【狂神说Java】Java零基础学习笔记-Java数组
Java数组01：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.
Java数组02：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; //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:
dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize]; -
数组的元素是通过索引访问的，数组索引从О开始。
-
获取数组长度:
arrays.length
package com.dawnsmile.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; //定义 //1.声明一个数组
//int nums2[];
nums = new int[10]; //这里面可以存放10个int类型的数字 //2.创建一个数组
//int[] num2 = new int[10];
//3.给数组元素中赋值
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[0]);
//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);
}
}
1
总和为：55
Java数组03：内存分析
- Java内存分析：
- 写代码画图分析内存！
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。
package com.dawnsmile.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]);
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;
b[1] = 10;
System.out.println(b[0]);
System.out.println(b[1]);
System.out.println(b[2]);
System.out.println(b[3]);
}
}
1
10
10
0
0
Java数组04：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
- 数组长度的确定的，不可变的。如果越界，则报:ArraylndexOutofBounds
Java数组05：数组使用
- 普通的For循环
- For-Each循环
- 数组作方法入参
- 数组作返回值
package com.dawnsmile.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]; //sum = sum + arrays[i];
}
System.out.println("sum="+sum);
System.out.println("====================");
//查找最大元素
int max = arrays[0];
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
if (arrays[i]>max){
max = arrays[i];
}
}
System.out.println("max="+max);
}
}
1
2
3
4
5
====================
sum=15
====================
max=5
package com.dawnsmile.array;
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,2,3,4,5};
// //JDK1.5， 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]+" ");
}
System.out.println();
}
//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;
}
}
1 2 3 4 5
5 4 3 2 1
Java数组06：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。
-
思考:多维数组的使用?
num[1][o];
package com.dawnsmile.array;
public class ArrayDemo05 {
public static void main(String[] args) {
//[4][2] 面相对象
/*
1,2 array[0]
2,3 array[1]
3,4 array[2]
4,5 array[3]
*/
int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}};
//System.out.println(array[0]);
printArray(array[0]);
System.out.println("====================");
System.out.println(array[0][0]);
System.out.println(array[0][1]);
System.out.println(array[2][0]);
System.out.println(array[2][1]);
System.out.println("====================");
System.out.println(array.length);
System.out.println(array[0].length);
System.out.println("====================");
for (int i = 0; i < array.length ; i++) {
for ( int j = 0; j <array[i].length ; j++) {
System.out.print(array[i][j]+" ");
}
System.out.println();
}
}
//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]+" ");
}
System.out.println();
}
}
1 2
====================
1
2
3
4
====================
4
2
====================
1 2
2 3
3 4
4 5
Java数组07：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。
package com.dawnsmile.array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo06 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1,2,3,4,9090,31231,543,21,3,23};
System.out.println(a); //[I@4554617c
//打印数组元素 Arrays.toString()
System.out.println(Arrays.toString(a));
printArray(a);
Arrays.sort(a); //数组进行排序：升序
System.out.println(Arrays.toString(a));
Arrays.fill(a,2,4,0); //数组填充
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
// //重复造轮子
public static void printArray(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]+", ");
}
}
System.out.println();
}
}
[I@4554617c
[1, 2, 3, 4, 9090, 31231, 543, 21, 3, 23]
[1, 2, 3, 4, 9090, 31231, 543, 21, 3, 23]
[1, 2, 3, 3, 4, 21, 23, 543, 9090, 31231]
[1, 2, 0, 0, 4, 21, 23, 543, 9090, 31231]
Java数组08：冒泡排序
- 冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一，总共有八大排序！
- 冒泡的代码还是相当简单的，两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较，江湖中人人尽皆知。
- 我们看到嵌套循环，应该立马就可以得出这个算法的时间复杂度为O(n²)。
- 思考:如何优化? //通过flag标识位减少没有意义的比较
package com.dawnsmile.array;
import java.util.Arrays;
//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 class ArrayDemo07 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1,4,5,6,72,2,2,2,25,6,7};
int[] sort = sort(a); //调用完我们自己写的排序方法以后，返回一个排序后的数组
System.out.println(Arrays.toString(sort));
}
public static int[] sort(int[] array){
//临时变量
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-1; i++) {
boolean flag = false; //通过flag标识位减少没有意义的比较
//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;
}
}
[1, 2, 2, 2, 4, 5, 6, 6, 7, 25, 72]
Java数组09：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:稀疏数组
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
- 如下图:左边是原始数组，右边是稀疏数组
package com.dawnsmile.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]+"\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];
}
//3.打印
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