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JavaSE|Day10.Array类、冒泡排序、二分法查找、稀疏数组

笔记JavaSejava数组

目录
Arrays类
冒泡排序（Bubble Sort）
二分法(折半)查找
稀疏数组
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”使用对象来掉啊用（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。 Arrays.fill(name,x,x,i)
    • 对数组排序：通过 Arrays.sort(array) 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 binartSearch(array,int) 方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。(如果不存在为-1)
    • 打印数组：Arrays.toString()
public static void main(String[] args) {int[] a = {1,2,3,4,9090,32232,543,21,3,23}; System.out.println(a); //[I@1b6d3586 //打印数组元素Arrays.toString System.out.println(Arrays.toString(a)); printArray(a); //模仿写的print方法Arrays.sort(a); //数组进行排序 : 升序 System.out.println(Arrays.toString(a)); //[1, 2, 3, 3, 4, 21, 23, 543, 9090, 32232]Arrays.fill(a,2,5,0); //数组下标2-5的值为0 System.out.println(Arrays.toString(a)); //[1, 2, 0, 0, 0, 21, 23, 543, 9090, 32232]Arrays.fill(a,0); //数组填充赋值 System.out.println(Arrays.toString(a)); //[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]} //重复造轮子 public static void printArray(int[] a){ for (int i =0; i

冒泡排序（Bubble Sort）
  • 排序原理：将数组元素两两比较，交换位置，大元素往后放，经过一轮比较后，最大的元素，就会出现在最大的索引处。
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  • 冒泡排序无疑是最为出名的牌算法之一。

  • 冒泡的代码很简单，两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较，人尽皆知。
  • 当我们看到嵌套循环，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？
public static void main(String[] args) { int[] a ={6,5,3,4,2,1}; System.out.println(Arrays.toString(sort(a))); }//冒泡排序 //1.比较数组中相邻的两个元素，如果第一个逼第二个数大，我们就交换位置 //2.每一次比较，都会产生一个最大，或者最小的数字 //3.下一轮可以少一次排序！ //4.依次循环，直到结束！ //5.优化:可添加if语句减少不必要的循环public static int[] sort(int[] array){ int number = 0; //记录循环次数，测试是否优化 //外层循环，判断我们这个要走多少次； for(int i = 0; i array[j]){//相邻元素两两对比 int temp =array[j]; //创建一个临时变量 array[j] = array[j+1]; array[j+1] = temp; mark = true; //发生交换后，mark变为true } number++; //循环次数+1 } if(mark == false){//如果没有发生交换，说明已经数组有序，结束循环 break; } } System.out.println("当前循环次数为:"+ number); return array; }

二分法(折半)查找
  • 二分法查找的前提：数组已经进行排序
  • 排序：Arrays.sort(array)； 二分查找：Arrays.binartSearch(array,int)
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//二分法查找 "一直折半" 前提：数组已进行排序 public static void main(String[] args) { int[] arr = {5,9,13,24,42,49,76,84,104}; System.out.println(test2.s(arr,42)); } public static int s(int[] arr,int dest){ int startIndex = 0; //开始元素下标 int stopIndex = arr.length-1; //结束元素下标 while(startIndex<=stopIndex){ int pivot = (startIndex+stopIndex); //中间元素下标if(arr[pivot] == dest){ return pivot; } if(dest < arr[pivot]){//该数在"中间"的左边 stopIndex = pivot -1; } if(arr[pivot] < dest){//该数在"中间"的右边 startIndex = pivot +1; } } return -1; //不存在，返回-1 }

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。
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  • 分析问题：因为该二维数组很多值是默认值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
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public static void main(String[] args) { //1.创建一个二维数组 11* 110：没有棋子 1：黑棋2：白棋int[][] array1 = new int[11][11]; array1[1][2] = 1; array1[2][3] = 2; //输出原始数组 System.out.println("输出原始数组"); for(int[]ints : array1){ for (int anInt : ints){ System.out.print(anInt+"\t"); //看不懂 } System.out.println(); } System.out.println("===================="); //转换为稀疏数组保存 //1.获取有效值的个数 int sum = 0; for(int i =0; i<11; i++){//遍历数组，横纵坐标 for(int j = 0; j <11; j++){ if(array1[i][j]!=0){//如果不为0 sum++; //有效个数+1 } } } 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]; //行数：有效值+1 列：固定三列 array2[0][0] = 11; array2[0][1] = 11; array2[0][2] = sum; //3.遍历二位数组，将非零的值，存档稀疏数组中 int count =0; for (int i = 0; i < array1.length; i++) {//array1.length == 11 , for(int j = 0; j

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