JavaDay7

数组

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。
• 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

• 首先必须声明数组变量，才能在程序中使用数组。下面是声明数组的语法：

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

• Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：

dataype[] arrayRefVar = 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

package array;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int[] nums2 = new int[10];//3.给数组元素赋值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;//计算所有元素的和int sum = 0;for (int i = 0; i < nums.length; i++) {sum += nums[i];}System.out.println(sum);}
}
输出：
55

内存分析

三种初始化

• 静态初始化
• 动态初始化
• 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。

package array;public class ArrayDemo02 {public static void main(String[] args) {//静态初始化：创建 + 赋值int[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8};System.out.println(a[0]);//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]);System.out.println(b[1]);}
}
输出：
1
10
0

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

• 下标的合法区间：[0,length-1],如果越界就会报错；

  public static void main(String[] args){int[] a = new int[2];System.out.println(a[2]);
  }
  

• 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，则报：ArrayIndexOutOfBounds

数组使用

• 普通For循环
• For-Each循环
• 数组作方法入参
• 数组作返回值

package array;public class ArrayDemo03 {public static void main(String[] args) {int[] arrays = {1,2,3,4,5};//打印全部的数组元素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 += arrays[i];}System.out.println("sum=" + sum);System.out.println("===================");//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);}
}
输出：
1
2
3
4
5
===================
sum=15
===================
max = 5

package array;public class ArrayDemo04 {public static void main(String[] args) {int[] arrays = {1,2,3,4,5};
//        //增强for循环，没有下标
//        for(int array : arrays){
//            System.out.println(array);
//        }printArray(arrays);int[] reverse = reverse(arrays);printArray(reverse);}//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;}
}
输出：
1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 

多维数组

• 多维数组可以看成数组的数组，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。

• 二维数组

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

• 解析：以上二维数组 a 可以看成一个两行五列的数组

package array;public class ArrayDemo05 {public static void main(String[] args) {/*1,2  array[0]2,3  array[1]3,4  array[2]4,5  array[3]*/int[][] arrays = {{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}};System.out.println(arrays[0][0]);System.out.println("=================");for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {for (int j = 0; j < arrays[i].length; j++) {System.out.print(arrays[i][j]+ " ");}}}
}
输出：
1
=================
1  2  2  3  3  4  4  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。
• 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”）
• 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。

package array;import java.util.Arrays;public class ArraysDemo06 {public static void main(String[] args) {int[] a = {1, 2, 3, 4, 9090, 31231, 543, 21, 3, 23};//System.out.println(a);//打印数组元素Array.toString//System.out.println(Arrays.toString(a));//printArrays(a); 自己写的方法Arrays.sort(a);//数组进行排序System.out.println(Arrays.toString(a));System.out.println("==================");
//        Arrays.fill(a,0);//数组填充，把数组里面的值都填充为0；
//        System.out.println(Arrays.toString(a));
//        System.out.println("==================");Arrays.fill(a,2,4,0);//对数组[2,3)位置的数据填充为0；System.out.println(Arrays.toString(a));}public static void printArrays(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] + "]");} else {System.out.print(a[i] + ", ");}}}
}
输出：
[1, 2, 3, 3, 4, 21, 23, 543, 9090, 31231]
==================
[1, 2, 0, 0, 4, 21, 23, 543, 9090, 31231]

冒泡排序

package array;import java.util.Arrays;public class ArrayDemo07 {public static void main(String[] args) {int[] a = {88,9,85,2,65,30,22};int[] sort = sort(a);//sort(a)为调用我们写的方法对a数组排序，给我们新建立的数组sortSystem.out.println(Arrays.toString(sort));}//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.下一轮则可以少一次排序!4.依次循环，直到结束！*/public static int[] sort(int[] array){//临时变量int temp = 0;//外层循环，判断哦我们这个要走多少次；boolean flag = false;//通过flag标志位减少没有意义的比较for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {//内层循环，比较判断两个数，如果第一个数比第二个数大，则交换位置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

package array;public class ArrayDemo08 {public static void main(String[] args) {//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] = 2;//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("=================");//转换为稀疏数组保存//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.创建一个稀疏数组的数组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];}}}//输出稀疏数组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]);}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];}//3.打印还原System.out.println("输出还原的数组");for(int []ints : array3){for (int anInt : ints){System.out.print(anInt+"\t");}System.out.println();}}
}
输出
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	
=================
有效值的个数：2
稀疏数组
11	11	2
1	2	1
2	3	2
=================
还原
输出还原的数组
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	进程已结束,退出代码0