Java数组 什么是数组
- 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,每一个数据称作为一个数组元素,每个数组元素可以通过一个下标来访问它们。
- 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;
//首选方法
或
dataType arrayRefVar[];
//效果相同,单不是首选方法
- Java语言使用new操作符来创建数组,语法如下
dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];
演示(声明数组,创建数组,声明创建数组):
package com.xiaodi.operator.array;
public class ArrayDemo01 {
public static void main(String[] args) {
int[] nums;
//声明一个数组
nums = new int[10];
//创建一个数组,表示的是能存放10个int类型的数据int[] nums1 = new int[10];
//声明创建,表示的是能存放10个int类型的数据
}
}
- 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 com.xiaodi.operator.array;
public class ArrayDemo01 {
public static void main(String[] args) {
int[] nums;
//声明一个数组
nums = new int[10];
//创建一个数组//int[] nums1 = new int[10];
//声明创建//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;
//访问数组元素
System.out.println(nums[8]);
//返回9
//没有赋值的话是有默认类型的,int类型的话0...(之前讲实例变量中有)
System.out.println(nums[9]);
//返回0
}
}
演示(计算数组所有元素的和):
package com.xiaodi.operator.array;
public class ArrayDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//声明、创建
int[] nums = new int[10];
//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;
//计算数组中所有元素的和
double sum = 0;
for (int i = 0;
i < nums.length;
i++) {
sum = sum + nums[i];
}
System.out.println("数组的和为:"+sum);
}}
这里需要学会的
创建和声明可以和成一句:
dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];
还有通过下标访问元素,赋值:
//通过下标访问元素
arrayRefVar[num];
//赋值、需要注意的是类型需要一致
arrayRefVar[num] = value;
还有获取数组的长度:
arrayRefVar.length
三种初始化
静态初始化
//基本类型
//创建+赋值 你放多少个他空间就是多大
int[] a = {1, 2, 3};
//引用类型
后面会讲,这里先不讲,等一下看不懂增加了学习负担
动态初始化
//声明+创建 空间是自己定义的,声明和创建好空间之后需要后期赋值
//包含默认初始化,就是如果没有进行赋值他默认的值是,基本类型中除了布尔类型为false,其余默认值都为0
int[] b = new int[10];
b[0] = 1;
数组默认初始化
- 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的方式被隐式初始化。
直接上图
Java内存图:
声明和创建数组的时候Java内存是怎么做的:
数组边界及小结
数组的四个基本特点
- 其长度是确定的。数组一旦被创建,它的长度就是不可以改变的。
- 其元素必须是相同类型,不许出现混合类型
- 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
- [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]);
}
上面这段代码输出a[2]是会报下面这种错:
? ArryaIndexOutOfBoundsException:意思就是数组下标越界异常
小结
- 数组是相同数据类型(数据类型可以为任何类型)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
- 数组长度确定后,是不可变的。如果越界,则报错:ArryaIndexOutOfBoundsException
【七、Java数组】例子(普通for循环):
package com.xiaodi.operator.array;
public class ArryaDemo03 {
public static void main(String[] args) {
//定义一个数组
int[] arrays = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
//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 += arrays[i];
//sum = sum + arrays[i];
}
System.out.println(sum);
System.out.println("============================");
//查看元素中最大数
int max = arrays[0];
for (int i = 1;
i < arrays.length;
i++) {
if (arrays[i] > max) {
max = arrays[i];
}
}
System.out.println("max:"+max);
}
}
例子(增强型for循环):
package com.xiaodi.operator.array;
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
//定义一个数组
int[] arrays = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
//增强型for循环:JDK1.5新特性
//省去下标,0到srray.length-1,依次遍历
for (int array : arrays) {
System.out.println(array);
}
}
}
数组做方法的参数
例子:
package com.xiaodi.operator.array;
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
//定义一个数组
int[] arrays = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
//调用方法
printArray(arrays);
}
//打印数组元素
public static void printArray(int[] array) {
for (int i = 0;
i < array.length;
i++) {
System.out.println(array[i]);
}
}
}
数组作返回值
例子:
package com.xiaodi.operator.array;
public class ArrayDemo04 {
public static void main(String[] args) {
//定义一个数组
int[] arrays = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
//调用方法
int[] reverseArray = reverse(arrays);
//使用打印数组元素的方法去打印它
printArray(reverseArray);
}
//打印数组元素
public static void printArray(int[] array) {
for (int i = 0;
i < array.length;
i++) {
System.out.println(array[i]);
}
}//反转数组
public static int[] reverse(int[] array) {
int[] result = new int[array.length];
for (int i = 0, j = result.length-1;
i < result.length;
i++,j--) {
result[j] = array[i];
}
return result;
}
}
这题估计会难一点,不过花点时间去理解还是能学会的!
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。
//动态初始化 声明+创建空间
int[][] a = nwe int[2][5];
//静态初始化 创建空间+赋值
int[][] a = {{1,2},{3,4},{5,6},{7,8},{9,10}};
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?
