arrays.toString(data));//[9,9,9,9]
```
Arrays.fill(Object[] array, int fromIndex, int toIndex, Object obj)
- 用指定元素填充数组，从其实位置到结束位置，取头不取尾（会替换掉数组中原来的元素）
```
Integer[] data = {1,2,3,4};
Arrays.fill(data,0,2,9);
System.out.println(Arrays.toString(data));//[9,9,3,4]
```

Arrays.sort(Object[] array)

对数组元素进行排序（串行排序）

String[] data = {"1","4","3","2"};
System.out.println(Arrays.toString(data));//[1,4,3,2]
Arrays.sort(data);
System.out.println(Arrays.toString(data));//[1,2,3,4]

Arrays.sort(T[] array, Comparator<? super T> comparator)

对指定范围内的数组元素进行排序（串行排序）

String[] data = {"1","4","3","2"};
System.out.println(Arrays.toString(data));//[1,4,3,2]
//对下标[0,3]的元素进行排序，即对1，4，3，进行排序，2保持不变
Arrays.sort(data,0,3);
System.out.println(Arrays.toString(data));//[1,3,4,2]

这里不再举例，详细的可以翻阅jdk文档，附上地址

补充

forEach(System.out::println)这个是什么意思？
这里是java8 的新特性的应用。具体来说就是，原本应该写为：
```
.forEach(element -> {
	System.out.println(element)
})
```
但是System.out.println的参数和传递的参数element 的类型完全匹配，所以这样的时候就可以简化为：
```
.forEach（System.out::println)
```
即forEach将会使用System.out对象的println方法进行接下来的操作。

冒泡排序
最为出名的排序算法之一，总共有八大排序。冒泡排序代码简单，有两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较，然后比较相邻两数大小，然后利用一个中间变量，对两数交换位置。每一次比较，都会产生一个最大，或者最小的数字。下一轮则可以少一次排序。时间复杂度：O(n2)

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {2,5,6,3,1,7,4,8,9,10};
        int[] arrSorted = bubbleSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arrSorted));
    }

    public static int[] bubbleSort(int[] arr){
        //临时变量
        int temp = 0;
        int times = 0;
        //外层循环，判断我们要多少次循环
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            boolean flag = false;
            //内层循环，比较相邻两个元素的大小，并且交换位置
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
                if(arr[j] > arr[j+1]){
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                    flag = true;//只要交换过位置，flag就变为true，否则就是顺序是完全按照要求来的，则可以不再排序，直接退出外层循环。
                }
                times++;
            }
            if (!flag){//优化
                break;
            }
        }
        System.out.println("times = " + times);
        return arr;
    }
}

6、稀疏数组

稀疏数组是一种数据结构。

需求：在五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能。
分析问题：因为该二维数组中的很多值是默认值0，因此记录了很多没有意义的数据。
解决问题：使用稀疏数组。

当一个数组中大部分元素为0，或者为同一个值得数组时，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
把具体不同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
在这里插入图片描述
上图代码如下：

//稀疏数组
int[][] array = new int[8][3];
array[0][0] = 6;
array[0][1] = 7;
array[0][2] = 8;//这个表示有6行，7列，8个有效值
//第1个有效值
array[1][0] = 0;
array[1][1] = 3;
array[1][2] = 22;//这个表示有第1行，4列，有效值为22
//第2个有效值
array[2][0] = 0;
array[2][1] = 6;
array[2][2] = 15;//这个表示有第1行，7列，有效值为15
//第3~第8个有效值...依次类推