Java基础05：数组

数组概述

1. 数组是相同类型数据的有序集合.
2. 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
3. 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

数组声明创建

数组声明

1. 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  
   dataType arrayRefVar[];//效果相同，但不是首选方法
   

2. Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：

   dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraysize];
   

3. 数组的元素是通过索引访问的，数组索引从0 开始。

4. 获取数组长度:

   arrays.length
   

5. 举例

           int[] nums;//1.定义
           //int num2[];
           //2.创建一个数组
           nums = new int[10];//这里面可以存放10个int类型的数字
           //3.给数组中元素赋值
           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;
   
           System.out.println(nums[9]);//10
   
           //计算所有元素的和
           int sum = 0;
           //获取数组长度：arrays.length
           for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
               sum = sum + nums[i];
           }
           System.out.println("总和为：" + sum);//总和为：55
   
   

6. 数组下标越界

   java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
   

内存分析

1. Java内存分析

三种初始化状态

1. 静态初始化

   int[] a ={1,2,3};
   Man[] mans ={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

4. 举例：

           //静态初始化 ：创建 + 赋值
           int[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8};
           //引用类型
           Man[] mans = {new Man(),new Man()} ;
   
           //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]);//10
           System.out.println(b[1]);//0
           System.out.println(b[2]);//0
           System.out.println(b[3]);//0
   

数据的四个基本特点

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

数组边界

1. 下标的合法区间; [0, length-1]，如果越界就会报错：

      int[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8};
    System.out.println(a[0]);
   
    for (int i = 0; i <= a.length; i++) {
        System.out.println(a[i]);
    }
   /*
    1
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 8
        at array.ArrayDemo02.main(ArrayDemo02.java:10)
     */
   

2. ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常！

小结

1. 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
2. 数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量
3. 数组长度的确定的，不可变的。如果越界，则报：ArrayIndexOutofBounds

数组使用

普通For循环

    int[] arrays = {1,2,3,4,5};

    //打印全部数组元素
    for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
        System.out.println(arrays[i]);
    }
    System.out.println("===========================================");

    //计算所有元素的和
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
        sum = sum + arrays[i];
    }
    System.out.println("sum:" + sum);

    //查找最大元素
    int max = arrays[0];
    for (int i = 1; i < arrays.length; i++) {
        if (arrays[i] > max){
            max = arrays[i];
        }
    }
    System.out.println("max:" + max);

For-Each循环

    int[] arrays = {1, 2, 3, 4, 5};
    //JDK1.5,没有下标
    for (int array : arrays) {
        System.out.println(array);
    }

数组做方法入参

数组做返回值

public static void main(String[] args) {
    int[] arrays = {1, 2, 3, 4, 5};
    //打印数组元素
  	printArray(arrays);
    System.out.println("=============================");
    int[] reverse = reverse(arrays);
    printArray(reverse);
}
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];
    for (int i = 0,j = result.length-1; i < arrays.length; i++,j--) {
        result[j] = arrays[i];
    }
    return result;
}

多维数组

1. 多维数组可以看成一个是数组的数组，比如二维数组就是一个特殊的一维数组，其中每一个元素都是一个一维数组

2. 二维数组语法

   int a[][] = new int[2][5];
   

   以上二维数组a可以看成一个两行五列的数组

3. 举例

           //[4][2
           /*
               1,2     array[0]
               2,3     array[1]
               3,4     array[2]
               4,5     array[3]
            */
           int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4}};
   
   //        System.out.println(array[0][0]);//1
   //        System.out.println(array[2][0]);//3
   
           for (int i = 0; i < array.length; i++) {
               for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
                   System.out.println(array[i][j]);
               }
           }
           /*
           1
           2
           2
           3
           3
           4
            */
   

Arrays类

1. 数组的工具类java.util.Arrays
2. 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
3. 查看JDK帮助文档
4. 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”)
5. 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。

冒泡排序

1. 两层循环，外层冒泡轮数，里层以此比较

2. 时间复杂度为O(n2)

3. 举例

      public static void main(String[] args) {
          int[] a={4,6,5,2,4,45,7,5,4,4545,454,342,234};
          int[] sort = sort(a);
          System.out.println(sort.toString());
      }
      //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者最小的数字
      //3.下一轮则可以减少一次排序
      //4.依次循环直到结束
      public  static int[] sort(int[] array){
          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; i++) {
              boolean flag = false;//通过flag标识位减少乜有意义的
   
              //内层循环
              for (int j = 0; j < array.length - 1 -i; j++) {
                  if (array[j+1] < array[j]){
                      temp = array[j];
                      array[j] = array[j+1];
                      array[j+1] = temp;
                      flag = true;
                  }
              }
              if (flag == false){
                  break;
              }
          }
          return array;
      }
   

稀疏数组

1. 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

2. 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

3. 举例

           //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]=1;
           //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("-----------------------------------------------");
   
           //转换为原始数组保存
           //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
           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，存放在稀疏数组中
           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
           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.给其中的元素还原它的值
           for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
               array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
           }
           //打印
           for (int[] ints : array3) {
               for (int anInt : ints) {
                   System.out.print(anInt + "\t");
               }
               System.out.println();
           }
   
   

原文：https://www.cnblogs.com/Zoya-BB/p/14769026.html