上例子:
package com.xiaodi.operator.array;
public class ArrayDemo05 {
public static void main(String[] args) {
//[4][2]
/*
1,2array[0]
3,4array[1]
5,6array[2]
7,8array[3]
*/
int[][] array = {{1,2},{3,4},{5,6},{7,8}};
//输出array[0],会输出一个对象,我们现在看不懂
// System.out.println(array[0]);
//我们调用printArray这个方法就能打印出来
printArray(array[0]);
System.out.println("==============================================");
//如果我们只需要array[0]的第一个元素 可以像下面这样写
System.out.println(array[0][0]);
System.out.println(array[0][1]);
System.out.println("==============================================");
//获取数组的长度
System.out.println(array.length);
//4
System.out.println(array[0].length);
//2
System.out.println("==============================================");
//根据这个,我们就可以遍历这个二维数组里的所有元素了
for (int i = 0;
i < array.length;
i++) {
for (int j = 0;
j < array[i].length;
j++) {
System.out.println(array[i][j]);
}
}
}//我们把上一段写的打印数组元素的方法拿过来
//打印数组元素
public static void printArray(int[] array) {
for (int i = 0;
i < array.length;
i++) {
System.out.println(array[i]);
}
}
}
? 三维、四维、都是以此类推,不过我们二维数组已经够用了,而且用的不多,理解一下,知道有这个东西就行
Arrays 类(扩展) 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调用,而“不用”使用对象来调用(注意:是“不用”而不是“不能”)
Arrays类的打印数组元素的方法:
package com.xiaodi.operator.array;
import java.util.Arrays;
//引入Arrays类public class ArrayDemo06 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1,2,3,546,123,4178,1222};
System.out.println(a);
//输出的不是我们想要的结果 是一个对象[I@1b6d3586
System.out.println("===========================");
//我们使用Arrays类的toString方法来试一下
System.out.println(Arrays.toString(a));
System.out.println("===========================");
//这个方法我们也是可以自己实现的,我想说的是这种方法也是人写的,但是不建议重复造轮子;可以在IDEA上按住Ctrl键点击toString查看这个方法的源码
printArray(a);
}
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]+", ");
}
}
}
}
Arrays类的排序方法:
package com.xiaodi.operator.array;
import java.util.Arrays;
//引入Arrays类public class ArrayDemo06 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1,2,3,546,123,4178,1222};
//对数组进行排序(升序)
Arrays.sort(a);
//使用toString输出看一下结果:[1, 2, 3, 123, 546, 1222, 4178]
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
}
Arrays具有一下常用功能
- 给数组赋值:通过 fill 方法
- 对数组排序:通过 sort 方法,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
冒泡排序(扩展)
- 冒泡排序无疑是最出名的排序算法之一,总共有8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
package com.xiaodi.operator.array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo07 {
public static void main(String[] args) {
int[] a= {1,5,2,8,23,15,992,563,123};
//调用完我们自己写的排序方法后,返回一个排序后的数组
int[] sort = sort(a);
System.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,则就交换它们的位置
//2、每一次比较,都会产生一个最大,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,判断我们循环要走多少次
for (int i = 0;
i < array.length;
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;
}
}
}
return array;
}
}
结果:[1, 2, 5, 8, 15, 23, 123, 563, 992]
这个冒泡排序大家要闭着眼睛都会写
- 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)(这个记一下就好)
package com.xiaodi.operator.array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayDemo07 {
public static void main(String[] args) {
int[] a= {1,5,2,8,23,15,992,563,123};
//调用完我们自己写的排序方法后,返回一个排序后的数组
int[] sort = sort(a);
System.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,则就交换它们的位置
//2、每一次比较,都会产生一个最大,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,判断我们循环要走多少次
for (int i = 0;
i < array.length;
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;
}
}
if (flag == false) {
break;
}
}
return array;
}
}
稀疏数组(扩展)
- 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:因为该二维数组是很多是默认值0,因此记录了很多没意义的数据
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
- 把具体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
- 如图下:左边是原始数组,右边是稀疏数组
有6行,7列,总共有8个值
第一个值在第0行第3列,值为22;通过坐标的方式定位
我们通过代码实现一下五子棋这个例子:
package com.xiaodi.operator.array;
import com.sun.scenario.effect.impl.sw.sse.SSEBlend_SRC_OUTPeer;
public class ArrayDemo08 {
public static void main(String[] args) {
//1、创建一个二维数组 11*110:没有棋子1:黑棋子2:白棋子
int[][] array1 = new int[11][11];
array1[1][2] = 1;
array1[2][3] = 2;
//输出原始数组
System.out.println("输出原始数组:");
for (int[] ints : array1) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt + "\t");
}
System.out.println();
}
System.out.println("--------------------------");
//转换为稀疏数组来保存
//1、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);
System.out.println("--------------------------");
//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;
//3、遍历二维数组,将非零的值,存放在稀疏数组里面
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];
}
}
}//4、输出稀疏数组
System.out.println("输出稀疏数组:");
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("稀疏数组还原:");
//1、读取稀疏数组
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
for (int i = 1;
i < array2.length;
i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}//输出还原后的数组
System.out.println("输出还原后的数组:");
for (int[] ints : array3) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt + "\t");
}
System.out.println();
}}
}