一、数组

1.定义

数组是相同类型的有序集合

描述的是相同类型的若干数据，按照一定先后顺序排列组合成

每一个数据称为数组的元素，每个数组元素都可以通过一个下标来访问【下表从0开始】

2.语法

声明数组变量，定义int类型的数组 int[] nums1;//推荐这种方法定义数组，在数据类型后面加[] int num2[]; 用new关键字来创建数组，必须执行数组大小 nums1=new int[10];//nums1里面可以存放10个int类型的数字

​ 也可以直接声明＋创建

int[] nums2=new int[10]; 数组通过索引访问，数组索引从0开始，获取数组的长度用arrays.length package com.javastudy.array; public class ArrayDemo01 { //数组定义 public static void main(String[] args) { int[] nums1;//推荐这种方法定义数组，在数据类型后面加[], // 这里只是声明了一个数组但是没有分配空间 //int num2[]; nums1=new int[10];//这里面可以存放10个int类型的数字，这里是创建了一个数组 //给数组元素赋值 //int[] nums2=new int[10];//这样可以把声明和创建放在一起 nums1[0]=1; nums1[1]=2; nums1[2]=3; nums1[3]=4; nums1[4]=5; nums1[5]=6; nums1[6]=7; nums1[7]=8; nums1[8]=9; nums1[9]=10; //计算所有元素的和 int sum=0; for (int i = 0; i < nums1.length; i++) {//nums1.length代表数组的长度 sum=sum+nums1[i]; } System.out.println(nums1[9]);//如果数组没有赋值那么输出默认值0 System.out.println("总和为："+sum); } } 输出： 10 总和为：55

3.内存分析

3.1 java的内存：

堆

存放new的对象和数组可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用

栈

存放基本变量类型（会包括这个基本类型的具体数组）引用对象的变量（会存放这个引用在堆里面的具体地址）

方法区

可以被所有线程共享包含了所有的class和static变量

3.2 数组创建过程分析：

第一步去声明数组的时候，栈里面会压入一个array

第二步去创建（new）一个大小为10的数组对象，这时候会在堆里面开辟了一个数组空间，这个数组空间被分成了10个小空间。

第三步给数组赋值

4. 数组的三种初始化

4.1 静态初始化

//静态初始化:创建+赋值 int[] a={1,2,3,4};//这里你放多少个数字数组就多大，但是定义之后数组就不变了 System.out.println(a[0]); 输出: 1

4.2 动态初始化和默认初始化

//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]);//这里虽然我没给他赋值，但是在创建数组的时候，会被默认初始化为0 输出： 10 0

5.数组的基本特点

数组的长度是确定的，数组一旦被创建，他的大小是不可改变的。一个数组中的元素类型必须相同，不能混合。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，数组可以看成一个对象，数组中每个元素相当于这个对象的成员变量。

6.数组的边界

下标的合法区间：[0,length-1],如果超过区间会报错ArrayIndexOutOfBoundsException

二、数组的使用

1.数组的常用用法

for-each循环(加强型for循环),for(int array : arrays){ }，前面的array代表数组元素，后面的arrays代表整个数组 package com.javastudy.array; public class ArrayDemo04 { public static void main(String[] args) { int[] arrays={1,2,3,4,5}; //JDK1.5才出现，没有下标 for (int array : arrays) {//用arrays.for自动生成增强型的for循环 System.out.println(array);//这里只能把所有的元素都输出出来，不能单独输出一个 } } } 输出： 1 2 3 4 5 数组可以封装成一个参数传递到方法中去使用 package com.javastudy.array; public class ArrayDemo04 { public static void main(String[] args) { int[] arrays={1,2,3,4,5}; printArray(arrays); } public static void printArray(int[] arrays){ for (int i = 0; i < arrays.length; i++) { System.out.print(arrays[i]+" ");//这里注意是print不换行 } } } 输出： 1 2 3 4 5 数组也可以作为返回值 package com.javastudy.array; public class ArrayDemo04 { public static void main(String[] args) { int[] arrays={1,2,3,4,5}; printArray(reverse(arrays)); } 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]; for (int i = 0,j=arrays.length-1; i < arrays.length; i++,j--) {//这里直接在一个for里面定义了两个变量的循环 result[j]=arrays[i]; } return result; } } 输出： 5 4 3 2 1

2.多维数组

多维数组可以看出数组的数组，比如二维数组可以看成一个数组中的元素也是数组组成的。

二维数组的定义 int a[][]=new int[][]

