java基础：数组

一、概述

1、数组是相同类型数据的有序集合
2、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
3、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

二、声明创建

1、先声明数组变量，才能在程序中使用数组，声明数组变量的语法：

dataType[ ] = arrayRefVar; //首选方法
或
dataType arrayRefvar[ ]; // 效果相同但非首选方法
//使用new语句创建数组
dataType[ ] arrayRefVar = new dataType[arraySize];

2、数组访问是从索引访问的，素组索引从0开始。

获取数组长度：

arrays.length

3、四个特点

其长度是确定的，数组一旦被创建，它的大小就是不可改变的。
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。

4、边界问题
下标合法区间：[0 , length - 1]，越界会报错
ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常

5、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

三、使用

（一）三种初始化

1、静态初始化

int[ ] a = {1,2,3};
Man[ ] mans = {new Man(1,1) , new Man(2,2)};

2、动态初始化

int [ ] a = new int[2];
a[0] = 1;
a[1] = 2;

3、数组的默认初始化
数组是引用类型，他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。

（二）数组使用

1、For-Each循环

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1,2,3,4,5};

        for(int array : arrays){
            System.out.println(array);
        }
    }
}

2、数组作方法入参

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1,2,3,4,5};

        printArray(arrays);
    }

    //打印数组
    public static void printArray(int[] arrays) {
        for (int i = 0;i<arrays.length;i++){
            System.out.print(arrays[i]+"");
        }
    }


}

3、数组作返回值

四、多维数组

多维数组可以看做是数组的数组，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。

int a[][] = new int[2][5];//一个两行五列的数组

五、Arrays类

1、数组的工具类java.util.Arrays

2、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供我们用,从而可以对数据对象进行一些基本的操作。

3、查看JDK帮助文档

4、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")

5、具有以下常用功能:

给数组赋值:通过fil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。

六、冒泡排序

两层循环，外层冒泡轮数，内层依次比较。

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) {
      int[] arrays = {1,2,8,9,5,3,4,7};

      sort(arrays);
    }
    //冒泡排序
    //1、比较数组中相邻的两个元素，如果第一个数比第二个数大，我们就交换它的位置
    //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
    public static  void sort(int[] arrays){
        //外层循环，判断要循环多少次
        for(int i = 0;i < arrays.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 < arrays.length-1-i; j++){
                if(arrays[j]>arrays[j+1]){
                    int temp = arrays[j];
                    arrays[j] = arrays[j+1];
                    arrays[j+1] = temp;
                }

            }
        }
        for (int array : arrays){
            System.out.print(array + " ");
        }
    }

}

七、稀疏数组

1、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。
2、稀疏数组的处理方式：记录数组有几行几列，有多少不同值，把具有不同值的元素和行列及值记录在一个小规模数组中，从而缩小程序的规模，如图，左边是原始数组，右边是稀疏数组：
在这里插入图片描述
代码：

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) {
      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();
        }


        //转化为稀疏数组保存
        //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);

        //创建一个稀疏数组
        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，将值不为0的数放在array2中
        int count = 0;
        for (int i = 0 ; i < array1.length ; i ++){
            for (int j = 0;j < array1[i].length ; j++){
                //判断并存放
                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");
        }

        //还原原始数组
        System.out.println("还原二维数组：");
        //1、读取稀疏数组
        int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];

        //给稀疏数组中的元素还原在原本数组里面的位置
        for (int i = 1;i < array2.length ; i++){
            array3[array2[i][0]][array2[i][i]] = array2[i][2];
        }

        //打印
        //输出还原数组
        System.out.println("输出还原数组：");

        for (int[] ints : array3) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt + "\t");
            }
            System.out.println();
        }

        }
    }

结果：

在这里插入图片描述