JavaSE--数组详解

文章目录

一.数组的定义
二.数组的声明与创建
- 1.数组的声明
- 2.数组的创建
三.数组的三种初始化及内存分析
- 1.三种初始化
- 2.内存分析
四.数组的四个基本特点和下标越界
- 1.四个基本特点
- 2.数组边界
五.数组的使用
- 1.For-Each循环
- 2.数组做方法参数
- 3.数组做返回值
六.多维数组
七.Arrays类
八.稀疏数组
- 1.稀疏数组介绍
- 2.五子棋游戏
九.冒泡排序

一.数组的定义

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。
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.数组的声明与创建

1.数组的声明

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：

//数组类型
dataType[] arrayRefVar;//首选的方法
或
dataType arrayRefVar[];//效果相同，但不是首选方法（c和c++）

2.数组的创建

Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：

arrayRefVar = new dataType[arraySize];

数组变量的声明和数组的创建可以用一条语句完成，语法如下：

dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];//arrarSize是数组的长度

数组的元素是通过索引访问的，数组索引从0开始。

获取数组的长度：arrays.length

三.数组的三种初始化及内存分析

1.三种初始化

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。

2.内存分析

四.数组的四个基本特点和下标越界

1.四个基本特点

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。

2.数组边界

下标的合法区间：[0,length-1]，如果越界就会报错，即当索引数组元素超出数组长度时，会抛出异常数组下标越界：java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException

五.数组的使用

1.For-Each循环

在JDK1.5版本以上可以使用增强型for循环遍历数组，但是省去了下标。

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

2.数组做方法参数

数组可以作为参数传递给方法

打印数组的所有元素：

    public static void main(String[] args) {int[] arrays = {1,2,3,4,5};printArray(arrays);}public static void printArray(int[] arrays){for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {System.out.print(arrays[i]+" ");}}

3.数组做返回值

反转数组：

   public static void main(String[] args) {int[] arrays = {1,2,3,4,5};reverse(arrays);}public static int[] reverse(int[] arrays){int[] result = new int[arrays.length];for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {result[i] = arrays[arrays.length-1-i];}return result;}

六.多维数组

多维数组可以堪称是数组的数组，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。例如创建和声明一个二维数组的语法如下：

int a[][] = new int[i][j];//定义一个i行j列的数组
//type[][] typeName = new type[typeLength1][typeLength2]

七.Arrays类

数组的工具类Java.util.Arrays。

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。

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（注意：是”不用“而不是”不能“）

Arrays类具有以下常用功能：

打印数组元素：通过toString方法
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

八.稀疏数组

1.稀疏数组介绍

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

如下图：左边是原始数组，右边是稀疏数组。

2.五子棋游戏

编写五子棋游戏中，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：稀疏数组

    public static void main(String[] args) {//创建原始数组int[][] array1 = new int[11][11];array1[1][2] = 1;array1[2][3] = 2;//输出原始数组int count = 0;System.out.println("输出原始的数组：");for (int[] ints : array1) {for (int anInt : ints) {System.out.print(anInt+"\t");if (anInt!=0){count++;}}System.out.println();}//转换为稀疏数组保存//获取有效值的个数int[][] array2 = new int[count+1][3];array2[0][0] = array1.length;array2[0][1] = array1[0].length;array2[0][2] = count;int count1 =1;for (int i = 0; i < array1.length; i++) {for (int j = 0; j < array1[i].length; j++) {if (array1[i][j]!=0){array2[count1][0] = i;array2[count1][1] = j;array2[count1][2] = array1[i][j];count1++;}}}//输出稀疏数组并保存System.out.println("输出稀疏数组：");for (int[] ints : array2) {for (int anInt : ints) {System.out.print(anInt+"\t");}System.out.println();}//还原稀疏数组int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];for (int i = 1; i < count1; i++) {array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];}System.out.println("输出还原数组：");for (int[] ints : array3) {for (int anInt : ints) {System.out.print(anInt+"\t");}System.out.println();}}
//============================输出结果=============================
输出原始的数组：
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   1   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   2   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
输出稀疏数组：
11  11  2
1   2   1
2   3   2
输出还原数组：
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   1   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   2   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0

九.冒泡排序

总共有八大排序，冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一。

冒泡的代码两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较。我们看到嵌套循环，可以得出这个算法的时间复杂度为O（n2）。

    public static void sort(int array[]){for (int a = 0; a < array.length-1; a++) {//外层循环，判断我们要走多少次for (int i = a+1; i < array.length; i++) {//内层循环，如果第一个数比第二个数大，则交换位置if (array[i]<array[a]){int k =array[a];array[a]=array[i];array[i]=k;}}}System.out.println(Arrays.toString(array));}