代码举例：

package com.javastudy.array; public class ArrayDemo05 { public static void main(String[] args) { int[][]array={{1,2}, {2,3}, {3,4}, {4,5}};//这实际上是定义的一个4行2列的数组 /* 1,2 array[0] 2,3 array[1] 3,4 array[2] 4,5 array[3] */ System.out.println(array[0][0]); System.out.println(array[0]);//这时输出的是array[0]这个对象，不是具体数值 System.out.println(array[0][1]); System.out.println(array.length);//这里输出的是外面的也就是4 System.out.println(array[0].length);//这时候输出的是里面的为2 System.out.println("=============="); //把他们都遍历出来 for (int i = 0; i < array.length; i++) { for (int j = 0; j < array[i].length; j++) { System.out.println(array[i][j]); } } } } 输出： 1 [I@29453f44 这里输出的是一个对象 2 4 2 ============== 1 2 2 3 3 4 4 5

3.Arrays类

API提供了一个工具类叫Arrays类，里面有很多方法可以供我们去调用，可以查看JDK帮助文档。

常用的几个方法：

打印数组元素,可以直接调用Arrays.toString( )这个方法去打印数组元素，也可以自己写方法。 package com.javastudy.array; import java.util.Arrays; public class ArrayDemo06 { public static void main(String[] args) { int[] a = {1,2,5,64,8,121,8646,2533,8121,4115,5925}; System.out.println(a);//[I@29453f44 //打印数组元素 System.out.println(Arrays.toString(a)); } } 输出： [I@29453f44 [1, 2, 5, 64, 8, 121, 8646, 2533, 8121, 4115, 5925] 数组排序,使用Arrays里面的sort方法。 package com.javastudy.array; import java.util.Arrays; public class ArrayDemo06 { public static void main(String[] args) { int[] a = {1,2,5,64,8,121,8646,2533,8121,4115,5925}; Arrays.sort(a);//升序 System.out.println(Arrays.toString(a)); } } 输出： [1, 2, 5, 8, 64, 121, 2533, 4115, 5925, 8121, 8646] 数组填充 package com.javastudy.array; import java.util.Arrays; public class ArrayDemo06 { public static void main(String[] args) { int[] a = {1,2,5,64,8,121,8646,2533,8121,4115,5925}; Arrays.fill(a,0,2,0);//把a中索引为0到2的元素填充为0 System.out.println(Arrays.toString(a)); } } 输出： [0, 0, 5, 8, 64, 121, 2533, 4115, 5925, 8121, 8646]

4.冒泡排序

动态图：每两个数字比大小

代码：

package com.javastudy.array; import java.util.Arrays; public class ArrayDemo07 { public static void main(String[] args) { int[] a={1,2,8,0,6,9,3,5,10,2,4,9}; 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 //3.下一轮就可以少一次排序 //4.一次循环直到结束 public static int[] sort(int[] array) { //临时变量 int temp = 0; //外层循环，判断要走多少次 for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) { boolean flag=false;//用于优化，如果数组本身是有序的就直接跳出循环 //内层循环比较判断两个数的大小，如果第一个数比第二个数大，交换位置 for (int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++) {//每排完一轮都会出现一个最大值或者最小值，后边就少排一个元素。 if (array[j + 1] < array[j]) { //两个数进行交换 temp = array[j]; array[j] = array[j + 1]; array[j + 1] = temp; flag=true; } } if (flag==false){ break; } } return array; } } 输出; [0, 1, 2, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 9, 10]

5.稀疏数组

应用场景：当一个数组中大部分元素为0，或者为同一值的数组时，可以采用稀疏数组来保存稀疏数组处理方式： 记录一共几行几列，有多少个不同的值把具有不同值的元素行列值记录在一个小规模数组中从而缩小程序规模

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-0GoNybQd-1603347984999)(D:\markdown\javase笔记图片\image-20201022104812838.png)]

上图中一共6行7列，除了0以外有8个数，第一个数在第一行第三列值为22。以此类推。

package com.javastudy.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];//稀疏数组的行是有效数的个数+1， 因为除了存放有效数在哪之外第一行还要存放原数组的行列数,列固定3列 array2[0][0] = 11;//第一行第一个元素存的是数组的行数 array2[0][1] = 11;//第一行第二个元素存的是数组的列 array2[0][2] = sum;//第一行第三个元素存的是数组中有效值的个数 //遍历二维数组，把非零的值存放到稀疏数组中。 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;//如果出现不等于0的数， // 那么从第二行开始，第二行第一个数存这个有效值的横坐标 array2[count][1] = j;// 第二行第二个数存这个有效值的纵坐标 array2[count][2] = array1[i][j];//第二行第三个数存这个有效值的数值 } } } //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.读取稀疏数组的值 int[][] array3=new int[array2[0][0]][array2[0][1]];//想要还原的数组的行列数， // 从稀疏数组里面存的数据里面取，这里还有个细节，他这11行11列的元素默认初始值为0 //2.给其中的元素还原他的值 for (int i = 1; i < array2.length; i++) { array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];//这行的意思是用之前 // 稀疏数组中存的有效值的数覆盖对应位置的0,注意这里i是从1开始即从第二行开始的 } //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; 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