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1. 数组概述

• 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
• 数组变量属于引用类型, 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;或dataType arrayRefVar[];

• 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, 数组索引从零开始
• 获取数组长度: arrays.length

内存分析

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初始化

静态初始化

• 初始化一旦定义, 元素个数不可改变
• 创建 + 赋值

int[] a = {
   1,2,3,4,5,6};//值类型Man[] mans = {
   new Man(), new Man()};//引用类型

动态初始化

int[] b = new int[10];b[0] = 10;

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 (默认为0)

数组边界

• 下标的合法区间: [0, length-1], 如果越界就会报错
• ArrayIndexOutOfBoundsException: 数组下标越界异常

小结

• 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
• 数组也是对象, 数组元素相当于对象的成员变量
• 数组长度是确定的, 不可变的. 如果越界, 报错:ArrayIndexOutOfBoundsException

3. 数组使用

For-Each 循环

int[] arrays = {
   1,2,3,4};//没有下标, 经常用于打印输出, 不适合修改元素for (int array : arrays){
   	System.out.println(array);}

数组作方法入参

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

数组作返回值

//打印数组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];        //反转的操作    for (int i = 0, j = result.length - 1; i < arrays.length;i++, j--){
           result[j] = arrays[i]    }        return result;}public static void main (String[] args){
       int[] arrays = {
   1,2,3,4}    int[] reverse = reverse(arrays);    printArrays(arrays);}

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一维数组, 其每个元素都是一个一维数组
• 二维数组:

int[][] array = new int[2][5]; //两行五列的数组int[][] arrays = {
   {
   1,2}, {
   3,4}, {
   5,6};                  for (int i = 0; i 

5. 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

• 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 (是不用, 不是不能)

• 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

int[] a = {
   1,2,3,4,32,6253};System.out.println(Arrays.toString(a));//打印数组所有元素

6. 冒泡排序

• 总共有八大排序
• 冒泡最为出名
• 两层循环, 外层冒泡论述, 里层依次比较
• 时间复杂度:O(n^2)

/*比较数组中两个相邻的元素, 如果第一个数比第二个数大, 我们就交换它们的位置, 每一次比较,都会产生出一个最大, 或者是最小的数字, 下一轮可以少一次排序, 依次循环, 直到结束*/	public static int[] sort(int[] array){
           for (int i = 0; i < array.length-1; i++){
              	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;                }            }        }        return array;    }

• 如何优化?

public static int[] sort(int[] array){
           int temp;    for (int i = 0; i < array.length-1; i++){
           boolean flag = false;        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;}

7. 稀疏数组

• 需求: 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: 稀疏问题

• 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

• 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

public static void main (String[] args){
       int[][] array = new int[11][11];	array[1][2] = 1;    array[2][3] = 2;        //打印数组    for (int[] ints: array){
           for (int aint: ints){
               System.out.print(aint+"\t");        }        System.out.println();    }    	//转化为稀疏数组    //获取有效值个数    int sum = 0;   	for (int i = 0; i < 11; i++){
           for (int j = 0; j < 11; j++){
               if (array[i][j] != 0){
                   sum++;            }        }    }    //建立稀疏数组    int[][] sparceArray = new int[sum][3];    sparceArray[0][0] = array.length;    sparceArray[0][1] = array[0].length;    sparceArray[0][2] = sum;        //遍历二维数组, 将非零的值, 存放到稀疏数组中    int row = 1;    for (int i = 0; i < array.length; i++){
           for (int j = 0; j < array[0].length; j++){
               if (array[i][j] != 0){
                   sparceArray[row][0] = i;                sparceArray[row][1] = j;                sparceArray[row][2] = array[i][j];                row++;            }        }    }    //打印稀疏数组    for (int[] ints: sparceArray){
           for (int aint: ints){
               System.out.print(aint+"  \t");        }        System.out.println();    }        //稀疏数组还原数组    //读取行列值和有效值, 创建新数组    int[][] reArray = new int[sparceArray[0][0]][sparceArray[0][1]];    //遍历查找有效值    for (int i = 1; i <= sparceArray[0][2]; i++){
           reArray[sparceArray[i][0]][sparceArray[i][1]] = sparceArray[i][2];    }    //打印还原后的数组    for (int[] ints: reArray){
           for (int aint: ints){
               System.out.print(aint+"\t");        }        System.out.println();    }        }

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